Информационно-справочная 3Д-модель кабеленесущей системы трансформаторной камеры (2 шт., ВН – кабель, НН - кабель)
Ибрагимов Е.Т. 01 ноября 2020
Интерактивный инструмент: бесплатная 3D-модель сложной технической системы – кабельных конструкций трансформаторной камеры, в которой расположено два силовых трансформатора 10/0,4 кВ, а подвод/отвод мощности как по высокой, так и по низкой стороне выполнен многожильными кабелями.
Вступление
3Д-модель выполнена по мотивам реального проекта компаний «ВВП Инжиниринг» и «РКС-Пласт» (rks-plast.ru). В модели реализована обвязка кабельными конструкциями двух силовых трансформаторов, к сторонам ВН и НН которых подходят силовые кабели.
Традиционно, проектировщики избегают подробных чертежей кабеленесущих систем. Причины банальны: огромная трудоемкость, отсутствие нормативных требований (ГОСТ 21.613-2014) и указаний Заказчика.
Обязаны отметить, что считаем такой подход в корне неверным – серьезная плотность коммуникаций и значительное количество нюансов (техника, безопасность, монтаж, эксплуатация) четко видны как на 3Д-модели (выше), так и в видео обзоре (ниже).
Специально для удобства пользователей, все объекты, кроме кабеленесущей системы, сделаны прозрачными. При вращении 3Д-модели стены и перекрытия скрывают прозрачные объекты, что позволяет в деталях изучить представленные решения.
3Д-модель является информационно-справочной – все важные элементы снабжены всплывающей подсказкой (аннотацией), в которой содержится важная информация о назначении и составе элемента.
Силовые трансформаторы, навесное оборудование (высоковольтные предохранители), подвод и подключение силовых кабелей, системы заземления и уравнивания потенциалов рассматриваются в других наших материалах.
Критерии выбора кабельных опорных конструкций
При закупке опорных конструкций целесообразно исходить из вечной формулы «качество – цена – время».
Собственно, если правильно построить финансовую модель проекта, то есть перевести качество и время в денежный эквивалент, то лучшие варианты будут понятны на горизонте 5-летней эксплуатации.
Перечислим факторы оценки предложений поставщиков опорных конструкций кабеленесущих систем:
- Конечная цена поставки (с учетом полученных скидок)
Важность фактора очевидна. Но нашей целью является не покупка «металлолома», а максимизация экономической эффективности, поэтому учитываем прочие критерии. - Цена. Порядок оплаты
Хорошо на финансовый план влияют рассрочки и отсрочка платежей.
Вместе с тем, считаем опасным увеличение веса данного фактора при принятии решения, так как нарастающие риски «нарушения цепочки платежей» могут отпугнуть от проекта качественных производителей. - Качество. Сертификация
Есть группы индивидов, которые для продажи пообещают «звезду с небес».
Именно поэтому важны независимые подтверждения качества товара, в частности речь может идти о следующих сертификатах:- соответствия пожарной безопасности, успешного испытания на горючесть по требованиям:
- ГОСТ 30244-94 – «Материалы строительные. Методы испытаний строительных материалов на горючесть и классификацию их по группам горючести»;
- ГОСТ 30247-94 – «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Общие требования»;
- ГОСТ 30247.0-94 – «Общие требования к методам испытаний строительных конструкций и элементов инженерных систем на огнестойкость при стандартных условиях теплового воздействия и применяется для установления пределов огнестойкости»;
- ГОСТ 30247.1-94 – «Конструкции строительные. Методы испытаний на огнестойкость. Несущие и ограждающие конструкции».
- добровольной ответственности производителя требованиям «ТУ 5285-006-98970470-2014» Элементы монтажные металлические;
- санитарно-эпидемиологического заключения (ситуационно, для соответствующих объектов);
- сейсмостойкости (ситуационно, для соответствующих районов).
- соответствия пожарной безопасности, успешного испытания на горючесть по требованиям:
- Качество. Ресурс
Ресурс системы является труднопроверяемым фактором, но подтвердить обещанные цифры (обычно, 20-30 лет) можно сопоставлением нескольких параметров:- типа и толщины стали (например, конструкционная сталь Ст3сп по ГОСТ 380-2005, 2 мм);
- типа и толщины покрытия (горячее / холодное цинкование, 60 мкм);
- наличие усиливающих конструктивных особенностей (ребра жесткости и т.п.).
- Качество. Система контроля качества
Наличие полноценной системы контроля качества у производителя нужно проверять очно (не особо доверяясь сертификатам). Что обычно контролируется изготовителем:- отклонение от прямолинейности;
- предельные отклонения угловых размеров;
- шероховатость;
- прочее.
Условием достижения качественных результатов является техническая оснащенность (современное оборудование) и качественные материалы (прочная сталь, хорошо поддающаяся прокатке и сварке). - Качество. Гарантия
Срок гарантии и адекватные ее условия являются важным критерием ответственности производителя.
Текст гарантийных условий нужно читать внимательно, чтобы не столкнуться с ситуацией:- срок гарантии: 10 лет;
- гарантия не действует при соприкосновении изделия с воздухом.
- Качество. Техническая поддержка
Весьма важный фактор, включающий целый спектр услуг:- расчет конструкций под заданные нагрузки;
- расчет толщины покрытия изделий;
- разработка чертежей для сложных узлов;
- прочее.
- Качество. Отзывы с мест
От опорных кабельных конструкций зависит надежная работа всего объекта. Поэтому имеет смысл получить отзывы «из первых рук» - от заводов, где конструкции рассматриваемого производителя эксплуатируются не менее 5 лет.
Интересовать должен ряд объективных факторов: наличие инцидентов, наличие и степень коррозии, удобство эксплуатации. - Время. Срок поставки
В идеале, весь ассортимент в нужном количестве должен быть складской позицией. Этого достигают не столько гигантскими площадями складов, сколько универсализацией компонентов (когда сложные системы собираются из малого сортамента простых элементов).
Также допустимы разумные сроки поставки с четкими договорными обязательствами поставщика. Подтверждением обоснованности сроков поставки также будет знакомство с производственной площадкой. - Время. Удобство монтажа
На скорость монтажных работ, кроме очевидного фактора квалификации монтажников, влияет:- Разумно малое разнообразие элементов конструкций.
- Решения по простоте и гибкости монтажа (монтажная гайка, отсутствие необходимости в специальных инструментах, отверстия на нескольких гранях и т.п.).
- Удобная фасовка конструкций и метизов при передаче Заказчику.
- Время. Удобство эксплуатации
Факторы, влияющие на эксплуатацию кабеленесущей системы:- Качество проектных решений (насколько удобно находить, заменять и добавлять силовые кабели).
- Качество конструкций (минимальное количество инцидентов, отсутствие коррозии, возможность добавления кабельных полок и т.п.).
- Качество организации (оперативная поставка продукции при развитии системы или гарантийном случае).
Состав и особенности системы
Кабеленесущие системы трансформаторной камеры состоят из нескольких основных блоков:
- Опорные конструкции для силовых кабелей 10 кВ.
- Опорные конструкции для силовых кабелей 0,4 кВ.
- Опорные конструкции в кабельном канале.
- Опорные конструкции для крепления и подвода питания к светильникам.
При проектировании следует учитывать:
- требования нормативных документов (в первую очередь, Правила Устройства Электроустановок) в части нормативных расстояний и отступов, требований к безопасности и т.п.;
- требования производителей оборудования (например, доступа к обслуживанию трансформаторов);
- требования производителей кабелей (допустимые радиусы изгиба кабелей);
- требования к безопасности и удобству эксплуатации;
- требования к удобству и скорости монтажа;
- конструктивные возможности применяемых опорных конструкций.
В рассматриваемом объекте имеем следующие основания для крепления кабеленесущей системы:
- железобетонный пол;
- железобетонный кабельный канал;
- кирпичные стены;
- металлический профилированный лист на потолке;
- стальные балки несущего каркаса здания.
Аннотации
Назначение | Помещение, в котором расположены силовые трансформаторы. Расстояния от стен, ограждений до трансформаторов, а также между трансформаторами должны соответствовать требованиям нормативных документов (например, главы 4.2 ПУЭ), заводских инструкций, критериям удобной и безопасной эксплуатации. В полу помещения заложен швеллер, обеспечивающий рельсовый путь для направленной перекатки трансформаторов. Опорные конструкции являются крайне важным объектом проектирования, т.к. занимают значительный объем и располагаются вблизи трансформаторов, ограничивая эксплуатационные зоны. |
Назначение | Кабельное сооружение (заглубленное, закрытое, непроходное) для размещения кабелей, укладку, осмотр и ремонт которых возможно выполнять только при снятом перекрытии (крышке канала). Ширина и глубина канала определяются требованиями нормативных документов (ПУЭ, табл.2.3.1) в зависимости от различных параметров. Габариты канала должны обеспечить удобство монтажа и обслуживания кабелей. Крайне важным является правильное проектирование опорных конструкций (шаг стоек, количество и длина полок). |
Назначение | Электрический (силовой) трансформатор (лат. transformare - превращать) обеспечивает понижение напряжения электрического тока посредством электромагнитной индукции. В проекте показан трансформатор сухого типа (без маслохозяйства) с литой изоляцией, что облегчает противопожарные требования к зданию. Трансформатор является сложным оборудованием, состоящим из множества узлов и агрегатов. Опросный лист включает более 20 вопросов. Параметры трансформатора далеко не исчерпываются его мощностью и напряжениями НН/ВН. Выбор агрегата определяет будущее выполнение глубоких расчетов электрической системы (подбор защит, потери напряжения и т.д.). |
Назначение | Предохранители предназначены для защиты силовых трансформаторов от сверхтоков при перегрузках и коротких замыканиях. В проекте показан предохранитель типа ПКТ (с кварцевым наполнителем). Структура обозначения: ПКТ-1ХХХ-2Х-3Х-4Х-5ХХ. При подборе предохранителя нужно учитывать номинальный ток и напряжение, допустимые перегрузки, ТКЗ у трансформатора, климатическое исполнение. Отключение сверхтока в патроне происходит по причине интенсивного процесса деионизации дуги (возникает в местах пролегания плавкой вставки, в микроскопических зазорах между песчинками кварцевого наполнителя). Высоковольтный патрон является заменяемым элементом. Имеется указатель срабатывания. Изделия изготавливаются в соответствии с действующими НТД (ГОС 2213-79). |
Назначение | Силовые кабели обеспечивают передачу электрической энергии токами промышленной частоты (50 Гц в России). Ассортимент и особенности применения кабелей огромны. Имеется дифференциация по параметрам:
Выбор и обоснование кабелей – это многоитерационный и высококвалифицированный труд, требующий глубокого знания нормативно-технической документации. |
Назначение | Цель: надежная, безопасная, долговечная и удобная кабельная проводка |
Особенности | Критерии выбора опорных конструкций (А6):
|
Назначение | Прокладка кабеля в горизонтальной плоскости, на поворотах и подъемах трассы |
Особенности | Особенности узла: высокая несущая способность, но серьезное ограничение пространства. Необходим контроль коллизий и анализ на удобство при эксплуатации объекта. Требования:
|
Состав |
|
Назначение | Прокладка кабеля вдоль стены на вертикальном или горизонтальном участке |
Особенности |
Особенности узла: средняя несущая способность, но минимальные потери пространства.
Необходим контроль коллизий и анализ на удобство при эксплуатации объекта. Требования:
|
Состав |
|
Назначение | Крепление подвеса к металлическим балкам |
Особенности |
Особенности узла: высокая несущая способность, потери пространства в верхней части помещения. Необходим контроль коллизий, перекрытия светильников и анализ на удобство при эксплуатации объекта. Требования:
|
Состав |
|
Назначение | Подвес несущих конструкций к профнастилу |
Особенности |
Особенности узла: низкая несущая способность, но минимальные потери пространства. Необходим контроль коллизий и анализ на удобство при эксплуатации объекта. Требования:
|
Состав |
|
Назначение | Подвес кабеленесущих конструкций к металлическим балкам |
Особенности |
Особенности узла: средняя несущая способность (шпилька и скоба), потери пространства в верхней части помещения. Необходим контроль коллизий, перекрытия светильников и анализ на удобство при эксплуатации объекта. Требования:
|
Состав |
|
Назначение | Прокладка кабеля по полу |
Особенности |
Особенности узла: высокая несущая способность, минимальные потери пространства, но решение крайне ситуативное. Необходим контроль коллизий и анализ на удобство при эксплуатации объекта. Требования:
|
Состав |
|
Назначение | Прокладка кабеля вдоль стены |
Особенности |
Особенности узла: высокая несущая способность, средние потери пространства. Необходим контроль коллизий и анализ на удобство при эксплуатации объекта. Требования:
|
Состав |
|
Назначение | Надежная фиксация кабеленесущей системы к полу |
Особенности | Крепление анкерами к полу обеспечивает высокую несущую способность. Профиль крепится к пластине с помощью монтажной гайки. |
Состав |
|
Назначение | Обеспечивает надежное крепление силового кабеля на поворотах кабельной трассы, достаточное как для поддержки собственного веса кабеля, так и для стойкости системы при ударных нагрузках короткого замыкания. |
Особенности |
Универсальный шарнир обеспечивает фиксацию кабельного крепления под необходимым углом, что позволяет надежно фиксировать кабель в местах
изгиба при поворотах трассы. Смонтированный узел должен выдерживать те же нагрузки, что и кабельное крепление. Гибкость монтажа обеспечивается монтажной гайкой. |
Состав |
Узел крепления кабеля к полке на повороте трассы:
|
Назначение | Крепление кабеля в технологических помещениях и кабельных сооружениях |
Особенности |
|
Состав |
|
Назначение | Повышение несущей способности опорной конструкции Возможность крепления кабеля |
Особенности | Рассчитывается конструктором. |
Состав |
|
Назначение | Надежное крепление силового кабеля на прямых участках и поворотах кабельной трассы. |
Особенности |
Горизонтальные элементы, по которым прокладываются кабели или кабеленесущие элементы (лотки и т.п.). Имеют нормативное ограничение по длине. При подборе длины полки, а также расстояния между полками по вертикали следует учитывать возможность демонтажа дальнего кабеля с минимальными затруднениями (учитывать нужно не только габарит кабеля, но и габариты кабельных креплений). |
Состав |
|
Назначение | Назначение: надежное крепление единичного силового кабеля (поддержка собственного веса кабеля, стойкость системы при ударных нагрузках от к.з.). |
Особенности |
Особенности:
|
Назначение | Обеспечивает удобный, быстрый и гибкий монтаж кабеленесущей системы. |
Описание | Монтажная (канальная, быстрозажимная, быстрого монтажа) гайка заменяет набор некомплектных элементов (резьба + гайка + шайба + …) и позволяет быстро и удобно монтировать опорные конструкции. Гайка и профиль имеют зубчатые грани для точного монтажа. Гайка закрепляется на профиле за счет пластиковой накладки. При этом в незатянутом виде имеет возможность передвигаться вдоль профиля. Универсальность: одна и та же гайка подходит ко всем типам профилей соответствующего производителя. |
Назначение | В трансформаторной камере необходимо обеспечить требуемое освещение как по норме освещенности, так и по его типу (рабочее, аварийное и т.д.). В свою очередь, выбор светильников предполагает знакомство с широким ассортиментом продукции – от типа лампы до спектра, яркости и динамичности света. Рабочее освещение – штатное освещение в помещении для текущей эксплуатации. Аварийное эвакуационное освещение включается при повреждении системы питания рабочего освещения и предназначено для обеспечения эвакуации людей при отключении энергоснабжения. Ремонтное освещение предназначено для продолжения работы при аварийном отключении рабочего освещения. Представляет собой переносные светильники напряжением, соответствующим НТД (например, ПТЭЭС п.5.12.4). |
Авторы статьи:
Ибрагимов Евгений Тальхатович, руководитель отдела 3D-моделирования «ВВП Инжиниринг»
Поляков Виталий Викторович, генеральный директор «ВВП Инжиниринг»