Топтық Кабельді төсеу: рұқсат етілген ток жүктемесі қалай өзгереді

Ток жүктемесінің төмендеуі неге пайда болады

Топтық төсеу кезінде бірнеше кабель бір-бірінен жақын қашықтықта орналасады. Ток өткен кезде әрбір тарамнан бөлінетін жылу жалғыз кабельдегідей қоршаған ортаға тиімді таралмайды. Көрші кабельдер бір-бірін қыздырады, және оқшаулаудың жиынтық температурасы көтеріледі. Температура берілген оқшаулау түрі үшін рұқсат етілгеннен аспауы үшін топтағы әрбір кабельдің ток жүктемесі белгілі бір коэффициентке төмендетіледі.

Жалғыз кабельдің рұқсат етілетін ұзақ тогы ПУЭ ҚР және ГОСТ кестелерінде нормаланған шарттар үшін берілген: ауа температурасы +25 °C, жер +15 °C, жалғыз төсеу, қосымша қыздырудың болмауы. Топтық төсеу — осы шарттардан ауытқулардың бірі, ол төмендетуші коэффициентті енгізу арқылы ескеріледі. Рұқсат етілетін токтың қорытынды мәні мына формула бойынша анықталады:

I_{рұқс.топ} = I_рұқс × K_топ

мұндағы I_{рұқс.топ} — топтағы кабель үшін рұқсат етілетін ұзақ ток, А; I_рұқс — сол төсеу шарттары үшін (тарам материалы, оқшаулау түрі, монтаж тәсілі) жалғыз кабельдің кестелік рұқсат етілетін тогы, А; K_топ — нақты топтық төсеу шарттары үшін төмендету коэффициенті.

Егер кабель жұмыс тогы бойынша қыздыру арқылы таңдалған болса, тексеру I_есеп ≤ I_{рұқс.топ} шарты бойынша орындалады. Егер шарт орындалмаса, қима ұлғайтылады. Қыздыру бойынша қиманы таңдаудың жалпы принциптері күштік кабельді төсеу материалында сипатталған. Кабельдердің қыздыру мен салқындауға әсер ететін құрылымы мен конструктивтік ерекшеліктері күштік кабель: құрылымы, түрлері, сипаттамалары мақаласында талданған.

Коэффициент неге байланысты

Төмендету коэффициенті әмбебап сан емес. Оның мәні факторлар жиынтығымен анықталады.

Төсеу тәсілі. Жердегі, құбырлардағы, қораптардағы, науалардағы және ашық түрдегі кабельдер әртүрлі салқындайды. Жерде жылу ағыны топыраққа кетеді, бірақ топтық төсеу кезінде көрші кабельдер бір-бірін қыздырады. Құбырда ауа қосымша жылу кедергісі болып табылады. Ашық науада салқындау жабық қорапқа қарағанда жақсырақ.

Бірге төселген кабельдердің саны. Топтағы кабельдер неғұрлым көп болса, өзара қыздыру соғұрлым күштірек және коэффициент соғұрлым төмен.

Кабельдер арасындағы қашықтық. Кабельдер неғұрлым жақын орналасса, салқындау соғұрлым нашар. 100 мм қашықтықта төмендеу жанасу кезіндегіден аз. Егер кабельдер едәуір қашықтыққа ажыратылса, коэффициент қолданылмауы мүмкін.

Өзара орналасу. Науада бір қабаттағы кабельдер бумаларда немесе бірнеше қабатта салынған кабельдерге қарағанда бір-бірін азырақ қыздырады. Үшбұрышпен орналасу (бір тарамды кабельдер үшін) бір қатарлы төсеуге қарағанда басқа коэффициент береді.

Салқындату шарттары. Қоршаған орта температурасы, желдетудің болуы, топырақтың жылу кедергісі, науа немесе құбыр материалы. Нашар салқындату кезінде коэффициент төмен.

Атап өту маңызды: коэффициентті тек кабельдер саны бойынша таңдауға болмайды. Жерде 100 мм қашықтықтағы екі кабель мен бір құбырда тығыз төселген екі кабель әртүрлі төмендету коэффициенттеріне ие.

Коэффициентті қалай дұрыс таңдау керек

Төмендету коэффициенттерінің мәндері ПУЭ ҚР және ГОСТ IEC 60364-5-52-де (Қазақстанда СТ ҚР МЭК 60364-5-52 ретінде қолданылады) келтірілген. Таңдау төсеу тәсіліне байланысты.

Жерге төселген кабельдер үшін (оның ішінде құбырларда төсеу) ПУЭ 1.3.26 кестесі қолданылады. Коэффициент кабельдер арасындағы жарықтағы қашықтыққа және олардың санына байланысты. Резервтік кабельдер есептеу кезінде ескерілмейді. Мыс және алюминий тарамдар үшін мәндер бірдей қабылданады.

Дереккөз: ПУЭ 1.3.26 кестесі, 6-басылым. Жерге 0,7–1,0 м тереңдікте, топырақ температурасы +15 °C және меншікті кедергісі 120 см·К/Вт кезінде төсеу үшін.

Қораптар мен науаларда бумалармен төселетін кабельдер үшін ПУЭ 1.3.12 кестесі қолданылады. Рұқсат етілетін токтар ашық төселген жалғыз кабельдер үшін қабылданады, төмендетуші коэффициенттер енгізіледі. Мысалы, көп қабатты және бумалық төсеу кезінде 5–6 бір тарамды кабель үшін коэффициент 0,85, 7–9 үшін — 0,75, 10–11 үшін — 0,7, 12–14 үшін — 0,65, 15–18 үшін — 0,6 құрайды. Бір қабатты төсеу кезінде 2–4 кабель үшін коэффициент — 0,67, 5 кабель үшін — 0,6.

ГОСТ IEC 60364-5-52-де (СТ ҚР МЭК 60364-5-52) әртүрлі төсеу тәсілдері үшін жеке кестелер келтірілген. B.52.17 кестесі — құбырлардағы және жабық қораптардағы кабельдер үшін, B.52.18 кестесі — тікелей жерге төселген кабельдер үшін, B.52.19 кестесі — жердегі құбырлардағы кабельдер үшін. Бұл кестелердегі мәндер тізбектер санын және кабельдердің өзара орналасуын ескереді. Мысалы, перфорацияланбаған науаға бір қабатта төселген кабельдер үшін қосымша төрт кабель кезінде коэффициент 0,73 құрайды.

Коэффициентті таңдаған кезде кестелік мән қандай шарттар үшін келтірілгенін тексеру маңызды. Егер нақты шарттар өзгеше болса, қосымша қайта есептеу қажет. Бір топтағы әртүрлі қималы кабельдер үшін коэффициент жеке есептеледі немесе кішірек қималарға бағдарланады.

Есептеу мысалы

1-мысал. Жерге төсеу.

380 В үш фазалы желі, есептік ток I_есеп = 55 А. Мыс тарамдары бар, ПВХ оқшаулаулы кабель жерге төселеді. Қыздыру бойынша алдын ала кестелік рұқсат етілетін тогы I_рұқс = 90 А (нормаланған шарттар үшін: +15 °C, жалғыз кабель) болатын 16 мм² қима таңдалған.

Сол траншеяда 100 мм қашықтықта тағы екі жүктелген кабель төселген. ПУЭ 1.3.26 кестесі бойынша 100 мм қашықтықтағы үш кабель үшін K_топ = 0,85 коэффициенті.

I_{рұқс.топ} = 90 × 0,85 = 76,5 А.

I_есеп = 55 А ≤ I_{рұқс.топ} = 76,5 А шарты орындалады. 16 мм² қима өтеді.

2-мысал. Қорапта төсеу.

Қимасы 10 мм² алты бір тарамды мыс кабельден тұратын топ қорапта бумалармен төселген. Ашық төселген жалғыз кабель үшін кестелік рұқсат етілетін ток 80 А құрайды (ПУЭ 1.3.4 кестесі бойынша). ПУЭ 1.3.12 кестесі бойынша 5–6 бір тарамды кабель үшін көп қабатты және бумалық төсеу кезінде K_топ = 0,85 коэффициенті.

I_{рұқс.топ} = 80 × 0,85 = 68 А.

Егер бір кабельдің есептік тогы 68 А-ден асса, қима ұлғайтылады. Егер есептік ток аз болса, 10 мм² қима жарамды.

Екі мысалда да коэффициенттер ПУЭ кестелерінен алынған. Егер жобалаушы ГОСТ IEC 60364-5-52 бойынша есептеу жүргізсе, осы стандарттың кестелері қолданылады. Әртүрлі нормативтік жүйелердің кестелерін араластыруға жол берілмейді.

Науада, қорапта және жерде топтық төсеу

Жерге төсеу. Жердегі кабельдердің салқындауы топырақтың жылу кедергісіне байланысты. Нормаланған мән — 2,5 К·м/Вт. Үлкенірек кедергі кезінде (құрғақ құм, жартасты топырақ) ГОСТ IEC 60364-5-52 B.52.16 кестесі бойынша қосымша коэффициент енгізіледі. Төсеу тереңдігі де салқындауға әсер етеді. Жердегі кабельдер үшін төмендету коэффициенті кабельдер арасындағы қашықтыққа байланысты: 100 мм кезінде — үш кабель үшін 0,85, 300 мм кезінде — 0,90. Резервтік кабельдер ескерілмейді.

Қорапта төсеу. Қорап кабельдерді жабады, және жылу бұру қораптың қабырғалары арқылы жүреді. Кабельдер неғұрлым тығыз салынса, салқындау соғұрлым нашар. Көп қабатты және бумалық төсеу кезінде коэффициент бір қабаттыға қарағанда төмен. Қораптағы 12–14 бір тарамды кабель үшін коэффициент 0,65 құрайды. 2–4 кабельдің бір қабатты төсеуі кезінде — 0,67. Нақты мәндер ПУЭ 1.3.12 кестесінде келтірілген.

Науада төсеу. Перфорацияланған науалар желдету есебінен жабық қораптарға қарағанда жақсырақ салқындатуды қамтамасыз етеді. Перфорацияланбаған науалар салқындату бойынша төмен. ГОСТ IEC 60364-5-52 науалардың әртүрлі типтері үшін жеке кестелерді келтіреді. Перфорацияланбаған науаға бір қабатта төселген кабельдер үшін қосымша төрт кабель кезінде коэффициент 0,73 құрайды. Кабельдер аралықтармен орналасқан кезде салқындау жақсырақ, және коэффициент жоғарырақ.

Жердегі құбырларда кабельдерді төсеу үшін ГОСТ IEC 60364-5-52 B.52.19 кестесі қолданылады. Бір құбырға бірнеше кабельді төсеу кезінде коэффициент қашықтықта жеке құбырларға төсеуге қарағанда төмен. Құбырдың ішкі диаметрі де салқындауға әсер етеді: құбыр неғұрлым тығыз толтырылса, жылу бұру соғұрлым нашар.

Типтік қателер

Коэффициентті тек кабельдер саны бойынша таңдау. Жерде 300 мм қашықтықтағы екі кабель мен бір құбырдағы екі кабель әртүрлі коэффициенттерге ие. Төсеу тәсілі мен өзара орналасу санынан кем емес әсер етеді.

Жалғыз төсеу үшін коэффициентті қолдану. Егер кабель жалғыз төселсе, коэффициент енгізілмейді. «Сақтық үшін» төмендетуші коэффициентті енгізу қиманы негізсіз ұлғайтуға және желінің қымбаттауына әкеледі.

ПУЭ және ГОСТ IEC кестелерін бір мезгілде пайдалану. Әртүрлі жүйелердің коэффициенттерінің базалық шарттары әртүрлі. Оларды көбейтуге немесе еркін таңдауға болмайды. Егер есептеу ПУЭ бойынша жүргізілсе, ПУЭ кестелері қолданылады; егер ГОСТ IEC бойынша — ГОСТ IEC кестелері.

Резервтік кабельдерді елемеу. Резервтік кабельдер топтық коэффициентті есептеу кезінде ескерілмейді. Оларды топқа қосу кабельдер санын асыра бағалайды және рұқсат етілетін токты төмендетеді.

Қосымша коэффициенттерді елемеу. Топтық коэффициенттен басқа температуралық коэффициент және топырақтың жылу кедергісінің коэффициенті әрекет етуі мүмкін. Олардың көбейтіндісі қорытынды рұқсат етілетін токты береді. Олардың біреуін елемеу кабельдің қызып кетуіне әкеледі.

Нәтижені жалғыз кабельдің кестелік тогымен салыстыру. Топтық коэффициентті енгізгеннен кейін рұқсат етілетін ток төмендейді. Есептік токты I_{рұқс.топ}-пен салыстыру қажет, жалғыз кабель үшін кестелік мәнмен емес.

Жиі қойылатын сұрақтар

Топтық төсеу коэффициенті дегеніміз не?

Топтық төсеу коэффициенті K_топ — жақын қашықтықта бірнеше кабельді төсеу кезінде жалғыз кабельдің кестелік рұқсат етілетін тогы көбейтілетін төмендетуші коэффициент. Мәндер ПУЭ ҚР және ГОСТ IEC 60364-5-52 кестелерінде келтірілген.

Коэффициент қиманы таңдауға қалай әсер етеді?

Коэффициентті енгізгеннен кейін топтағы кабельдің рұқсат етілетін тогы төмендейді. Егер есептік ток I_{рұқс.топ}-тан асса, қима I_есеп ≤ I_{рұқс.топ} шарты орындалатын мәнге дейін ұлғайтылады.

Коэффициентті есептеу кезінде резервтік кабельдерді ескеру керек пе?

Жоқ. ПУЭ тікелей көрсетеді: резервтік кабельдер топтық коэффициентті есептеу кезінде ескерілмейді. Тек жұмыс істеп тұрған кабельдер ескеріледі.

Мыс және алюминий тарамдар үшін коэффициенттер бірдей ме?

ПУЭ 1.3.26 кестесінде мыс және алюминий тарамдар үшін коэффициенттердің мәндері бірдей қабылданады. Басқа кестелер үшін нақты дереккөзге қойылатын ескертпелерді тексеру қажет.

Бүкіл топ үшін бір коэффициентті қолдануға бола ма?

Кестелік коэффициенттер өлшемі мен жүктемесі бірдей кабельдер топтары үшін есептелген. Егер топ қимасы әртүрлі кабельдерден тұрса, есептеу кішірек қиманың рұқсат етілетін жүктемесі бойынша жүргізіледі немесе коэффициент жеке анықталады.

Бірнеше қабатта төсеуді қалай ескеру керек?

Көп қабатты төсеу кезінде коэффициент бір қабаттыға қарағанда төмен. Қораптар мен науалардағы кабельдер үшін көп қабатты төсеу мәндері ПУЭ 1.3.12 кестесінде келтірілген. Жердегі кабельдер үшін көп қабатты төсеу сирек кездеседі, және коэффициент ПУЭ 1.3.26 кестесі бойынша кабельдер арасындағы қашықтықты ескере отырып анықталады.

Дереккөздер

• Электр қондырғыларын орнату ережелері (ПУЭ), 6-басылым — 1.3.12 кесте «Қораптарға төселетін сымдар мен кабельдер үшін төмендетуші коэффициент» — қолданыста — dokipedia.ru/document/5457376.
• Электр қондырғыларын орнату ережелері (ПУЭ), 6-басылым — 1.3.26 кесте «Жерде (құбырларда немесе құбырсыз) қатар жатқан жұмыс істеп тұрған кабельдер санына түзету коэффициенті» — қолданыста — dokipedia.ru/document/1724750.
• ГОСТ IEC 60364-5-52:2011 «Төмен вольтты электр қондырғылары. 5-52 бөлім. Электр жабдығын таңдау және монтаждау. Электр сымдары» — B.52.17–B.52.19 кестелері — қолданыста — files.stroyinf.ru.
• Қазақстан Республикасының электр қондырғыларын орнату ережелері 2015 ж., ҚР Энергетика министрінің 31.10.2022 №340 бұйрығымен редакцияланған — қолданыста — «Әділет» АҚАЖ, adilet.zan.kz.