Výběr kabelové svorky VN: Podpora, Vzdálenost, a zkratová ochrana

Krátká odpověď: kabelová svorka VN by se neměla vybírat pouze podle průměru kabelu, a jeho mezery by neměly pocházet z jednoho obecného pravidla. Konečný plán omezení musí splňovat vnější průměr a tvar kabelu, statická hmotnost a průhyb, špičková zkratová síla, axiální zatížení na svislých chodech, tepelný pohyb, geometrie trasy, expozice životního prostředí, a kapacitu kolejnice a nosné konstrukce. Pro jednožilové AC obvody, upínací systém se také musí vyhýbat uzavřené železné dráze kolem jedné fáze.

Termín kabelová svorka je běžné v projektových plánech a vyhledáváních. IEC 61914 obecně používá kabelová příchytka pro zařízení, které zajišťuje kabely k montážnímu povrchu a může poskytovat deklarovanou odolnost vůči elektromechanickým silám. Technická povinnost je důležitější než označení.

Svorka není automaticky zkratová ochrana

Několik produktů pojme kabel, ale neprokazují stejný výkon. Úplný plán by měl oddělit rutinní podporu od omezování chyb a kontroly formace.

Komponent Normální role Požadovaná kontrola projektu
Kabelová příchytka nebo svorka. Upevňuje jeden kabel nebo skupinu kabelů k montážnímu povrchu. Rozsah průměrů, formace, axiální/laterální retence, elektromechanické prohlášení, materiál, a životní prostředí.
Střední omezení. Drží kabely pohromadě v definované formaci mezi primárními příchytkami. Deklarovaná role, posloupnost mezer, kompatibilita s primárním systémem zarážek, a postranní povinnost.
Stahovací páska. Spravuje nebo seskupuje kabeláž podle uvedené mechanické a environmentální klasifikace. Nemělo by se s ní zacházet jako s vadnou, pokud úplná přihláška nemá odpovídající prohlášení.
Kabelový žlab nebo žebřík. Poskytuje nepřetržitou nebo přerušovanou podporu trasy. Pevnost kolejnice, načítání příček, rozteč držáků, koroze, lepení, a připevnění ke konstrukci.
Žláza nebo zakončení. těsnění, spojuje, a ovládá kabelové rozhraní na zařízení. Nemělo by nést váhu kabelu nebo chybný pohyb, pokud to konstrukce zařízení výslovně neposkytuje.

The IEC 61914:2021 stránka oboru identifikuje požadavky a zkoušky pro zarážky a mezilehlé zádržné prvky. Rovněž uvádí, že zarážky poskytují odolnost vůči elektromechanickým silám, pokud je tento výkon deklarován. Tato formulace je důležitá: tvar svorky nebo kovové tělo nevykazuje zkratový výkon.

Univerzální rozteč svorek VN kabelů neexistuje

Vzdálenost je výsledkem několika nezávislých kontrol. Hodnota, která řídí rovné horizontální vedení, nemusí ovládat vertikální stoupačku, zatáčka, ukončovací přístup, nebo trasa s vyšší zkratovou zátěží.

Mezní stav Co vytváří poptávku Čemu musí design zabránit
Statická podpora. Hmotnost kabelu mezi podpěrami. Nadměrné prohnutí, bodové zatížení, deformace pláště, a nesouosost trasy.
Elektromechanické omezení. Špičkový proud a magnetická interakce při poruše. Posun kabelu, porucha zarážky, vytahování upevňovacích prvků, dopad na sousední systémy, a poškození příslušenství.
Axiální podpora. Hmotnost kabelu na vertikálních nebo strmých cestách. Skluz dolů a přenos hmotnosti kabelu do vývodky, pouzdro, spoj, nebo ukončení.
Tepelný pohyb. Expanze a kontrakce během zatěžovacích cyklů. Nekontrolovaná chůze při vyhýbání se nadměrnému místnímu úchopu, který blokuje nezbytný pohyb.
Místní řízení trasy. Ohyby, ofsety, přechody, přejezdy, a ukončovací přístupy. Pohyb, který snižuje poloměr ohybu, změny formace, nebo nahraje příslušenství.
Environmentální odolnost. Koroze, vystavení požáru, teplota, UV, chemikálie, vibrace, nebo voda. Ztráta mechanických vlastností před zamýšlenou životností.

Rozhodující mezera je nejpřísnějším výsledkem po všech příslušných kontrolách. Uživatelská příručka může zveřejnit maximální hodnotu pro vlastní schválené kabely a podpůrný systém. Tato hodnota zůstává požadavkem specifickým pro síť, není důkazem, že stejná vzdálenost platí pro jiný průměr kabelu, poruchová úroveň, zaklínit, železniční, nebo montážní konstrukce.

Ochrana proti zkratu začíná správnými elektrickými údaji

Normální zátěžový proud dimenzuje tepelný operační systém, ale nedefinuje nejvyšší mechanickou sílu na rozpětí kabelu. Při zkratu, okamžité fázové proudy magneticky interagují. Síla prudce roste, jak stoupá špičkový proud, a mění se také s roztečí kabelů, uspořádání fází, délka rozpětí, podpůrná geometrie, a poruchový průběh.

Výpočet omezení proto potřebuje více než symetrický RMS poruchový proud. Základ projektu by měl identifikovat potenciální RMS proud, vrchol nebo základ asymetrie, trvání poruchy, sekvence čištění ochrany, počet poruchových událostí požadovaných specifikací, tvorba kabelu, a středová vzdálenost. Vybraná deklarace příchytky nebo zkušební uspořádání pak musí odpovídat těmto podmínkám natolik, aby odpovědný technik žádost přijal.

Tepelná odolnost vodičů zůstává samostatnou kontrolou. IEC 60949 řeší tepelně přípustné zkratové proudy, včetně neadiabatických účinků. Nenahrazuje mechanické posouzení rozpětí příchytky. Kabel může projít výpočtem teploty vodiče, i když jeho délka není podporována, zaklínit, nebo montážní lišta zůstává mechanicky nedostatečná.

Schéma znázorňující zkratovou sílu přenášenou z VN kabelů přes příchytku, železniční, a nosnou konstrukci
Ochrana proti zkratu závisí na dráze plného zatížení: tvorba kabelu, zaklínit, spojovací materiál, železniční, konzola, a nosnou konstrukcí.

Zkratová ochrana je úplná cesta zatížení

Kabel tlačí nebo táhne proti zarážce. Příchytka přenáší požadavek na šrouby nebo jiné spojovací prvky. Upevňovací prvky zatěžují kolejnici, příčka, konzola, nebo rám. Tento člen nakonec přenese událost do zdi, patro, ocelové konstrukce, nebo nadace. Slabost na jakémkoli rozhraní narušuje zádržný systém.

Z tohoto důvodu, deklarovaný zkratový výkon zarážky nelze použít na libovolnou podporu. Uspořádání zkušební montáže, geometrie upevňovacích otvorů, stupeň spojovacího prvku a záběr, železniční úsek, orientace držáku, okrajové vzdálenosti, podkladové kotvy, a koroze ovlivňují instalovanou kapacitu. Přídavné podložky nebo improvizovaná adaptérová deska mohou také změnit dráhu zatížení.

Kontrola podpory by měla v případě potřeby zahrnovat kombinované účinky. Statická hmotnost kabelu, dynamickou poruchovou sílu, vertikální axiální zatížení, ohýbání konzoly, a kroucení může působit na stejnou sestavu. Paralelní obvody na jednom žebříku mohou vytvářet různé požadavky na podporu od jednoho izolovaného obvodu.

Koncepční schéma tří vysokonapěťových jednožilových kabelů uchycených v jedné trojlískové kabelové příchytce
Trojlístek udržuje tři fáze v definované kompaktní formaci; skutečná příchytka musí odpovídat průměru kabelu a deklarované montážní povinnosti.

Formace mění zádržný systém

Tvorba trojlístku

Trojlístek umisťuje tři jednojádrové fáze do kompaktní trojúhelníkové skupiny. Trojlístek obvykle uzavírá tři fáze jako jednu formaci. Otvor příchytky musí odpovídat skutečnému rozsahu vnějšího průměru kabelu, včetně výrobní tolerance, a deklarované uspořádání zkoušek by mělo představovat stejnou sestavu.

Mezilehlá omezení mohou pomoci zachovat geometrii trojlístku mezi primárními zarážky, ale nenahrazují automaticky primární zkratová omezení. Jejich materiál, posloupnost mezer, a boční výkon musí souhlasit se systémem zarážky.

Plochá formace

Plochá formace mění vzdálenosti fázového středu, magnetické chování, tepelné hodnocení, šířka podpěry, a směr pohybu kabelu při poruše. Příchytka testovaná v trojlístku by neměla být považována za vhodnou pro plochý tvar. Pořadí a rozestupy fází musí také zůstat konzistentní na trase, zejména tam, kde paralelní obvody sdílejí podporu.

Formace je proto součástí jak omezovacího plánu, tak i studie hodnocení kabelů. Změna z trojlístku na plochý během instalace je konstrukční změnou, ne terénní úprava.

Jednožilové AC kabely potřebují nemagnetickou zádržnou cestu

Uzavřená železná smyčka kolem jednoho jednožilového AC kabelu může být vystavena indukovanému proudu a místnímu ohřevu. Vhodné konstrukce používají nemagnetické materiály nebo uspořádají železné nosné otvory tak, aby všechny fázové vodiče procházely stejnou magnetickou hranicí, pokud to řídící konstrukce umožňuje.

Výběr materiálu také přesahuje magnetismus. Třída nerezové oceli, hliníková slitina, vlastnosti polymeru nebo kompozitu, pokovené komponenty, vložky, a spojovací prvky musí vyhovovat korozi, teplota, oheň, UV, vibrace, a chemické expozice. Smíšené kovy vyžadují pozornost vůči galvanické korozi, zejména na mokrých nebo pobřežních cestách.

Kompletní VN napájecí kabel trasa může procházet vnitřními rozvodnami, venkovní regály, tunely, zákopy, a ukončovací struktury. Jeden materiál svorky nebo montážní detail nemusí vyhovovat každé zóně.

Fit musí zadržet kabel, aniž by jej poškodil

Vnější průměr kabelu je rozsah tolerance, ani jedno dokonalé číslo. Schválený datový list kabelu by měl poskytovat konečný průměr použitý pro výběr příchytky. Vložka, uzavírací rozsah, poloha šroubu, a způsob instalace musí vyhovovat tomuto rozsahu, aniž by došlo k rozdrcení pláště nebo ponechání kabelu volně se nadměrně pohybovat.

Poddimenzovaná svorka může poškodit vnější plášť, soustředit tlak na pancéřové nebo stínící vrstvy, a vytvořte bod, kde tepelné cykly nebo vibrace poškodí kabel. Příliš velká svorka nemusí během poruchy ovládat kabel. Přidání neschváleného obalového materiálu změní tření, komprese, chování ohně, a testovaná geometrie.

Kabel by měl být po instalaci zkontrolován při každém upevnění. Povrchové značky, oválnost, posunuté vložky, ostré hrany, zachycené trosky, nerovnoměrné uzavírání mezer, a hardware, který se před uchopením kabelu vysune, jsou důvody k nápravě. Utahování se řídí schváleným návodem na příchytku a postupem projektu; vynalezený univerzální krouticí moment není vhodný.

Vertikální trasy, zatáčky, a ukončení vyžadují místní rozhodnutí

Vertikální a strmé cesty

Vertikální vedení přidávají zádržnému systému axiální hmotnost kabelu. Horní karabiny, mezilehlé podpěry, železniční, a konstrukční kotvy musí zabraňovat pohybu směrem dolů, aniž by vytvářely škodlivý místní tlak. Dlouhé vertikální trasy mohou vyžadovat vyhrazené uspořádání axiálního zatížení spíše než stejné rozestupy jako na vodorovném žebříku.

Zatáčky a přechody tras

V zatáčce, plán omezení musí zachovat konečný poloměr ohybu a řídit pohyb ve směru, na kterém záleží. Zarážky umístěné příliš blízko zakřivení mohou způsobit místní zalomení; Příliš vzdálené příchytky mohou umožnit posunutí kabelu v důsledku poruchy nebo tepelného pohybu. Stávající průvodce k Poloměr ohybu VN kabelu a tažné napětí vysvětluje, proč instalovaný poloměr a tažná geometrie vyžadují samostatné kontroly.

Ukončení a zápisy vybavení

Zakončovací průchodka nebo kabelová průchodka by se standardně neměla stát kabelovou podpěrou. Svorka v blízkosti vstupu do zařízení může odstranit váhu kabelu a vést pohyb z příslušenství, ale musí ponechat dostatečnou rovnou délku a pracovní vůli pro návrh zakončení. Umístění by se mělo objevit na rozvržení kabelu a výkresu příslušenství.

Pro a 15kV kabel obvod, konečný výkres podpory by měl koordinovat průměr kabelu, konstrukce obrazovky a pláště, koncové rozměry, formování fáze, poloměr ohybu, spojovací vodiče, a pozice zarážek. Zacházení s těmito rozhodnutími jako se samostatnými stanovišti může vytvořit nekompatibilní rozhraní.

Před instalací vytvořte plán omezení

Užitečný plán obsahuje dostatek informací pro reprodukování technického rozhodnutí, spíše než pouze výpis modelu svorky:

  • Data kabelu: třída napětí, jednojádrové nebo vícejádrové konstrukce, velikost vodiče, hmotnost kabelu, jmenovitý a toleranční vnější průměr, materiál pláště, brnění, pokud je přítomno, a minimální instalovaný poloměr ohybu.
  • Uspořádání: jetel, byt, triplex, pořadí paralelních obvodů, rozteč kabelů a středů, orientaci trasy, a přechody mezi formacemi.
  • Poruchový základ: potenciální RMS proud, základ špičkového proudu, trvání, sekvence čištění ochrany, a povinná událostní povinnost.
  • Prohlášení zaklínadla: rozsah kabelů, formace, testované uspořádání, elektromechanická povinnost, axiální a boční zatížení tam, kde je to vhodné, vložka, environmentální třída, a pokyny k instalaci.
  • Montážní systém: specifikace spojovacího materiálu, kolejnicový nebo příčkový úsek, rozteč držáků, strukturální uchycení, ochrana proti korozi, lepení, a vypočtená nosnost.
  • Výjimky na trase: vertikální běhy, zatáčky, klouby, ukončení, přejezdy, požární zóny, vlhké oblasti, chemická expozice, a vibrací.

Tento harmonogram také zlepšuje koordinaci závodu a pracoviště. Schválený vnější průměr kabelu lze před odesláním zkontrolovat podle rozsahu příchytky, zatímco dodavatel podpory může potvrdit koleje, závorky, a kotvy před zahájením tažení kabelu.

Pořadí instalace a kontroly

  1. Ověřte schválené dokumenty. Potvrďte nejnovější datový list kabelu, výkres trasy, omezovací plán, podpora výpočtu, a pokyny k čištění.
  2. Zkontrolujte nosný systém. Zkontrolujte orientaci kolejnice, držák držáku, ochrana proti korozi, okrajový stav, zajišťovací ustanovení, a volný přístup k upevňovacím prvkům.
  3. Chraňte kabel během tahání. Udržujte válečky a tažnou geometrii odděleně od trvalých omezení; nezavírejte příchytky přes pohybující se kabel, pokud to schválená metoda nevyžaduje.
  4. Před konečným utažením nastavte formaci. Udržujte pořadí fází, rozteč kabelů a středů, trojlískový kontakt, poloměr ohybu, a paralelním uspořádáním obvodů.
  5. Nainstalujte deklarované komponenty. Použijte uvedenou vložku, spojovací materiál, podložky, způsob zamykání, a postup utahování bez improvizovaného balení.
  6. Zkontrolujte každé místní rizikové místo. Věnujte zvýšenou pozornost vertikálním částem, zatáčky, přechody, klouby, ukončení, a první podpěry v blízkosti zařízení.
  7. Zaznamenejte dokončenou trasu. Uchovávejte výsledky kontroly, fotografie, identifikace součásti, odchylky, a schválení s uvedením do provozu.

Otázky, které vyžadují odpovědi specifické pro daný projekt

Jaká je běžná rozteč pro VN kabelovou svorku?

Žádná univerzální vzdálenost neplatí. Vzdálenost se vypočítá z hmotnosti kabelu a průhybu, zavinění, formace, klauzule prohlášení, podpůrná kapacita, orientaci trasy, tepelný pohyb, a místní podmínky. Zveřejněné maximum nástroje platí pouze v rámci uvedeného systému daného nástroje.

Mohou kabelové spony pro vysoké zatížení nahradit příchytky VN kabelů?

Ne automaticky. Kabelové stahovací pásky a kabelové příchytky mají různé standardní rozsahy a prohlášení. Kravata může řídit tvorbu mezi zarážkami, ale omezování chyb vyžaduje důkaz pro kompletní instalované uspořádání.

Je dostatečný průměr kabelu pro výběr příchytky?

Žádný. Průměr potvrzuje přizpůsobení. Výběr také vyžaduje vytvoření kabelu, zkratová povinnost, axiální a boční zatížení, materiál, vložka, prostředí, montážní systém, a geometrii trasy.

Proč se u jednožilového AC kabelu používají nemagnetické příchytky?

Vyhýbají se uzavřené železné cestě kolem jedné fáze, která by mohla vyvinout indukovaný proud a místní ohřev. Kompletní uspořádání podpěry stále vyžaduje mechanické, koroze, a kontroly poruch.

Měla by být svorka instalována přímo pod zakončením?

Blízká podpěra často brání hmotnosti kabelu a pohybu v zatížení vývodky nebo průchodky. Jeho přesná poloha musí také zachovat požadovanou rovnou délku, poloměr ohybu, ukončení pracovního prostoru, fázový odstup, a cesta spojování olova.

Inženýrský závěr

Kabelová příchytka VN je součástí kabelového systému, není to malá hardwarová položka. Vnější průměr určuje, zda kabel pasuje, ale nestanoví to omezení chyb nebo rozestupy. Přijatý návrh musí připojit data elektrické poruchy, tvorba kabelu, statické a axiální zatížení, klauzule prohlášení, spojovací materiál, kolejnice, závorky, struktura, geometrie trasy, a expozice životního prostředí.

Nejspolehlivější pravidlo je jednoduché: vypočítat vzdálenost pro skutečný kabel a skutečný nosný systém, poté ověřte nainstalovanou cestu zatížení. Tento přístup zabraňuje spárování silné zarážky se slabou kolejnicí, nevhodný upevňovací prvek, nebo nepodporované ukončení.

Odeslat MV kabel a data trasy

Pro koordinaci kabelů a zádržných prvků, zajistit systémové napětí, konstrukce kabelu, velikost vodiče, jednojádrové nebo vícejádrové uspořádání, rozsah vnějšího průměru, hmotnost kabelu, trojlístek nebo plochý útvar, údaj o případných poruchách, orientaci trasy, podpůrné výkresy, expozice životního prostředí, místa ukončení, délka bubnu, množství, a cíl. Výkon XWA & Kabel může zarovnat datový list kabelu a informace o rozhraní trasy s uvedeným projektovým základem.