Τεχνικός οδηγός

Πλήρωση σχάρας καλωδίων

Το πρώτο πρακτικό ερώτημα: χωρούν οι εξωτερικές διάμετροι των καλωδίων σε μία σειρά, με τα διάκενα που θέλω;

KiloVolt — Εργαλειοθήκη ηλεκτρολόγου μηχανικού

Το ονομαστικό πλάτος καταλόγου δεν αποτελεί εγγύηση

Οι σχάρες καλωδίων στηρίζουν και οργανώνουν τις καλωδιώσεις σε βιομηχανικά κτίρια, τεχνικούς χώρους και διαδρομές διανομής. Το πλάτος σχάρας στον κατάλογο δεν αποδεικνύει από μόνο του ότι μία συγκεκριμένη ομάδα καλωδίων ισχύος και ελέγχου είναι κατάλληλη. Το εργαλείο απαντά σε στενότερο γεωμετρικό ερώτημα: χωρούν αυτά τα καλώδια δίπλα δίπλα σε μία σειρά, με τα διάκενα και τα περιθώρια που επιλέγετε;

1. Τι μπορεί να σημαίνει «πλήρωση»

Μην συγχέετε δύο γεωμετρικές έννοιες. Το πλάτος μίας στρώσης είναι η οριζόντια διάσταση που καταλαμβάνουν τα καλώδια δίπλα δίπλα. Η κατάληψη διατομής είναι το άθροισμα των κυκλικών διατομών των καλωδίων ως ποσοστό της εσωτερικής ορθογωνικής διατομής της σχάρας. Η κατάληψη δεν αποδεικνύει ότι μια στοίβα καλωδίων μπορεί να διαταχθεί ούτε ότι είναι θερμικά αποδεκτή: αποτελεί μόνο σύγκριση επιφανειών.

2. Γιατί έχει σημασία η εξωτερική διάμετρος

Τα καλώδια ορίζονται από τις διατομές αγωγών τους, για παράδειγμα 4 × 35 mm². Η χωροθέτηση στη σχάρα όμως εξαρτάται από τη συνολική εξωτερική διάμετρο μαζί με μόνωση, μανδύα και οπλισμό. Δύο καλώδια ίδιας διατομής μπορεί να έχουν διαφορετικές διαμέτρους. Χρησιμοποιείτε πάντοτε το τεχνικό φυλλάδιο.

3. Η εξίσωση μίας σειράς

Για N καλώδια με εξωτερικές διαμέτρους d1 έως dN, ενιαίο διάκενο g μεταξύ γειτονικών καλωδίων και περιθώρια cL, cR στα άκρα:

Wrequired=∑i=1Ndi+(N−1) g+cL+cRW_{\rm required}=\sum_{i=1}^{N}d_i+(N-1)\,g+c_L+c_R

Συγκρίνετε το αποτέλεσμα με το ωφέλιμο εσωτερικό πλάτος. Για πολλές ομάδες αθροίστε τη διάμετρο κάθε καλωδίου και μετρήστε μία φορά τα διάκενα μεταξύ όλων των γειτονικών καλωδίων ολόκληρης της σειράς. Το εργαλείο δεν προσθέτει κρυφό ποσοστό απόστασης: επιλέγετε εσείς το διάκενο. Τιμή 0 mm σημαίνει καλώδια σε επαφή, όχι προτεινόμενη πρακτική.

4. Λυμένο παράδειγμα

Δώδεκα καλώδια εξωτερικής διαμέτρου 22 mm, διάκενο 5 mm και σχάρα με ωφέλιμο εσωτερικό πλάτος 300 mm:

Wrequired=12×22+11×5=319 mmW_{\rm required}=12\times 22+11\times 5=319\ \mathrm{mm}

Απαιτούνται 319 mm. Άρα τα δώδεκα καλώδια δεν χωρούν σε μία σειρά στη σχάρα των 300 mm (περιθώριο −19 mm). Σε ωφέλιμο πλάτος 400 mm περισσεύουν γεωμετρικά 81 mm, χωρίς αυτό να αποτελεί έγκριση εγκατάστασης. Σε διαιρούμενη σχάρα ελέγχετε κάθε διαμέρισμα ξεχωριστά.

5. Η κατάληψη διατομής είναι διαφορετική

Acables=N πd24A_{\rm cables}=N\,\frac{\pi d^2}{4}

Τα δώδεκα καλώδια 22 mm καταλαμβάνουν περίπου 4.562 mm². Σε ωφέλιμο ορθογώνιο 300 × 50 mm (15.000 mm²) αντιστοιχούν περίπου στο 30,4%, παρότι για μία σειρά απαιτούνται 319 mm. Μη συγχέετε την κατάληψη επιφάνειας με κανόνες πλήρωσης σωλήνων ή καναλιών, όρια κατασκευαστών ή συντελεστές ομαδοποίησης.

6. Τι καλύπτει το IEC 61537

Το IEC 61537:2023 αφορά τα συστήματα σχαρών και κλιμακοστασίων καλωδίων: κατασκευή, δοκιμές, φορτίσεις και στηρίξεις. Δεν καθιερώνει ότι μία σχάρα είναι αυτομάτως συμμορφωμένη αν γεμίσει κατά 40% ή 50%. Αποστάσεις, διορθώσεις ομαδοποίησης, το επιτρεπόμενο ρεύμα και μηχανική φόρτιση πρέπει να ελέγχονται με τα εφαρμοστέα πρότυπα εγκαταστάσεων, την πραγματική διάταξη καλωδίων και τα στοιχεία ανοιγμάτων στήριξης του κατασκευαστή.

Ο ορθός σχεδιασμός λαμβάνει επίσης υπόψη πρόσβαση και μελλοντική αντικατάσταση, ακτίνα κάμψης, συνδέσεις, αποστάσεις στηρίξεων, φορτίο ανά μέτρο, ηλεκτρομαγνητικό διαχωρισμό, απαγωγή θερμότητας, προστατευτική ισοδυναμική σύνδεση, διάβρωση και περιβαλλοντικές συνθήκες.

7. Συνηθισμένα λάθη

  • Χρήση της διατομής αγωγού αντί της εξωτερικής διαμέτρου καλωδίου.
  • Χρήση του ονομαστικού πλάτους σχάρας χωρίς έλεγχο του πραγματικού εσωτερικού πλάτους ή των χωρισμάτων.
  • Θεώρηση ότι το ποσοστό κατάληψης επιφάνειας αποδεικνύει ότι χωρά μία σειρά καλωδίων.
  • Θεώρηση ότι η γεωμετρική χωροθέτηση αποδεικνύει επάρκεια θερμικής φόρτισης ή αντοχής στηρίξεων.
  • Η χρήση ενός ενιαίου ποσοστού πλήρωσης ως απαίτησης IEC χωρίς αναφορά στον συγκεκριμένο κανόνα εγκατάστασης.

8. Χρήση του εργαλείου

Εισαγάγετε το ωφέλιμο εσωτερικό πλάτος, τον αριθμό και τις διαμέτρους καλωδίων και το διάκενο. Το KiloVolt επιστρέφει το απαιτούμενο πλάτος, το διαθέσιμο περιθώριο και, αν δώσετε υποψήφια πλάτη, το μικρότερο που αξίζει να εξεταστεί. Πρόκειται για προκαταρκτικό έλεγχο χωροθέτησης, όχι τελική έγκριση: επιβεβαιώστε τις θερμικές συνθήκες και τα τεχνικά στοιχεία καλωδίων και σχάρας. Σχετικό θέμα: ο οδηγός διαστασιολόγησης καλωδίων ΧΤ για το επιτρεπόμενο ρεύμα.

Οδηγός διαστασιολόγησης καλωδίων ΧΤ · IEC 61537:2023 (ηλεκτρονικό κατάστημα IEC)