Kabelio parinkimas yra labai svarbus elektros projektavimo ir montavimo žingsnis. Neteisingas pasirinkimas gali sukelti pavojų saugai (pvz., perkaitimą ar gaisrą), per didelį įtampos kritimą, įrangos gedimą arba mažą sistemos efektyvumą. Toliau pateikiami pagrindiniai veiksniai, į kuriuos reikia atsižvelgti renkantis kabelį:
1. Pagrindiniai elektriniai parametrai
(1) Laidininko skerspjūvio plotas:
Srovės pralaidumas: tai svarbiausias parametras. Kabelis turi galėti praleisti maksimalią nuolatinę grandinės darbinę srovę neviršydamas leistinos darbinės temperatūros. Žr. srovės stiprio lenteles atitinkamuose standartuose (pvz., IEC 60287, NEC, GB/T 16895.15).
Įtampos kritimas: Srovė, tekanti per kabelį, sukelia įtampos kritimą. Per ilgas arba nepakankamas kabelio skerspjūvis gali lemti žemą įtampą apkrovos pusėje, o tai gali paveikti įrangos veikimą (ypač variklio paleidimą). Apskaičiuokite bendrą įtampos kritimą nuo maitinimo šaltinio iki apkrovos, užtikrindami, kad jis neviršytų leistino diapazono (paprastai ≤3 % apšvietimui, ≤5 % elektros energijai).
Trumpojo jungimo atsparumas: Prieš suveikiant apsauginiam įtaisui, kabelis turi atlaikyti maksimalią sistemoje įmanomą trumpojo jungimo srovę be terminio pažeidimo (terminio stabilumo patikrinimas). Didesni skerspjūvio plotai turi didesnę atsparumo srovę.
(2) Nominali įtampa:
Kabelio vardinė įtampa (pvz., 0,6/1 kV, 8,7/15 kV) neturi būti mažesnė už sistemos vardinę įtampą (pvz., 380 V, 10 kV) ir bet kokią galimą maksimalią darbinę įtampą. Atsižvelkite į sistemos įtampos svyravimus ir viršįtampių sąlygas.
(3) Laidininko medžiaga:
Varis: didelis laidumas (~58 MS/m), didelė srovės pralaidumo geba, geras mechaninis stiprumas, puikus atsparumas korozijai, lengvai valdomos jungtys, didesnė kaina. Dažniausiai naudojamas.
Aliuminis: mažesnis laidumas (~35 MS/m), reikalingas didesnis skerspjūvis, kad būtų pasiekta tokia pati srovės stipris, lengvesnis, pigesnis, bet mažesnis mechaninis stiprumas, linkęs oksiduotis, jungtims reikalingi specialūs įrankiai ir antioksidaciniai mišiniai. Dažnai naudojamas didelio skerspjūvio oro linijoms arba specifinėms reikmėms.
2. Įrengimo aplinka ir sąlygos
(1) Įdiegimo būdas:
Ore: kabelių loveliai, kopėčios, ortakiai, vamzdžiai, paviršinio montavimo palei sienas elementai ir kt. Skirtingos šilumos išsklaidymo sąlygos turi įtakos srovės stipriui (tankiems įrenginiams reikalingas srovės stiprio sumažinimas).
Po žeme: tiesiogiai užkasta arba įrengta ortakiuose. Atsižvelkite į grunto šiluminę varžą, užkasimo gylį, artumą prie kitų šilumos šaltinių (pvz., garo vamzdynų). Grunto drėgmė ir koroziškumas turi įtakos apvalkalo pasirinkimui.
Po vandeniu: Reikalingos specialios vandeniui atsparios konstrukcijos (pvz., švino apvalkalas, integruotas vandenį atstumiantis sluoksnis) ir mechaninė apsauga.
Specialus montavimas: vertikalios tranšėjos (atsižvelkite į savo svorį), kabelių tranšėjos / tuneliai ir kt.
(2) Aplinkos temperatūra:
Aplinkos temperatūra tiesiogiai veikia kabelio šilumos išsklaidymą. Standartinės srovės stiprio lentelės yra pagrįstos etaloninėmis temperatūromis (pvz., 30 °C ore, 20 °C dirvožemyje). Jei faktinė temperatūra viršija etaloninę, srovės stipris turi būti pakoreguotas (sumažintas). Ypatingą dėmesį atkreipkite į aukštos temperatūros aplinką (pvz., katilines, tropinį klimatą).
(3) Atstumas nuo kitų kabelių:
Tankiai įrengtos kabelių sistemos sukelia abipusį įkaitimą ir temperatūros kilimą. Keli lygiagrečiai (ypač be tarpų arba tame pačiame vamzdyje) įrengti kabeliai turi būti apriboti pagal jų skaičių ir išdėstymą (liečiasi / nesiliečia).
(4) Mechaninis įtempis:
Tempimo apkrova: vertikaliems montavimui arba dideliems tempimo atstumams atsižvelkite į kabelio savąjį svorį ir tempimo įtempį; rinkitės pakankamo tempiamojo stiprumo kabelius (pvz., plienine viela šarvuotus).
Slėgis / smūgis: Tiesiogiai pakloti kabeliai turi atlaikyti paviršinio eismo apkrovas ir kasimo riziką; ant lovelių montuojami kabeliai gali būti suspausti. Šarvavimas (plieninė juosta, plieninė viela) užtikrina stiprią mechaninę apsaugą.
Lenkimo spindulys: Montuojant ir sukant kabelio lenkimo spindulys negali būti mažesnis už leistiną minimumą, kad nebūtų pažeista izoliacija ir apvalkalas.
(5) Pavojai aplinkai:
Cheminė korozija: chemijos gamykloms, nuotekų valymo įrenginiams, pakrančių druskos rūko zonoms reikalingi korozijai atsparūs apvalkalai (pvz., PVC, LSZH, PE) ir (arba) išoriniai sluoksniai. Gali prireikti nemetalinio šarvavimo (pvz., stiklo pluošto).
Alyvos užterštumas: Naftos saugykloms, mechaninio apdirbimo dirbtuvėms reikalingi alyvai atsparūs apvalkalai (pvz., specialus PVC, CPE, CSP).
UV spinduliavimas: Lauke veikiamiems kabeliams reikalingi UV spinduliams atsparūs apvalkalai (pvz., juodas PE, specialus PVC).
Graužikai / termitai: Kai kuriuose regionuose reikalingi nuo graužikų / termitų apsaugoti kabeliai (apvalkalai su repelentais, kieti apvalkalai, metalinis šarvas).
Drėgmė / panardinimas: Drėgnoms arba panardintoms aplinkoms reikalingos geros drėgmę / vandenį sulaikančios konstrukcijos (pvz., radialinės vandenį sulaikančios konstrukcijos, metalinis apvalkalas).
Sprogi aplinka: turi atitikti sprogimui atsparios zonos reikalavimus (pvz., būti atsparus ugniai, LSZH, mineralinės izoliacijos kabeliai).
3. Kabelio konstrukcija ir medžiagų pasirinkimas
(1) Izoliacinės medžiagos:
Susiūtas polietilenas (XLPE)Puikus atsparumas aukštai temperatūrai (90 °C), didelė srovės stipris, geros dielektrinės savybės, atsparumas cheminiams medžiagoms, geras mechaninis stiprumas. Plačiai naudojamas vidutinės / žemos įtampos galios kabeliams. Pirmasis pasirinkimas.
Polivinilchloridas (PVC): nebrangus, brandus procesas, geras atsparumas liepsnai, žemesnė darbinė temperatūra (70 °C), trapus žemoje temperatūroje, degdamas išskiria toksiškas halogenines dujas ir tankius dūmus. Vis dar plačiai naudojamas, bet vis labiau ribojamas.
Etileno propileno kaučiukas (EPR): geras lankstumas, atsparumas oro sąlygoms, ozonui, cheminėms medžiagoms, aukšta darbinė temperatūra (90 °C), naudojamas mobiliojoje įrangoje, jūrų laivybos, kasybos kabeliuose. Didesnė kaina.
Kita: silikoninė guma (>180 °C), mineralinė izoliacija (MI – vario laidininkas su magnio oksido izoliacija, puikus atsparumas ugniai) specialioms reikmėms.
(2) Apvalkalo medžiagos:
PVC: gera mechaninė apsauga, atsparus ugniai, nebrangi, plačiai naudojama. Sudėtyje yra halogenų, degant išsiskiria toksiški dūmai.
PE: Puikus atsparumas drėgmei ir cheminėms medžiagoms, būdingas tiesiogiai į žemę paklotiems kabelių išoriniams apvalkalams. Prastas atsparumas liepsnai.
Mažai dūmų išskiriantis, be halogenų (LSZH / LS0H / LSF)Mažai dūmų, netoksiškas (be halogeninių rūgščių dujų), didelis šviesos pralaidumas degimo metu. Privalomas viešosiose erdvėse (metro, prekybos centruose, ligoninėse, aukštybiniuose pastatuose).
Ugniai atsparus poliolefinas: atitinka konkrečius ugniai atsparius reikalavimus.
Renkantis reikėtų atsižvelgti į atsparumą aplinkos poveikiui (aliejui, oro sąlygoms, UV spinduliams) ir mechaninės apsaugos poreikius.
(3) Apsauginiai sluoksniai:
Laidininko ekranas: reikalingas vidutinės / aukštos įtampos (> 3,6 / 6 kV) kabeliams, išlygina laidininko paviršiaus elektrinį lauką.
Izoliacijos ekranas: reikalingas vidutinės / aukštos įtampos kabeliams, veikia su laidininko ekranu, kad būtų užtikrintas visiškas lauko valdymas.
Metalinis ekranas / šarvas: užtikrina elektromagnetinį suderinamumą (apsaugą nuo trukdžių / mažina spinduliuotę) ir (arba) trumpojo jungimo kelią (turi būti įžemintas) bei mechaninę apsaugą. Įprastos formos: varinė juosta, varinės vielos pynė (ekranavimas + trumpojo jungimo kelias), plieninės juostos šarvas (mechaninė apsauga), plieninės vielos šarvas (tempimo + mechaninė apsauga), aliuminio apvalkalas (ekranavimas + radialinė apsauga nuo vandens + mechaninė apsauga).
(4) Šarvuotumo tipai:
Plieninės vielos šarvuotumas (SWA): Puiki apsauga nuo gniuždymo ir tempimo, skirta tiesioginiam įkasimui arba mechaninei apsaugai.
Cinkuotos vielos šarvas (GWA): didelis tempiamasis stiprumas, skirtas vertikaliems trasoms, dideliems tarpatramiams, povandeniniams įrengimams.
Nemetalinis šarvas: stiklo pluošto juosta, užtikrinanti mechaninį stiprumą, tačiau esanti nemagnetinė, lengva, atspari korozijai, skirta specialiems reikalavimams.
4. Saugos ir reguliavimo reikalavimai
(1) Atsparumas liepsnai:
Pasirinkite kabelius, atitinkančius taikomus liepsną slopinančius standartus (pvz., IEC 60332-1/3 dėl pavienių/sujungtų kabelių liepsnos slopinimo, BS 6387 CWZ dėl atsparumo ugniai, GB/T 19666), atsižvelgdami į gaisro riziką ir evakuacijos poreikius. Viešose ir sunkiai evakuuojamose vietose turi būti naudojami LSZH liepsną slopinantys kabeliai.
(2) Atsparumas ugniai:
Kritinėms grandinėms, kurios gaisro metu turi likti įjungtos (gaisriniai siurbliai, dūmų ventiliatoriai, avarinis apšvietimas, signalizacijos), naudokite ugniai atsparius kabelius (pvz., MI kabelius, žėručio juosta apklijuotas organines izoliuotas konstrukcijas), išbandytus pagal standartus (pvz., BS 6387, IEC 60331, GB/T 19216).
(3) Be halogenų ir mažai dūmų:
Privalomas vietovėse, kurioms keliami aukšti saugos ir įrangos apsaugos reikalavimai (transporto mazgai, duomenų centrai, ligoninės, dideli visuomeniniai pastatai).
(4) Atitiktis standartams ir sertifikavimui:
Kabeliai turi atitikti privalomus standartus ir sertifikatus projekto vietoje (pvz., CCC Kinijoje, CE ES, BS JK, UL JAV).
5. Ekonomika ir gyvavimo ciklo sąnaudos
Pradinės investicijos kaina: Kabelio ir priedų (jungčių, galinių movų) kaina.
Montavimo kaina: Priklauso nuo kabelio dydžio, svorio, lankstumo ir montavimo paprastumo.
Eksploatacinių nuostolių sąnaudos: Laidininko varža sukelia I²R nuostolius. Didesni laidininkai iš pradžių kainuoja brangiau, tačiau sumažina ilgalaikius nuostolius.
Priežiūros išlaidos: Patikimi, patvarūs kabeliai turi mažesnes priežiūros išlaidas.
Tarnavimo laikas: Aukštos kokybės kabeliai tinkamoje aplinkoje gali tarnauti daugiau nei 30 metų. Išsamiai įvertinkite, kad nesirinktumėte žemos specifikacijos ar prastos kokybės kabelių vien pagal pradinę kainą.
6. Kiti aspektai
Fazių seka ir žymėjimas: daugiagyslių kabelių arba fazėmis atskirtų instaliacijų atveju užtikrinkite teisingą fazių seką ir spalvų kodavimą (pagal vietinius standartus).
Įžeminimas ir potencialų išlyginimas: metaliniai ekranai ir šarvai turi būti patikimai įžeminti (paprastai abiejuose galuose), kad būtų užtikrintas saugumas ir ekranavimo efektyvumas.
Rezervinė riba: apsvarstykite galimą apkrovos augimą arba maršruto pakeitimus ateityje, prireikus padidinkite skerspjūvį arba rezervuokite atsargines grandines.
Suderinamumas: Kabelių priedai (antgaliai, jungtys, galinės movos) turi atitikti kabelio tipą, įtampą ir laidininko dydį.
Tiekėjo kvalifikacija ir kokybė: rinkitės patikimus gamintojus, pasižyminčius stabilia kokybe.
Siekiant optimalaus našumo ir patikimumo, tinkamo kabelio pasirinkimas yra neatsiejamas nuo aukštos kokybės medžiagų pasirinkimo. „ONE WORLD“ siūlo platų laidų ir kabelių žaliavų asortimentą, įskaitant izoliacinius mišinius, apvalkalų medžiagas, juostas, užpildus ir siūlus, pritaikytus įvairioms specifikacijoms ir standartams, užtikrinant saugų ir efektyvų kabelių projektavimą ir montavimą.
Įrašo laikas: 2025 m. rugpjūčio 15 d.