კოპერის დამწყების ზომა და ტემპერატურის ზრდა 145kV დამწყებებში

145 kV გამყოფის ტემპერატურის მატების დენისა და სამავლის განივი კვეთის შორის არსებული კავშირი დამოკიდებულია დენის გატარების უნარზე და სითბოს გაშლის ეფექტურობაზე. ტემპერატურის მატების დენი აღნიშნავს მაქსიმალურ უწყვეტ დენს, რომელსაც გამტარი შეუძლია გაუტაროს მისი დადგენილი ტემპერატურის მატების ზღვრის გადაჭარბების გარეშე, ხოლო სამავლის განივი კვეთა პირდაპირ ზეგავლენას ახდენს ამ პარამეტრზე.

ამ კავშირის გაგება იწყება გამტარის მასალის ფიზიკური თვისებებიდან. სამავლის გამტარობა, წინაღობა და თერმული გაფართოების კოეფიციენტი განსაზღვრავს როგორც სითბოს წარმოქმნას დატვირთვის დროს, ასევე სითბოს გაშლის სიჩქარეს. უფრო დიდი განივი კვეთა ამცირებს წინაღობას ერთეულ სიგრძეზე, რის შედეგადაც იგივე დენის დროს ნაკლები სითბო გენერირდება. მაგალითად, 2.5 მმ² სამავლის ტემპერატურის მატება ნაკლებია 1.5 მმ² სამავლთან შედარებით, როდესაც ის 20 A დენს გადასცემს.

გამტარის განივი კვეთის არჩევისას სამი ძირეული ფაქტორი უნდა განიხილებოდეს სრულიად:

• დატვირთვის მახასიათებლები, მათ შორის დენის რხევის მაგნიტუდა და ხანგრძლივობა. ხშირი ჩართვის/გამორთვის ან მოკლევადიანი გადატვირთვის მქონე მოწყობილობებისთვის უნდა განიხილებოდეს გადასვლითი ტემპერატურის მატების ეფექტი იზოლაციაზე.

• გარემოს ტემპერატურა: უფრო მაღალი გარემოს ტემპერატურა მოითხოვს უფრო დიდი გამტარების გამოყენებას დამატებითი თერმული დატვირთვის კომპენსაციისთვის.

• მონტაჟის მეთოდი: დახურული მაგისტრალები სითბოს ცუდად გადასცემენ; გამტარის ზომა უნდა იყოს მინიმუმ 20%-ით მეტი ღია მონტაჟთან შედარებით.

კრიტიკული ზღვრები შეიძლება შეფასდეს ფორმულით:
ΔT = (I² · R · t) / (m · c)
სადაც I არის დენი, R არის წინაღობა ერთეულ სიგრძეზე, t არის დრო, m არის გამტარის მასა, ხოლო c არის სპეციფიკური სითბოტევადობა. პრაქტიკაში ხშირად იყენებენ სწრაფი რეფერენსის ცხრილებს — მაგალითად, 40°C გარემოს ტემპერატურის პირობებში, სტანდარტული BV სამავლებისთვის ამპერაჟის მაჩვენებლები არის შემდეგნაირი: 1.5 მმ² → 16 A, 2.5 მმ² → 25 A, 4 მმ² → 32 A.

უნდა ავიცილოთ გავრცელებული შეცდომები. ზოგი ფიქრობს, რომ უბრალოდ გამტარის ზომის გაზრდა ამოხსნის გადახურების პრობლემას — მაგრამ სუსტი კონტაქტი, შეერთების წერტილებზე ოქსიდაცია ან შეუკავი კავშირები შეიძლება გამოიწვიოს ლოკალური ცხელი წერტილები. ერთ-ერთ შემთხვევაში, ცუდად დაჭიმული 4 მმ² სამავლის შეერთება მიაღწია 120°C-ს მხოლოდ 15 A-ზე, რაც მნიშვნელოვნად აღემატება გამტარის ძირითადი ტემპერატურის მატების 65°C-ს.

სამავლის სისუფთავე მნიშვნელოვნად ზეგავლენას ახდენს ტემპერატურის მატებაზე. ჟანგბადის გარეშე სამავლი (99.9% Cu) აქვს 8–12%-ით დაბალი წინაღობა გამოყენებულ სამავლთან შედარებით, რაც იძლევა ~10%-ით უფრო მაღალ დენის გატარების შესაძლებლობას იგივე ზომის პირობებში. რეკომენდებულია გამოყენებულ იქნეს სამავლი, რომელიც ელექტრო გამოყენებისთვის შეესაბამება GB/T 395 სტანდარტს.

პრაქტიკული გამოყენების სტრატეგიები შეიძლება დაიყოს სამ დონედ:

• დონე 1 (ბაზისური შესაბამისობა): აირჩიეთ გამტარის ზომა ნომინალური დენის 1.2× მიხედვით.

• დონე 2 (დინამიური კომპენსაცია): შეასწორეთ სიმძლავრის კოეფიციენტით — ინდუქციური დატვირთვებისთვის საჭიროა 5–8%-ით უფრო დიდი გამტარები.

• დონე 3 (ზედმეტობის დიზაინი): მნიშვნელოვან წრედებში დატოვეთ 20%-იანი დენის მარჟა მოულოდნელი შეტევებისთვის.

სითბოს გაშლა შეიძლება გაუმჯობესდეს სტრუქტურული და მასალური გაუმჯობესებებით:

• მრავალძაფიან გამტარებს აქვთ >30%-ით მეტი ზედაპირის ფართობი მყარი გამტარებთან შედარებით.

• კალაით დაფარვა ამცირებს კონტაქტურ წინაღობას 15–20%-ით.

• დახურულ გამრთველ აპარატებში კაბელების ნაკრების ნაცვლად სამავლის ზოლების გამოყენება აუმჯობესებს სითბოს გაშლას 40%-ით, ხოლო შემცირებს შეერთების წერტილებს.

მოვლის ინტერვალები ზეგავლენას ახდენს გრძელვადიან სტაბილურობაზე. შეამოწმეთ შეერთების დაჭიმულობა ყოველ 500 სამუშაო საათში, გამოიყენეთ თერმული ვიზუალიზაცია ტემპერატურის განაწილების მონიტორინგისთვის და დროულად შეცვალეთ დაოქსიდებული ბოლოები. სველ გარემოში მიაყენეთ ანტიკოროზიული საფარი ელექტროქიმიური დეგრადაციის თავიდან ასაცილებლად, რაც ზრდის წინაღობას.

განსაკუთრებული სიტუაციები მოითხოვს ინდივიდუალურ მიდგომებს:

• მაღალი სიხშირის მოწყობილობები (>1 kHz): კანის ეფექტი ხდება მნიშვნელოვანი; გამოიყენეთ რამდენიმე პარალელური თხელი ძაფი ერთი მომრგვალი გამტარის ნაცვლად.

• არაბალანსირებული სამფაზიანი სისტემები: გამტარების ზომა უნდა იყოს მაქსიმალური ფაზის დენის მიხედვით; ნეიტრალური გამტარები არ უნდა იყოს ნაკლები ფაზურ გამტარებზე.

საცდელი დადასტურება აუცილებელია. შეადგინეთ საცდელი მოწყობილობა და ჩართეთ 1.5× ნომინალურ დენზე 2 საათის განმავლობაში, ჩაწერეთ ტემპერატურის მატების მრუდები მნიშვნელოვან წერტილებში. დადასტურების კრიტერიუმი: გარემოს ტემპერატურა + გამტარის ტემპერატურის მატება ≤ იზოლაციის თერმული რეიტინგი (მაგ., ≤70°C PVC-სთვის).

კაბელის გეომეტრია ზეგავლენას ახდენს გაგრილებაზე:

• შეინარჩუნეთ მანძილი ≥2× კაბელის დიამეტრი პარალელური გადატარების შემთხვევაში.

• ვერტიკალური მონტაჟი 15–20%-ით უკეთესად გადასცემს სითბოს ჰორიზონტალურთან შედარებით — უმჯობესია მაღალი დენის ხაზებისთვის.

• მინიმალური მოღუნვის რადიუსი უნდა იყოს ≥6× გამტარის დიამეტრი ლოკალური სითბოს გადატვირთვის თავიდან ასაცილებლად.

დინამიურად მონიტორინგი უნდა ხდეს გამტარის დაძველება: ნორმალური გამოყენების პირობებში, სამავლის წინაღობა იზრდება ~0.5% წელიწადში. ხუთი წლის შემდეგ ხელახლა შეაფასეთ ამპერაჟი. დააყენეთ ტემპერატურის სენსორები მნიშვნელოვან კვანძებში და განახორციელეთ რეალურ-დროში გაფრთხილების ზღვრები.

ბრინჯ-ალუმინის ტრანზიციული კავშირები საჭიროებენ განსაკუთრებულ ყურადღებას. გალვანური დახვრეტა ხდება განსხვავებული მეტალური ფაზების საპირისპირო წერტილებზე - ყოველთვის გამოიყენეთ მოწმობული ბიმეტალური კავშირები და დაასახელეთ ანტიოქსიდანტური ნათელი. ერთი ქსელის შეცდომის ანალიზი ჩვენი, უდაცვად დაცული Cu-Al კავშირები რთული პირობებში სამი თვის განმავლობაში კონტაქტური რეზისტენცია სამჯერ ზრდას იღებს, რაც მიჰყვება დახვრეტას.

ასევე უნდა გაითვალისწინოს ვოლტაჟის დაცვა, განსაკუთრებით გრძელ დისტანციებზე. დაუშვეთ რომ ტერმინალური ვოლტაჟი დარჩეს ≥95% ნომინალური მნიშვნელობის. როდესაც ერთდროულად მოქმედებს ტემპერატურის ზრდა და ვოლტაჟის დაცვა, აირჩიეთ კონდუქტორის ზომა, რომელიც შესაბამისია უფრო სტრიქტული მოთხოვნისთვის.

იზოლაციის თერმალური რეზისტენცია საკუთარი მნიშვნელობა იღებს. თერმალური მიმდევრობა განსხვავდება მრავალი — მაგალითად, სილიკონის რეზინა ორიჯერ მეტია PVC-ზე, რაც შესაძლებელია 8–12% უფრო მაღალი დენი იგივე ზომის შემთხვევაში. მაღალი ტემპერატურის აპლიკაციებისთვის გამოიყენეთ XLPE (კროს-ლინკული პოლიეთილენი) იზოლაცია, რომელიც დახვეწილია უწყვეტი მოქმედებისთვის 90°C მდე.

ბოლოს, ელექტრომაგნიტური ეფექტები — კანის ეფექტი და ახლოს მყოფი კანის ეფექტი — შემცირებს ეფექტურ კონდუქტორის ფართობს AC სისტემებში. დიდ ერთეულობის კონდუქტორებისთვის, რამდენიმე მცირე პარალელური კონდუქტორის გამოყენება უფრო ეფექტურია ტემპერატურის კონტროლისთვის რამდენიმე მეტი ზომის ერთეულის მიმართ.
ჩვენ ვთავაზობთ პროფესიონალურ კალკულატორს—თუ გჭირდებათ, გთხოვთ გაიმართოთ ჩვენს ვებსაიტზე კალკულატორის სექცია!