Әуе сымдары: таңдау және қолдану бойынша толық нұсқаулық
Әуе сымы — бұл аумақ бойынша электр энергиясын беруге және таратуға арналған әуе электр беру желілерінің негізі. Сым түрін дұрыс таңдау бүкіл электр желісінің сенімділігін, экономикалық тиімділігі мен қауіпсіздігін анықтайды. Желінің мақсатына (магистральды жоғары вольтті әуе желілері немесе тұтынушыларға төмен вольтті тармақтар) байланысты өткізгіштігі, беріктігі және қорғалу дәрежесі бойынша түбегейлі әртүрлі сипаттамалары бар сымдар қажет.
1. Әуе сымдарының жіктелуі және негізгі түрлері
Барлық әуе желісінің сымдарын негізгі белгісі бойынша — оқшаулаудың болуына қарай екі үлкен топқа бөлуге болады.
| Санаты | Сипаттамасы және принципі | Артықшылықтары | Кемшіліктері мен шектеулері | Негізгі маркалары |
| Оқшауланбаған (жалаңаш) сымдар | Сыртқы оқшаулағыш қабаты жоқ өткізгіштер. Электр оқшаулауы тек сымдар арасындағы және сымнан жерге дейінгі ауа аралығымен қамтамасыз етіледі. | Қоршаған ортаға жылудың максималды берілуі, бұл үлкен токтарды өткізуге мүмкіндік береді. Салыстырмалы түрде төмен құны. Жоғары механикалық беріктік. | Қауіпсіздік үшін айтарлықтай габариттерді (қашықтықтарды) талап етеді. Желден немесе бөгде заттардың түсуінен сымдардың соқтығысуы кезінде қысқа тұйықталу ықтималдығы жоғары. Тар жағдайларда монтаждаудың күрделілігі. | А, АС, АСК, АСКП, АВТ |
| Оқшауланған сымдар | Ток өткізгіш өзек полимерлі оқшаулау қабатымен жабылған (көбінесе жарық тұрақтандырылған полиэтилен). Оқшаулау кездейсоқ жанасудан және қысқа тұйықталудан қорғайды. | Қауіпсіздігі жоғары, тар жағдайларда, ғимараттардың қабырғалары бойымен, ағаш бұтақтарының арасында төсеу мүмкіндігі. Соқтығысуға төзімділік. Белгілі бір кернеулерде «тәжге» шығындарды азайту. | Құны жоғары. Жалаңаш металмен салыстырғанда ультракүлгін сәулелерге және температураға төзімділігі шектеулі (полимерлі оқшаулау үшін). Өзектің күйін көзбен тексерудің күрделілігі. | ӨӨС (Өздігінен көтерілетін оқшауланған сым), ӨӨС-2, ӨӨС-3 |
2. Әуе желілеріне арналған оқшауланбаған сымдар: маркалары мен ерекшеліктері
Бұл жоғары вольтті магистральды және тарату желілеріне арналған дәстүрлі және кең таралған шешімдер. Маркіленуі олардың конструкциясын ашады.
- «А» — Алюминий. Алюминий сымдардан жасалған қарапайым сым. Ауаның ластануы төмен аудандарда 35 кВ дейінгі әуе желілерінде қолданылады. Механикалық беріктігі төмен.
- «АС» — Болат өзекті алюминий. Сымның ортасында мырышталған болат сымдардан жасалған өзек орналасқан, оның айналасына алюминий сымдары бұралған. Болат механикалық жүктемелерді (салмақ, жел, мұз) қабылдайды, алюминий ток өткізеді. Бұл әмбебап және 6-220 кВ және одан жоғары әуе желілеріне арналған ең көп таралған сым.
- «АСК» / «АСКП» — Ықшам алюминий сымдармен қоршалған болат өзекті алюминий. АС-тың жетілдірілген нұсқасы. Сымдардың ықшам орналасуы бірдей қимада сыртқы диаметрді азайтады, бұл жел және мұз жүктемелерін, сондай-ақ тәж шығындарын азайтады. АСКП өзегінің коррозияға қарсы майлауышпен қосымша сіңдірілуі бар.
- «АВТ» — Көтергіш тросы бар алюминий. Конструкциясы жеке болат мырышталған тростен (көтергіш элемент) және оған бір немесе бірнеше қабатпен бекітілген алюминий сымдардан (ток өткізгіш элементтер) тұрады. Үлкен аралықтары бар желілерді құруға мүмкіндік береді.
Оқшауланбаған сымдарды таңдау алюминий бөлігінің қимасы бойынша жүргізіледі (мысалы, АС 70/11: алюминий қимасы 70 мм², болат қимасы 11 мм²) механикалық және электрлік жүктемелерді есептеу негізінде.
3. Өздігінен көтерілетін оқшауланған сымдар (ӨӨС): тарату желілеріндегі төңкеріс
Оқшауланған сымдары бар әуе желілері технологиясы 0,4-35 кВ тарату желілерін салу тәсілін түбегейлі өзгертті. Оның негізі — ӨӨС сымы.
ӨӨС конструкциясының негізгі элементтері:
- Көтергіш өзек: Механикалық жүктемені қабылдайтын, алюминий қорытпасынан жасалған оқшауланған немесе оқшауланбаған бейтарап өзек. Кейбір маркаларда (ӨӨС-4) көтергіш өзек жоқ, және барлық өзектер тең құқылы.
- Фазалық оқшауланған өзектер: УК сәулелеріне төзімді, жарық тұрақтандырылған тігілген полиэтиленмен жабылған алюминий ток өткізгіш өзектер.
- Оқшаулау: Әдетте қара түсті термопластикалық немесе тігілген полиэтиленнен жасалады.
Негізгі ӨӨС маркалары және олардың қолданылуы:
| ӨӨС маркасы | Конструкциясы | Мақсаты | Ерекшеліктері |
| ӨӨС-1, ӨӨС-1А | Оқшауланбаған бейтарап көтергіш өзектің (алюминий қорытпасынан) айналасына бұралған үш оқшауланған фазалық өзек. ӨӨС-1А-да бейтарап өзек те оқшауланған. | Кернеуі 0,4/0,22 кВ әуе желілері. Магистральдар мен тұтынушыларға тармақтар. | Үйлерге кіріспелер мен көше жарығы үшін ең көп таралған түрі. ӨӨС-1А ағаштармен жанасу кезінде қауіпсіз. |
| ӨӨС-2, ӨӨС-2А | ӨӨС-1-ге ұқсас, бірақ барлық өзектер (бейтарапты қоса) оқшауланған. Оқшаулау жоғары кернеуге есептелген. | Кернеуі 1 кВ дейінгі әуе желілері. Теңіз климаты, жоғары ылғалдылық, тұздылық жағдайларында жиі қолданылады. | Агрессивті ортаның әсеріне жоғары төзімділік. Құны жоғары. |
| ӨӨС-3 | Бір өзекті сым. Алюминий қорытпасынан жасалған ток өткізгіш өзек болат сымдармен (өзек) қоршалған, сыртқы оқшаулауы тігілген полиэтиленнен. | Кернеуі 6-35 кВ әуе желілері. Орташа кернеудегі магистральды және тарату желілері үшін. | Жоғары механикалық беріктік. Тіректер арасындағы аралықтарды ұлғайтуға мүмкіндік береді. 6-10 кВ әуе желілеріндегі дәстүрлі жалаңаш сымдарды ауыстыру. |
| ӨӨС-4, ӨӨС-5 | Жеке көтергіш өзегі жоқ. Бірге бұралған алюминий қорытпасынан жасалған бірнеше (2-4) бірдей оқшауланған өзек. | Әуе желілерінен ғимараттардың кіріспелеріне тармақтар, қасбеттер бойымен төсеу. | Барлық өзектер тең құқылы. Қуатты көтергіш өзегі болмағандықтан, арнайы тіреу арматурасын қажет етеді. |
4. Салыстырмалы талдау: оқшауланбаған сым (АС) және ӨӨС
Екі технология арасындағы таңдау желінің келбеті мен пайдалану сипаттамаларын ондаған жылдар бойы анықтайды.
| Критерий | Оқшауланбаған сым (АС) | Өздігінен көтерілетін оқшауланған сым (ӨӨС) | Қорытындылар мен ұсыныстар |
| Қауіпсіздік | Төмен. Жанасу кезінде электр тогы соғу қаупі жоғары, сымдардың соқтығысуынан немесе ағаштардың құлауынан қысқа тұйықталулар. | Жоғары. Оқшаулау кездейсоқ жанасудан қорғайды. ҚТ және өрт ықтималдығы төмен. | ӨӨС елді мекендерде, жеке секторда, жасыл желектері бар аумақтарда қолайлы. |
| Сенімділік пен ақауға төзімділік | Ауа райына тәуелді. Соқтығысу, бұтақтардың түсуі, қардың жабысуы салдарынан жиі ажыратулар. | Жоғары. Оқшаулау соқтығысуды болдырмайды. Конструкциясы мұздануға төзімді. | ӨӨС әсіресе қатал климаттық жағдайларда тұрақты электрмен жабдықтауды қамтамасыз етеді. |
| Монтаждау және пайдалану құны | Сымның құны төмен, бірақ монтаждау құны жоғары (оқшаулатқыштар қажет, бөліп алу жолағы кең, тіректер биік). Трассаларды үнемі тазалау қажет. | Сымның құны жоғары, бірақ монтаждау құны төмен (жеңіл монтаж, кіші тіректер, оқшаулатқыштар жоқ). Қызмет көрсетуге кететін шығындар минималды. | АС елсіз жерлердегі ұзартылған магистральды әуе желілері үшін үнемді. ӨӨС ұзақ мерзімді перспективада тарату желілері үшін тиімді. |
| Эстетика және ыңғайлылық | Кең дәліздер, биік тіректер. Кеңістікті көрнекі түрде «ластандырады». | Ықшам төсеу мүмкіндігі, оның ішінде қасбеттер бойымен. Ұқыпты сыртқы түрі. | ӨӨС — тығыз қалалық немесе коттедждік құрылыс жағдайында жасырын төсеу үшін жалғыз таңдау. |
| Қолдану саласы | 35 кВ және одан жоғары магистральды әуе желілері, ашық жерлердегі 6-10 кВ тарату желілері. | 0,4-35 кВ тарату желілері, ғимараттарға кіріспелер, көше жарығы, тығыз құрылыс салынған аумақтар. | Таңдау кернеумен, трассаның орналасуымен және қауіпсіздік талаптарымен анықталады. |
5. Әуе сымын таңдау және іріктеу критерийлері
Нақты жоба үшін электр әуе сымдарын таңдау алгоритмі:
- Желінің номиналды кернеуін анықтау: 0.4 кВ, 6-10 кВ, 35 кВ, 110 кВ және одан жоғары. Бұл оқшаулау түрі мен конструкциясын анықтайтын негізгі фактор.
- Электр жүктемелерін есептеу және қиманы таңдау: Берілетін максималды ток негізінде кернеу бойынша жоғалтуларды және токтың экономикалық тығыздығын ескере отырып, ток өткізгіш бөліктің (алюминий) ең аз рұқсат етілген қимасы таңдалады.
- Климаттық жағдайларды талдау (мұз және жел ауданы): Аудандастыру картасы бойынша механикалық есептеуге және сым маркасын (АС, АСК) немесе ӨӨС түрін таңдауға әсер ететін мұз бен жүктемесі анықталады.
- Төсеу жағдайлары негізінде сым түрін таңдау:
- Тәж жағдайлары бойынша тексеру (110 кВ және одан жоғары әуе желілері үшін): Жоғары кернеулер үшін тәж разряды мен радиокедергілердің шығынын болдырмау үшін ұлғайтылған диаметрлі (немесе тармақталған фаза) сым таңдалады.
6. Монтаждау және пайдалану: әртүрлі сым түрлері үшін негізгі айырмашылықтар
- Оқшауланбаған сымдар үшін (А, АС):
- Оқшаулатқыштар кешені, арматура қажет.
- Жерге, ғимараттарға, ағаштарға дейінгі габариттерді сақтау міндетті.
- Қысқыштарды үнемі тексеріп, тартып отыру, трассаны өсімдіктерден тазалау қажет.
- ӨӨС үшін:
- Арнайы арматура қолданылады: анкерлік және тіреу қысқыштары, тармақтар үшін тесетін қысқыштар.
- Монтаждау төменірек тіректерде және объектілерге аз қашықтықта мүмкін.
- Қызмет көрсету минималды: оқшаулаудың механикалық зақымдануын көзбен тексеру.
7. Қорытынды: тенденциялар мен перспективалар
Әуе желілеріне арналған сымдар нарығы бүгінде ӨӨС түріндегі оқшауланған сымдарға жаппай көшу есебінен тарату желілерінің қауіпсіздігі мен сенімділігін арттырудың нақты үрдісін көрсетеді. Магистральды жоғары вольтті желілер үшін даму өткізу қабілеті жоғары және аэродинамикалық сипаттамалары жақсартылған сымдарды құру жолымен жүруде.
Дәстүрлі АС әуе желісі сымы мен заманауи ӨӨС арасындағы дұрыс таңдау — бұл жай техникалық шешім емес, өмірлік цикл құнын, тұтынушыларды жабдықтау сенімділігін және қауіпсіздікті ескеретін ұзақ мерзімді перспективаға арналған стратегиялық есептеу.
Сіз әрқашан өндірушінің каталогында ассортиментпен танысып, қолайлы әуе сымын таңдай аласыз.
