Кіріспе: әуе желілерінің екі дәуірі
Әуе электр беру желілері ондаған жылдар бойы А, АС, М маркалы оқшауланбаған сымдарда салынды. Оқшаулатқыштарға ілінген алюминий және болат-алюминий тарамдар әлі күнге дейін магистральдық желілердің негізін құрайды. ХХ ғасырдың аяғында өзін-өзі көтеретін оқшауланған сым — СИП пайда болды, ол 0,4 кВ тарату желілерінде жалаңаш сымдарды біртіндеп ығыстырды. Бұл екі технологияның бәсекелестігі жеке үйді қосу немесе кент ішінде желі төсеу кезеңінде шиеленісе түседі.
Оқшауланбаған сым арзан, ұзын аралықтарды керу кезінде технологиялық және 35 кВ және одан жоғары кернеулерде баламасыз болып қала береді. СИП қауіпсіз, жел кезінде түйісуден қорықпайды, ағып кету шығындарын азайтады және орманды алқаптарда ағаш кеспей желі жүргізуге мүмкіндік береді. Олардың арасындағы айырмашылық тек полиэтилен қабатында емес, желі құру философиясында. Оқшауланбаған сымдардың маркалары мен сипаттамаларына шолу әуе сымдары материалында берілген, ал СИП құрылымы мен түрлері сип кабелі туралы нұсқаулықта егжей-тегжейлі сипатталған.
СИП және оқшауланбаған сымдардың салыстырмалы кестесі
| Параметр | СИП (СИП-4, СИП-2) | Оқшауланбаған сым (А, АС, М) |
| Оқшаулау | Жарық тұрақтандырылған тігілген немесе термопластикалық полиэтилен | Жоқ |
| Тарам материалы | Алюминий (СИП-4 өзекшесіз, СИП-2 жүк көтергіш нөлдік болат өзекшемен) | Алюминий (А), болат-алюминий (АС), мыс (М) |
| Қималары, мм² | 16–120 | А: 16–300; АС: 35–400; М: 4–185 |
| Кернеу | 0,4–1 кВ (СИП-2), 20 кВ дейін (СИП-3) | 0,4–1150 кВ |
| Өзін-өзі көтеру қабілеті | Иә, жүк көтергіш тарам немесе болат өзекше | Жоқ, жүк көтергіш арқанды бекіту арқылы оқшаулатқыштарға ілінеді |
| Түйісу кезінде қысқа тұйықталу қаупі | Жоқ | Жоғары |
| Орманды жерлерде жұмыс істеу | Ағаш кеспей-ақ рұқсат етіледі | Трассаны тазартуды талап етеді |
| Тәждік және ағып кету шығындары | Минималды | Жоғары, әсіресе ылғалды ауа райында |
| Монтаждау күрделілігі | Анкерлік қысқыштарды, керуге арналған арнайы жабдықты талап етеді | Қарапайым, дәстүрлі арматура, бірақ оқшаулатқыштар мен биік тіректер қажет |
| Пайдалану қауіпсіздігі | Ажыратпай жанасу мүмкін (оқшаулау бүтін болғанда) | Жанасқан кезде өмірге қауіпті |
| Қызмет ету мерзімі | Кемінде 25 жыл | Атмосфералық жағдайларға байланысты 30–50 жыл |
| Желі құны | Материалдар бойынша жоғары, тазарту мен қызмет көрсету бойынша төмен | Сым бойынша төмен, оқшаулатқыштар, траверстер және ағаштарды үнемі кесу бойынша жоғары |
Құрылымы, материалдары және нормативтік базасы
Әуе желілеріне арналған оқшауланбаған сымдар ГОСТ 839-80 бойынша шығарылады. А маркасы — алюминий бір сымды немесе көп сымды тарам, АС — болат-алюминий, мұнда болат өзекше механикалық жүктемені көтереді, ал алюминий қабық ток өткізеді. Мыс маркалары М және МГ жоғары бағасына байланысты шектеулі қолданылады. Бір метрінің диаметрі мен салмағы қимасымен анықталады. АС-50/8 болат-алюминий сымы — ауылдық 10 кВ ӘЖ классикасы, мұнда 50 — алюминийдің номиналды қимасы, 8 — болат. Көп сымды құрылым икемділік береді, бірақ оқшаулаудағы кабельмен салыстыруға келмейді.
СИП — бұл нөлдік жүк көтергіш өткізгіштің айналасына ширатылған немесе СИП-4 жағдайында өзекшесіз өзін-өзі көтеретін конструкциядағы оқшауланған алюминий тарамдар. Тігілген полиэтиленнен жасалған оқшаулау қалыпты режимде 90 °C дейін қызуға төзімді. Отандық стандарттар — ГОСТ 31946-2012 және ГОСТ Р 52373-2005. Таңбалаудағы әріптер: СИП-1 — жалаңаш жүк көтергіш нөлдік тарамымен, СИП-2 — оқшауланған жүк көтергіш тарамымен, СИП-4 — жеке жүк көтергіш элементінсіз. 10–20 кВ желілері үшін экрандалған тарамы бар СИП-3 қолданылады. Төмен вольтты нұсқалар үшін қималар ауқымы — 16-дан 120 мм²-ге дейін, бұл жеке сектор мен шағын бизнестің кез келген жүктемелерін қамтиды.
Электрлік параметрлері, шығындары және қызуы
Алюминий оқшауланбаған сымдар үшін ұзақ рұқсат етілетін ток ашық ауада жақсы салқындатудың арқасында дәл сол қимадағы СИП-ке қарағанда жоғары. Мысалы, А-50 сымы көшеде шамамен 215 А өткізеді, ал СИП-4 4х50 — өзара қызу мен оқшаулағыш қабаттың әсерінен бір тарамға шамамен 140 А. Бұл айырмашылық 15 кВт тұрмыстық кірістер үшін маңызды емес, бірақ магистральдарды есептеу кезінде маңызды. АС-70 үшін километрге кернеу шығыны 100 А ток кезінде шамамен 5% құрайды; дәл сол қимадағы СИП-те ол сәл жоғары, бұл СИП желілерінің әдеттегі шағын ұзындығымен өтеледі.
0,4 кВ кернеулерде СИП оқшаулауы ластанған оқшаулатқыштар, ылғалдылық және ағаш бұтақтары арқылы ағып кету токтарын толығымен жояды. Жаңбырлы ауа райында оқшаулатқыштардағы жалаңаш сым ағып кетуге энергияның бірнеше пайызын жоғалтады, бұл қызмет ету мерзімі ішінде сезілетін сомаларға айналады. Жоғары кернеулерде оқшауланбаған сымдар радио кедергілер тудыратын және тарам бетін бұзатын тәждік разрядтан зардап шегеді. СИП-3 бұл мәселені 10–20 кВ желілері үшін шешеді.
Механикалық беріктігі, аралықтары және салбырауы
Болат-алюминий сымдардың басты артықшылығы — үлкен аралықтарды жабу қабілеті. АС-70/11 аралық тіректерсіз 200 метрге дейінгі және одан да көп аралықпен монтаждалады. Бұл өзендер, жыралар, темір жолдар арқылы өту кезінде таптырмас. СИП аралық ұзындығы бойынша ұтылады: СИП-4 4х50 үшін максималды аралық шамамен 40–50 метрді, жүк көтергіш тарамы бар СИП-2 үшін — 90 метрге дейін құрайды. Сондықтан тіректер сирек орналасқан жоғары кернеулі магистральдық желілерде жалаңаш АС әлі де үстемдік етеді.
Бірақ СИП көктайғақ пен жел жағдайында ұтады. Оқшауланған тарамдар түйіспейді, және ылғалды қардың жабысуы желі тұтастығына аз әсер етеді. СИП-2-дегі жүк көтергіш тарамның немесе арқанның механикалық беріктігі сым мен көктайғақтың салмағын көтеру үшін жеткілікті, ал анкерлік қысқыштар оны тірекке сенімді бекітеді. Жалаңаш сым бір тарамы үзілген кезде жерге құлап, өлім қаупін тудыруы мүмкін; СИП басқалары зақымдалған жағдайда да жүк көтергіш тарамда ілулі қала береді.
Монтажы, арматурасы және жұмыс қауіпсіздігі
Оқшауланбаған сыммен жұмыс істеу желіні ажыратуды талап етеді. Тіректегі монтаждаушы диэлектрлік қолғаптар мен оқшауланған құралды пайдалануы тиіс. Оқшаулатқыштар, траверстер, ілмектер — мұның бәрі тіректің массасын және орнату уақытын арттырады. СИП-ті тіпті кернеуді ажыратпай, ерекше қауіпсіздік шараларын сақтай отырып төсеуге болады, ал арнайы тесетін қысқыштар оқшаулауды тазартпай-ақ тармақтарды орындауға мүмкіндік береді. Бұл жаңа абоненттерді қосуды бірнеше есе жылдамдатады. СИП төсеу технологиясы сип кабелін төсеу нұсқаулығында егжей-тегжейлі көрсетілген.
СИП-ке арналған арматура — анкерлік кронштейндер, кергіш қысқыштар, тармақтаушы тесетін қысқыштар — дәстүрлі оқшаулатқыштар мен ілмектерден қымбат тұрады, бірақ еңбек шығындарын үнемдейді және қауіпсіздікті арттырады. Оқшауланбаған желілер үшін персоналдың біліктілігі мен қашықтықтарды сақтау аса маңызды: ПУЭ жерге, ғимараттарға және ағаштарға дейінгі ең аз саңылауларды белгілейді. Бұл нормалар сақталмаған жағдайда оқшауланбаған сым жоғары қауіп көзіне айналады.
Экономикасы: материалдар мен пайдалану құны
Алюминий жалаңаш сымның погондық метрі дәл сол қимадағы СИП метрінен шамамен екі есе арзан. Алайда, желінің жалпы құны сым, тіректер, арматура, трассаны тазарту жұмыстары мен кейінгі қызмет көрсету бағасынан құралады. СИП үшін қуатты траверстер мен оқшаулатқыштар қажет емес, тіректер төмен әрі жеңіл болуы мүмкін, ағаш кесудің қажеті жоқ. Нәтижесінде, тек жыл сайынғы бұтақтарды кесуді болдырмаудың өзі бірнеше жыл ішінде құн айырмашылығын өтейді.
Желілер бақтар мен ормандар арқылы өтетін ауылдық жерлерде СИП экономикалық тұрғыдан біржақты ұтады. Аралықтары үлкен және өсімдіктері жоқ жалаңаш далада оқшауланбаған сым күрделі шығындар бойынша артықшылығын сақтайды. Сонымен бірге, СИП-тің қызмет ету мерзімі кемінде 25 жылға кепілдік беріледі, содан кейін оқшаулау ультракүлгін сәулесінің әсерінен бұзылуы мүмкін. Болат-алюминий сымдар, егер коррозиядан бұзылмаса, 40–50 жыл қызмет етеді, бірақ оқшаулатқыштар мен бекітпелердің жай-күйін үнемі бақылауды талап етеді.
СИП таңдау қажет болғанда
- ОӘЖ-ден жеке үйлерге, саяжайларға, шағын кәсіпорындарға тармақтар — қауіпсіздік, монтаж жылдамдығы.
- Тығыз құрылысы және ағаштары көп елді мекендердегі 0,4 кВ тарату желілері.
- Тіректерді ауыстырмай ескі әуе желілерін қайта құру: СИП қолданыстағы бағандарға монтаждалады.
- Қарқынды көктайғақ пен жел жүктемесі бар аймақтар — түйісулер болмайды.
- Үздіксіздік маңызды объектілер: бұтақ құлаған жағдайда да желі ажырамайды.
Оқшауланбаған сымды таңдау қажет болғанда
- 35 кВ және одан жоғары магистральдық желілер — СИП мұндай кернеулерге арналмаған, 10–20 кВ-та СИП-3 шектеулі қолданылуын қоспағанда.
- Үзілуге жоғары механикалық беріктік талап етілетін 100 метрден астам ұзын аралықтар.
- Күзет аймағы мен трассаны тазартуды қамтамасыз ету мүмкін болса, минималды бюджеті бар шалғайдағы ауылдық желілер.
- Оқшаулаудың ұзақ мерзімділігін талап етпейтін уақытша желілер.
- Ылғалдылығы төмен және өсімдіктері жоқ шөлді және далалы жерлерде пайдалану.
Таңдау мен төсеу кезіндегі типтік қателер
- СИП-ті АС сияқты аралықпен керуге талпыныс. Салбырау мен анкерлік күштерді есептемегенде үзілу немесе сыни иілу болады.
- Орман алқабында ағаш кеспей оқшауланбаған сымды қолдану. Құлаған бұтақтар жиі апаттар мен өрттер тудырады.
- Ұзын кіргізу үшін СИП қимасын үнемдеу. 15 кВт жүктеме және 50 метр қашықтықта 16 мм² қима 5%-дан астам кернеу төмендеуін беруі мүмкін, бұл ПУЭ нормаларынан шығады.
- СИП-ті оқшауланбаған сыммен жалғау кезінде тесетін қысқыштардың орнына қарапайым ширатуларды пайдалану. Байланыс орны тотығады, қызады және істен шығады.
- Анкерлік кронштейндер мен кергіш құрылғыларсыз СИП монтаждау — бір жылдан кейін оқшаулау бекіту нүктесінде үйкеліп тозады.
- Маркасын тексермей оқшауланбаған сымға тапсырыс беру: А мен АС шатастырылады, бұл керу кезінде механикалық бұзылуға әкеледі.
Жиі қойылатын сұрақтар
СИП-2 және СИП-4 қалай ажыратылады?
СИП-2 — оқшауланған жүк көтергіш нөлдік тарамы және болат өзекшесі бар өзін-өзі көтеретін оқшауланған сым. СИП-4 — жеке жүк көтергіш элементінсіз, барлық төрт тарам бірдей берік алюминий.
СИП-ті 380 В кернеу үшін пайдалануға бола ма?
Иә, СИП-2 және СИП-4 номиналды кернеуі 0,6/1 кВ-қа есептелген, бұл үш фазалы 380 В желісін толығымен қамтиды. Қима жүктеме бойынша таңдалады.
Үйге әуе кіргізу үшін қандай сым жақсы?
Әуе кіргізу үшін СИП-4 4х16 немесе 2х16 қолайлы. Ол қауіпсіз, қосымша арқанды қажет етпейді, бір күнде монтаждалады.
АС болат-алюминий сымының А алюминий сымынан айырмашылығы неде?
АС құрамында механикалық жүктемені көтеретін болат өзекше бар, бұл үлкен аралықтарды жабуға мүмкіндік береді. А сымы — таза алюминий, жеңілірек, бірақ беріктігі төмен.
СИП-ті оқшауланбаған сыммен қалай жалғау керек?
Арнайы тесетін қысқыш немесе биметалл жалғағыш арқылы. Жалғау орны оқшауланады және ылғалдан қорғалады. Гальваникалық коррозия салдарынан тікелей ширатуға жол берілмейді.
СИП оқшаулауы тарамдардың салқындауына әсер ете ме?
Иә, оқшауланған тарамдар дәл сол ток кезінде көбірек қызады. Сондықтан СИП үшін рұқсат етілетін ток ұқсас қимадағы жалаңаш сымға қарағанда төмен. Бұл жобалау кезінде ескеріледі.
Қорытынды
СИП пен оқшауланбаған сым арасындағы таңдау — бұл заманауи қауіпсіз тарату желісі мен ғасырлар бойы тексерілген магистральдық технология арасындағы таңдау. Кернеуі 1 кВ-қа дейінгі, жанында адамдар тұратын және ағаштар өсетін жерлерде СИП әлдеқашан стандартқа айналды. Жоғары вольтты магистральдар мен адам тұрмайтын кеңістіктерде жалаңаш сым механикалық беріктік пен төмен бағаның арқасында өз позициясын сақтайды. Сауатты жоба әрқашан трассаның нақты жағдайлары мен электрмен жабдықтау сенімділігіне қойылатын талаптарға сүйене отырып, осы екі шешім арасындағы ымыраны ескереді.
