Дамжуулагчийн хөндлөн огтлолыг сонгох үндсэн шалгуур

Дамжуулагчийн хөндлөн огтлолын талбай (мм²) нь тухайн дамжуулагчийн дор дурдсан параметрүүдийг тодорхойлох үндсэн хэмжигдэхүүн юм. Үүнд:

• гүйдэл даах чадвар (ampacity)

• хүчдэлийн уналтын хязгаар

• дулааны өсөлт ба халалт

• богино залгаа даах чадвар

• механик бат бөх байдал

• хамгаалалтын төхөөрөмжийн ажиллагаанд үзүүлэх нөлөө.

Зөв хөндлөн огтлол сонгоогүй тохиолдолд IEC 60364 болон IEC 60287 стандартад заасны дагуу системийн аюулгүй ажиллагаа алдагдаж, галын болон тоноглолын гэмтлийн эрсдэл нэмэгдэнэ.

Дамжуулагчийн хэмжээ нь хэвийн ажиллагааны нөхцөл болон гэмтлийн нөхцөлд дараах шалгууруудыг хангах ёстой Үүнд:

1.     Хэвийн ажиллагааны температурын хязгаар (Thermal limit). Дамжуулагчийн хэт халалтаас үүдэх тусгаарлагчийн насжилт буурах, PVC → 70°C / XLPE → 90°C температурын дээд хязгаар, кабель сувагт байрлах үед дулаан хуримтлагдах эрсдэл зэргийг авч үзнэ. IEC 60364-5-52 стандартын таблицаас суурилуулалтын нөхцөлд тохирох үсрэлтийн коэффициент (derating factor) ашиглан нормчилсон гүйдэл даах чадварыг сонгоно.

2.     Хүчдэлийн уналт (Voltage drop). Хүчдэлийн уналтыг дараах томьёогоор тооцно:

1 фаз:

3 фаз:

Зөвшөөрөгдөх хязгаар (IEC 60364 дагуу) нь гэрэлтүүлэгт 3%, залгуурын бүлэгт 5%, хөдөлгүүр, тусгай тоноглолыг хэрэв хязгаар хэтэрвэл хөндлөн огтлолыг 1–2 шат өсгөдөг (жишээ нь: 16 мм² → 25 мм²).

3.     Богино залгааны гүйдлийг даах чадвар (Short-circuit withstand). Богино залгааны хугацаа 0.2–1 секунд орчим бөгөөд энэ хугацаанд кабель температурын өсөлтийг даах ёстой. IEC 60949 томьёо нь:

Үүнд, S = хөндлөн огтлол (мм²), t = богино залгааны үргэлжлэх хугацаа (сек), k = материал (Cu/Al) ба тусгаарлагчийн төрлөөс хамаарах коэффициент болно. Жишээ нь, Cu, PVC → k ≈ 115, Cu, XLPE → k ≈ 143

4.     Механик стресс (Installation & mechanical constraints). Кабель татах үед үзүүлэх механик хүч, гулзайлтын хамгийн бага радиусыг (XLPE: 12×О.D,  PVC: 6–8×О.D) авч үзнэ. Өргөгч, хөдөлгөөнт машинд ашиглах бол нэмэлт бат бөх кабель шаардлагатай. Иймд механик ачаалалтай орчинд хэт нарийн дамжуулагч ашиглахгүй.

5.     Хамгаалалтын төхөөрөмжийн ажиллагаанд үзүүлэх нөлөө. Дамжуулагчийн эсэргүүцэл өндөр байх нь гэмтлийн гүйдлийг бууруулж, таслуур/асаалт хамгаалагч хэт удаан ажиллахад хүргэнэ. Хэвийн ажиллагааг дараах байдлаар тооцоолно. Кабель урт гэх тусам Zs ихэсдэг тул хөндлөн огтлол өсгөх шаардлагатай.

Үүнд, U₀ = фазын хүчдэл, Iₐ = хамгаалалтын төхөөрөмжийн автоматаар салгах гүйдэл болно.

6.     Суурилуулалтын арга (Installation method factor). IEC 60364-5-52-д суурилуулалтын 70 гаруй нөхцөлөөс хамаарсан газар доор суулгах, кабель багцалсан (grouping factor 0.6–0.8), кабель сувагт, хоолойд, ханан дотор дулаалгатай орчинд суулгах зэрэг аргууд байна. Дулаан дамжуулалт муудах тусам хөндлөн огтлол томорно.

Том диаметртэй дамжуулагчийн үнэ өндөр боловч эрчим хүчний алдагдлыг багасдаг. Кабелийн эдийн засгийн оновчтой огтлолыг дараах үзүүлэлтээр тодорхойлно. Үүнд:

1.     Эрчим хүчний алдагдлын зардал (I²R loss). Жилд гарах алдагдал нь:

Үүнээс үзэхэд том хөндлөн огтлол нь бага эсэргүүцэлтэй, бага хохиролтой байна.

2.     IEC 60287-3-2 дагуух эдийн засгийн загвар. Уг стандарт нь амьдралын мөчлөгийн зардал (LCC), алдагдлын үнэ, ашиглалтын хугацаа (25–40 жил), хөндлөн огтлолын өсөлтийн өртөг зэрэгт тулгуурлан хамгийн хэмнэлттэй огтлолыг тодорхойлдог. Зарим үйлдвэрт дулааны нормын дагуу 70 мм² хэрэгтэй байсан ч эдийн засгийн хувьд 120–185 мм² нь илүү ашигтай байх тохиолдол байдаг.

Дамжуулагчийн огтлол сонгохын тулд:  

1. Нормчилсон гүйдэл Iᵈ = Iₗ / (derating factors);

2. IEC 60364-5-52 таблицаас хамгийн бага огтлол сонгох;

3. Хүчдэлийн уналтын тооцоо хийх;

4. Богино залгааны даац шалгах (IEC 60949);

5. Хамгаалалтын Zₛ шалгах;

6. Суурилуулалтын арга, бүлэглэлтээр хасалтын коэффициент оруулах;

7. Эдийн засгийн тооцоо хийх (IEC 60287-3-2);

8. Ирээдүйн өргөтгөлийн хүчин зүйл нэмж томруулах (≥1 үе);

9. Гүйцэт байршил, механик нөхцөлд суурилан баталгаажуулах.

Инженерийн түвшинд дамжуулагчийн хөндлөн огтлолыг сонгохдоо дараах 6 үндсэн шалгуурыг бүрэн хангах ёстой. Үүнд:

1. Термийн хязгаар;

2. Хүчдэлийн уналт;

3. Богино залгаа даах чадвар;

4. Механик стресс;

5. Хамгаалалтын Zs хязгаар;

6. Суурилуулалтын нөхцөл.

Дээрх шаардлагуудыг хангахаас гадна IEC 60287-3-2 дагуу эдийн засгийн тооцоо хийж, алдагдлын зардал ба анхны өртгийг харьцуулан хамгийн зөв хөндлөн огтлолыг сонгох нь хэрэгтэй.