Elektros įrenginių įrengimo bendrosios taisyklės, parengtos vadovaujantis Lietuvos Respublikos energetikos įstatymu, yra privalomos elektros energijos gamintojams, visuomeniniams elektros energijos tiekėjams, perdavimo ir skirstomojo tinklo operatoriams bei elektros energijos vartotojams.
Šiame straipsnyje aptarsime svarbiausius aspektus, susijusius su kabelių klojimu, įskaitant galimas klaidas, taikomus normatyvus ir matavimo priemones, užtikrinančias saugų ir patikimą elektros įrenginių veikimą.
Pagrindinės Sąvokos
Norint suprasti kabelių klojimo reikalavimus, būtina susipažinti su pagrindinėmis sąvokomis:
- Atviroji instaliacija: Instaliacija ant pastatų ir kitų statinių sienų, lubų, kitų statybinių konstrukcijų, atramų ir pan.
- Dulkėta patalpa: Patalpa, kurioje gamybos proceso metu išsiskiria technologinių dulkių, nusėdančių ant laidų ir galinčių prasiskverbti į įrenginių ar mechanizmų vidų.
- Elektros įrenginių įrengtoji galia: Prie elektros tinklo prijungtų vartotojo galios transformatorių ir elektros imtuvų galia, kai vartotojo elektros įrenginiai prijungti prie 1000 V arba aukštesnės įtampos.
- Lentyna: Atvira konstrukcija laidams ir kabeliams tiesti, neapsauganti jų nuo mechaninių pažeidimų.
- Lovys: Uždara stačiakampio ar kitokio skerspjūvio tuščiavidurė konstrukcija laidams ir kabeliams tiesti, turinti apsaugoti juos nuo mechaninių pažeidimų.
- Pavojinga elektros patalpa: Patalpa, kurioje santykinis oro drėgnumas viršija 75 proc.
- Trosas (žaibosaugos lynas): Daugiavielis laidas su jame sumontuotu optiniu kabeliu arba be jo oro linijai nuo tiesioginio žaibo smūgio apsaugoti.
Naudojamų kabelių, laidų, mašinų, aparatų, prietaisų ir kitų elektros įrenginių konstrukcija, įrengimo būdas ir izoliacijos klasė turi atitikti elektros tinklo arba elektros įrenginio parametrus, aplinkos sąlygas ir teisės aktų reikalavimus.
Bendrieji Reikalavimai
Įrengiant elektros įrenginius, būtina atsižvelgti į norminių teisės aktų, reglamentuojančių aplinkos taršos, triukšmo, vibracijos, elektros laukų ir kt., reikalavimus. Teritorijose ir patalpose, kuriose numatyta eksploatuoti elektros įrenginius, turi būti pasirūpinta cheminių medžiagų, alyvos, techninio vandens, šiukšlių, kitų atliekų surinkimu ir pašalinimu, kad jos nepatektų į vandens telkinius, lietaus vandens nuotekų sistemas ir t.t.
Elektrotechnikos ir gamybos patalpose apsauginė danga, sauganti nuo atsitiktinio prisilietimo prie įtampą turinčių srovinių dalių, naudojama tinklinė arba perforuota. Visos aptvaros ir apsauginė danga mechaniškai turi būti tvirtos. Esant aukštesnei kaip 1000 V įtampai, metalinės apsaugos dangos storis turi būti ne mažesnis kaip 1 mm.
Nauji, rekonstruoti ir kapitališkai suremontuoti elektros įrenginiai pradedami naudoti tik jeigu jie tenkina statybos techninio reglamento STR 1.11.01:2002 „Statinių pripažinimo tinkamais naudoti tvarka” reikalavimus.
Elektros Tinklų Plėtra
Alternatyvūs elektros tinklų plėtros variantai turi būti panašaus patikimumo lygio. Didesnės kaip 10 A talpinės įžemėjimo srovės 6-35 kV įtampos elektros tinkluose turi būti kompensuojamos.
Pirmos (I) grupės elektros imtuvams elektra aprūpinti įrengiami įrenginiai turi būti maitinami iš ne mažiau kaip dviejų nepriklausomų elektros šaltinių su perjungimo nuo vieno šaltinio prie kito automatika. Antros (II) grupės elektros imtuvams aprūpinti elektra turi būti įrengiami du elektros šaltiniai.
Elektros persiuntimo sąlygas ir vartotojo santykius su tiekėjais ir operatoriais reglamentuoja Elektros energijos tiekimo ir naudojimo taisyklės.
Įtampos Lygiai ir Jų Reguliavimas
Reaktyvioji galia turi būti perduodama vartotojams iš energetikos sistemos reaktyviosios galios šaltinių.
Laidininkų Skerspjūvių Parinkimas
Šis skyrius taikomas elektros laidininkų (izoliuotų ir neizoliuotų laidų, kabelių, šynų) skerspjūvių plotams parinkti, atsižvelgiant į laidininkų įšilimą, vainikinį išlydį, terminį ir elektrodinaminį atsparumą trumpojo jungimo srovėms, mechaninį atsparumą, srovės perkrovas, įtampos nuostolius ir nuokrypius ir ekonomiškumą.
Leistinosios ilgalaikės srovių vertės, perkrovos ir pataisos koeficientai kabeliams ir izoliuotiems laidams nustatomi pagal Lietuvos standartą LST HD 384.5.523 S2:2003.
Bet kurios paskirties laidininkai turi atitikti jų ribinio leistino įšilimo reikalavimus, veikdami ne tik įprastiniu, bet ir remonto režimu ar po avarijos.
Veikiant režimu po avarijos ne daugiau kaip 5 paras iš eilės (ne ilgiau kaip 6 valandas per parą) kabeliai polietilenine izoliacija neturi būti perkraunami daugiau kaip 10 proc., o polivinilchloridinės izoliacijos kabeliai iki 15 proc.
Kabelių jungtys ir galūnės turi būti parinktos ne mažesnėms kaip kabelių leistinosioms ilgalaikėms srovėms.
Esant trifazei simetrinei apkrovai, trifazių keturlaidžių ir penkialaidžių linijų nulinių (N) laidininkų skerspjūvis turi būti lygus fazinių laidininkų skerspjūviui, jei fazinių varinių laidininkų skerspjūvis yra iki 16 mm², o aliumininių - iki 25 mm². Jei skerspjūviai didesni, tai nulinių laidininkų skerspjūvis turi būti ne mažesnis kaip 50 proc.
Kabelių, izoliuotų ir neizoliuotų laidų, standžiųjų ir lanksčiųjų šynų faktinė leistinoji ilgalaikė srovė apskaičiuojama koreguojant lentelėse pateiktas srovių vertes priklausomai nuo faktinės vietos aplinkos temperatūros, lygiagrečiai nutiestų grandinių skaičiaus ir jų skerspjūvių ir juos supančios aplinkos šilumos laidumo.
Jei vamzdžiuose arba loviuose pluoštais nutiesta daugiau kaip po 4 laidininkus, leistinoji ilgalaikė srovė nustatoma iš Taisyklių 1 priedo 4 ir 5 lentelių - kaip ore nutiestų laidų.
Žemėje paklotų kabelių leistinoji ilgalaikė srovė nurodyta Taisyklių 1 priedo 13, 16, 19-22 lentelėse. Ji taikoma kabeliams, paklotiems 0,7-1,0 m gylio tranšėjoje, esant +15 oC žemės temperatūrai ir 1, 2 K·m/W savitajai šiluminei žemės varžai.
Klojant žemėje keletą kabelių (įskaitant klojamus vamzdžiuose), leistinoji ilgalaikė srovė turi būti sumažinama pagal Taisyklių 1 priedo 26 lentelėje pateiktus pataisos koeficientus (į rezervinius kabelius neatsižvelgiama).
Taisyklių 2 priedo 1 lentelėje pateikiama izoliuotų laidų ir kabelių instaliacijos būdų klasifikacija, jų sutartinis žymuo ir nuorodos, kuriose lentelėse ir kur tose jų grafose nurodyta leistinoji ilgalaikė šių instaliacijos būdų srovė.
Izoliuotų laidų ir daugiagyslių ir viengyslių kabelių varinėmis ir aliumininėmis gyslomis ore, daugiagyslių ir viengyslių kabelių žemėje arba žemėje vamzdžiuose, dviejų ir trijų apkrautų gyslų polivinilchloridine (PVC) ir vulkanizuoto polietileno/etileno propileno gumine (XLPE/EPR) izoliacija, esant vienai viengyslių kabelių arba izoliuotų laidų grandžiai ar vienam daugiagysliam kabeliui, leistinoji ilgalaikė srovė nurodoma Taisyklių 2 priedo 3 ir 4 lentelėse.
Daugiagyslių ir viengyslių kabelių variniu apvalkalu ir varinėmis neorganine izoliacija izoliuotomis gyslomis, išorine PVC danga ar be jos leistinoji ilgalaikė srovė, esant vienai viengyslių kabelių grandžiai arba vienam daugiagysliam kabeliui, kai apvalkalo įšilimo temperatūra +70 oC ir +105 oC, pateikiama Taisyklių 2 priedo 5 lentelėje.
Daugiagyslių ir viengyslių kabelių varinėmis ir aliumininėmis PVC izoliacija izoliuotomis gyslomis leistinoji ilgalaikė srovė, esant vienai viengyslių kabelių ar izoliuotų laidų grandžiai arba vienam daugiagysliam kabeliui, pateikiama Taisyklių 2 priedo 7 lentelėje.
Daugiagyslių ir viengyslių kabelių varinėmis ir aliumininėmis XLPE/EPR izoliacija izoliuotomis gyslomis leistinoji ilgalaikė srovė, esant vienai viengyslių kabelių arba izoliuotų laidų grandžiai ar vienam daugiagysliam kabeliui, pateikiama Taisyklių 2 priedo 8 lentelėje.
Šiais reikalavimais vadovaujamasi, kai, didėjant apkrovoms, esamus laidus numatoma keisti didesnio skerspjūvio laidais arba ketinama tiesti papildomas linijas. Šiuo atveju būtina užtikrinti ekonomiškus srovės tankius, kurie turėtų būti numatomi dvigubai didesni.
Linijose su atšakomis laidininkų skerspjūvis parenkamas atliekant techninius ir ekonominius skaičiavimus kiekvienai linijos atkarpai (remiantis jos skaičiuojamąja srove).
Trumpojo Jungimo Srovės
Iki 1000 V įtampos elektros įrenginiuose gamintojų turi būti tikrinami trumpojo jungimo srovės poveikis skirstomiesiems skydams, spintoms ir srovėlaidžiams.
Apskaičiuojant trumpojo jungimo srovę reikia vadovautis normalia eksploatavimui būdinga objekto schema. Į trumpalaikius schemos pakeitimus neatsižvelgiama.
Skaičiuojamąja trumpojo jungimo srove laikoma tokia srovė, apskaičiuota nagrinėjamos grandinės taške, kuriame, įvykus trumpajam jungimui, aparatams ir laidininkams būtų sunkiausios sąlygos.
Jeigu pagrindinė apsauga turi nejautros zoną (srovės, įtampos ir pan. atžvilgiu), tai terminiam atsparumui papildomai turi būti patikrinama apsauga, reaguojanti į gedimą šioje zonoje.
Skaičiuojant trumpojo jungimo sroves aukštesnės kaip 1000 V įtampos elektros įrenginiuose, vertinamos reaktyviosios elektros mašinų, galios transformatorių ir autotransformatorių, reaktorių, oro ir kabelių linijų ir srovėlaidžių varžos.
Laidininkų ir Izoliatorių Parinkimas
Jėgas, veikiančias standžias šynas, jas laikančius izoliatorius ir kitas standžias konstrukcijas, reikia skaičiuoti pagal didžiausią trifazio trumpojo jungimo srovę, įvertinant skirtumą srovių fazėse. Jėgų impulsai, veikiantys lanksčius laidininkus ir juos laikančius izoliatorius, įvadus ir konstrukcijas, skaičiuojami pagal dvifazio trumpojo jungimo tarp gretimų fazių vidutinę kvadratinę srovę. Jei fazė išskaidyta, trumpojo jungimo srovių sąveika tos pačios fazės laiduose nustatoma pagal efektinę trifazio trumpojo jungimo srovę.
Pagal aukščiau pateiktus reikalavimus apskaičiuoti trumpojo jungimo srovių mechaniniai įtempimai standžiose šynose, veikiantys laikančiuosius atraminius ir pereinamuosius izoliatorius, turi būti ne didesni kaip 60 proc. jų ribinių ardančiųjų įtempimų - viengubiems izoliatoriams ir 100 proc. Didžiausi mechaniniai įtempimai šynose turi neviršyti 70 proc.
Elektros Dydžių Matavimas
Šiuo metu Lietuvos rinkoje siūloma labai daug elektros dydžių matavimo prietaisų, ir dažnai nėra lengva pasirinkti už prieinamą kainą kokybišką prietaisą, turintį reikalingas funkcijas. Lygiai taip pat svarbus veiksnys yra prietaiso kaina.
Elektros instaliacijos matavimus įtvirtinantys teisės aktai nurodo, kad naudojami elektros įrenginiai ir statybos produktai turi atitikti jiems taikomų techninių reglamentų, norminių teisės aktų ir Lietuvoje galiojančių standartų reikalavimus. Elektros įrenginių įrengimo bendrosios taisyklės nurodo, kad prieš pradedant naudoti elektros įrenginius turi būti atlikti jų bandymai ir matavimai.
Matavimo priemonės, skirtos elektriniams dydžiams matuoti, gali būti skirstomos pagal matuojamąjį dydį, pagal tikslumo laipsnį, pagal įtampą, srovę ir kt. Jos gali būti stacionarinės ir kilnojamosios, analoginės ir rodyklinės, tiesioginės atskaitos ir palyginimo bei kitokios. Elektros dydžių matavimo priemonės turi tenkinti Lietuvos Respublikos metrologijos įstatymo reikalavimus, Lietuvoje pripažintus tarptautinius standartus, tarp jų standartų paketo LST EN 61557-1-12:2008.
Pasirenkant matavimo prietaisus reikia atsižvelgti ir į jų apsaugos nuo viršįtampių kategoriją. Standartas LST EN 61010-1:2011 numato ryšį tarp vardinių tinklo įtampų, viršįtampių kategorijų I-IV, kurios dažnai žymimos CAT I, CAT II ir t. t., bei maksimalių įtampos impulsų, kuriuos turi išlaikyti prietaisas.
Šiuolaikiškas matavimo prietaisas turi būti dvigubosios izoliacijos ir, norint kuo didesnių saugumo garantijų, jo kategorija turi būti paprastai 600 arba 1000 voltų CAT III ir / arba 600 voltų CAT IV.
Dažnai ant srovės ir įtampos matavimo priemonių korpusų tenka matyti abreviatūrą „True RMS" arba „TRMS". Šiuolaikiniai matavimo prietaisai su True RMS funkcija leidžia išmatuoti realių formų srovės ar įtampos efektines vertes be specialių žinių ir pasiruošimo.
Naudojamos matavimo priemonės, užtikrinant jų susietumą su etalonais, prižiūrimos ir tikrinamos (kalibruojamos) Lietuvos Respublikos metrologijos įstatymo ir (arba) objekto savininko nustatyta tvarka. Matavimo rezultatai įforminami protokolu.
Elektros tinklų sistemos:
- TN sistema: Vienas šaltinio taškas (neutralė trifaziame tinkle) yra tiesiogiai įžemintas, o pasyviosios įrenginių dalys, prie kurių galima prisiliesti, su neutrale sujungtos apsauginiu laidininku PE ir/arba apsauginiu nuliniu laidininku PEN.
- TT sistema: Elektros tinklo šaltinio neutralė tiesioginio ryšio su žeme neturi.
- IT sistema: Elektros tinklo šaltinio neutralė tiesioginio ryšio su žeme neturi.
TN sistemą rekomenduojama naudoti bendrosios paskirties skirstomuosiuose iki 1000 V įtampos elektros tinkluose.
TN-S elektros tinklo posistemė gerai tinka duomenų ir informacijos perdavimui. Gerai tinka buityje.
TN-C-S elektros tinklo posistemėje vienoje dalyje yra keturlaidė (dvilaidė) tinklo posistemė, o kitoje dalyje - penkialaidė (trilaidė) tinklo posistemė. Reikiamoje vietoje nulinis apsauginis laidininkas PEN išskiriamas į apsauginį PE ir nulinį N laidininkus, kurie jau negali būti vėl sujungti į viena PEN laidą.
Matavimai:
- Įžeminimo įrenginių varžos matavimai
- Grunto savitosios varžos matavimas
- Kontaktinių jungčių tarp įžemintuvų ir įžeminamų elementų bei tarp natūraliųjų įžemintuvų ir įžeminimo įrenginių pereinamųjų varžų matavimai
- Apsauginio išjungimo veiksmingumo patikra
- Izoliacijos varžos matavimai
- Srovės, įtampos, galios matavimai
- Poliarumo ir fazių sekos nustatymas
- Nuotėkio srovės matavimas
| Matavimo Tipas | Aprašymas | Svarba |
|---|---|---|
| Įžeminimo varža | Varžos tarp įžeminimo taško ir žemės matavimas | Saugos užtikrinimas, apsauga nuo elektros smūgio |
| Izoliacijos varža | Izoliacijos kokybės patikrinimas | Trumpųjų jungimų prevencija, saugus elektros įrenginių veikimas |
| Srovė ir įtampa | Srovės ir įtampos parametrų matavimas | Elektros tinklo apkrovos analizė, įrenginių veikimo optimizavimas |
Srovės matavimo replių gausa (clamp meter) leidžia pasirinkti tiek paprastus, pavyzdžiui, KEW KT-203, tiek ir sudėtingus techninius prietaisus, tokius kaip KEW 2432, kurie matuoja ir nuotėkio srovę.
Montuojant, eksploatuojant ir remontuojant elektros įrenginius reikia kontroliuoti "fazės-nulio" grandinės pilnutinę varžą. Daugiafunkciniais matavimo prietaisais KEW 6010B, KEW 6015 galima atlikti daug reikalingų matavimų priduodant ir prižiūrint gyvenamųjų namų, gamybinių ir komercinių pastatų elektros įrenginius.
Elektros instaliacijos laidininkų izoliacijos kokybė ir būklė yra vienas iš pagrindinių parametrų, kurie turi būti reguliariai ir privalomai tikrinami. Eksploatuojant veikiančius elektros įrenginius būtina patikima darbuotojų nuo elektros smūgio apsauga. Todėl labai svarbu kontroliuoti įžeminimo įrenginio ir grunto savitąją varžas įžemintuvo įrengimo vietoje.