ISO 13857 Промышленные кабельные поддоны коррозионностойкие для электроэнергетических проектов

1. Функциональная роль промышленных кабельных лотков в проектах электроснабжения:
Промышленные кабельные лотки BENDIN служат структурной основой для прокладки кабелей в проектах электроснабжения, выполняя несколько критически важных функций, которые напрямую влияют на надежность, безопасность и ремонтопригодность системы.

Механическая поддержка и распределение нагрузки. Кабельные лотки несут статическую и динамическую нагрузку силовых кабелей, кабелей управления и контрольно-измерительных кабелей на длинных горизонтальных и вертикальных участках. На электростанциях лотки должны быть спроектированы для поддержки как равномерно распределенной нагрузки от кабелей, так и концентрированной нагрузки в точках опоры. Типичные спецификации требуют минимальной равномерно распределенной нагрузки 75 кг на метр длины, с концентрированной нагрузкой 75 кг между опорами. Конструкция лотка, включая боковые направляющие, перекладины и соединительные пластины, должна сохранять структурную целостность под этими нагрузками без чрезмерных прогибов.

Разделение и группировка кабелей. Проекты электроснабжения включают кабели различных классов напряжения и функций: силовые кабели высокого напряжения, кабели управления низкого напряжения и чувствительные контрольно-измерительные кабели. Кабельные лотки обеспечивают физическое разделение этих групп кабелей, что необходимо для электромагнитной совместимости и изоляции неисправностей. Пункт 6.4.3 стандарта IEC 61537 требует, чтобы кабельные лотки устанавливались таким образом, чтобы кабели различных классов напряжения были должным образом разделены. На практике силовые кабели обычно размещаются на верхних лотках, в то время как кабели управления и контрольно-измерительные кабели занимают нижние лотки.

Рассеивание тепла и вентиляция. Лестничные кабельные лотки, наиболее распространенная конфигурация на электростанциях, обеспечивают открытую вентиляцию, предотвращающую накопление тепла от проводников кабелей. Это особенно важно для силовых цепей с высоким током, где сопротивление проводника генерирует значительное тепло. Открытая конструкция перекладин позволяет конвективному воздушному потоку продлевать срок службы изоляции кабеля и поддерживать номинальные значения допустимого тока. Лотки с сплошным дном, хотя и обеспечивают большую защиту, ограничивают воздушный поток и могут потребовать снижения допустимого тока кабеля при использовании крышек.

Заземление и пути протекания токов короткого замыкания. Металлические кабельные лотки в проектах электроснабжения служат заземляющими проводниками оборудования при надлежащем соединении и наличии соответствующей маркировки. Системы кабельных лотков должны быть соединены с источником питания, причем обе боковые направляющие лотка должны быть соединены между собой на каждом участке. Для лотков, по которым проходят кабели напряжением выше 240 В, NRC требует заземления через минимальный проводник из голой меди сечением #2/0 AWG, проложенный вдоль каждого лотка, причем каждый участок лотка должен быть соединен с этим проводником. Эта функция заземления является не просто формальностью, соответствующей нормам, она обеспечивает путь протекания тока короткого замыкания с низким импедансом, необходимый для координации защитных устройств.

Гибкость трассировки и расширяемость системы. Кабельные лотки позволяют изменять направление прокладки кабелей с помощью фитингов, таких как горизонтальные изгибы, тройники, крестовины и вертикальные стояки. Эта модульность позволяет проектировщикам проектов электроснабжения планировать кабельные трассы, позволяющие избегать конструктивных препятствий, сохраняя при этом требуемые радиусы изгиба для силовых кабелей. Систему лотков также можно расширять на будущих этапах проекта, добавляя ярусы лотков или удлиняя участки без нарушения существующих кабельных установок.

2. Требования к сертификации и спецификации по регионам и сценариям
2.1 Глобальные требования к сертификации кабельных лотков в энергетике
В следующей таблице обобщены основные стандарты сертификации кабельных лотков, применимые к проектам электроснабжения в основных мировых регионах.

2.2 Спецификации кабельных лотков BENDIN в энергетических системах
В следующей таблице представлены распространенные размеры, классы нагрузки и конфигурации материалов для кабельных лотков в проектах электроснабжения.

3. Ключевые соображения при выборе и установке кабельных лотков BENDIN в энергетических проектах:
3.1 Выбор типа лотка BENDIN в зависимости от сценария применения
Выбор типа лотка BENDIN должен соответствовать конкретным экологическим и функциональным требованиям каждой зоны электростанции.

Лестничные лотки являются стандартным выбором для наружных зон, кабельных траншей и зон с высоким тепловыделением на электростанциях. Открытая конструкция перекладин обеспечивает превосходную вентиляцию, что критически важно для поддержания допустимого тока силовых кабелей с высоким током. Лестничные лотки обычно устанавливаются в котельных, турбинных залах и на кабельных трассах распределительных устройств. На атомных электростанциях лестничные лотки преимущественно используются как для прокладки кабелей, связанных с безопасностью, так и не связанных с безопасностью.

Перфорированные лотки обеспечивают баланс между вентиляцией и защитой кабелей. Перфорированное дно обеспечивает некоторую механическую защиту, одновременно позволяя рассеивать тепло и дренировать влагу. Они подходят для внутренних кабельных галерей и помещений управления, где требуется умеренная защита.

Лотки со сплошным дном с крышками следует использовать там, где требуется защита от электромагнитных помех для чувствительных цепей контрольно-измерительных приборов, или где среда содержит проводящую пыль или коррозионные пары. Однако конфигурации со сплошным дном задерживают влагу и тепло, поэтому их обычно избегают на трассах силовых кабелей, если только специфические требования к защите не оправдывают их использование. При использовании крышек необходимо применять снижение допустимого тока кабеля в соответствии с методами расчета NEC или IEC.

Стеклопластиковые (FRP) лотки подходят для сильно коррозионных сред, таких как прибрежные электростанции или химические заводы, где металлические лотки потребуют чрезмерного обслуживания. Они должны соответствовать UL 568 или эквивалентным стандартам для неметаллических лотков.

3.3 Конструктивные соображения и нагрузочные характеристики
Расстояние между опорами является наиболее важным конструктивным параметром. Горизонтальные участки на электростанциях обычно поддерживаются с интервалом 1,5 м, при этом некоторые спецификации допускают до 2,0 м для канальных опор. Вертикальные стояки требуют более частой поддержки с интервалом 1,0 м для предотвращения прогиба и закрепления кабелей от действия силы тяжести. Консольные кронштейны для многоярусных установок должны иметь минимальное вертикальное расстояние 300 мм для обеспечения доступа при прокладке кабелей и рассеивания тепла.

Расчет нагрузки должен учитывать вес кабеля, собственный вес лотка и любые концентрированные нагрузки, такие как усилие натяжения кабеля при монтаже. Для энергетических проектов нагрузка от кабелей должна рассчитываться на основе фактического графика кабелей, а не оцениваться. Протокол испытаний NEMA VE 1 требует коэффициент безопасности 1,5 плюс концентрированная нагрузка 200 фунтов (91 кг), приложенная посередине пролета, что обеспечивает определенный запас прочности.

Расстояние между лотками в многоярусных установках обычно должно составлять минимум 300 мм для удобства прокладки кабелей и эффективного рассеивания тепла. На атомных электростанциях, где критически важно разделение резервных линий, вертикальное разделение между группами резервных лотков может быть установлено минимум на 1 фут, с твердыми барьерами для более близкого расстояния.

3.4 Заземление, соединение и электробезопасность
Заземление кабельных лотков в энергетических проектах не является опцией — это фундаментальное требование безопасности. Каждый непрерывный участок кабельного лотка должен быть заземлен как минимум в двух местах, причем расстояние между точками заземления не должно превышать 30 м. Непрерывный заземляющий проводник (обычно плоская стальная шина 50×6 мм с гальваническим покрытием) должен проходить по всей длине каждого кабельного лотка, закрепленный к лотку через определенные интервалы.

На стыках обе боковые направляющие лотка должны быть соединены между собой для обеспечения электрической непрерывности всей системы лотков. Перемычки для соединения должны быть рассчитаны как минимум на соответствие требованиям к заземляющим проводникам оборудования. Для лотков, по которым проходят кабели напряжением выше 240 В, проводник из голой меди сечением #2/0 AWG, проложенный вдоль каждого лотка, обеспечивает основной путь заземления, причем каждый участок лотка должен быть соединен с этим проводником.

Целостность заземления должна быть проверена измерением сопротивления от заземляющего провода на конце каждого участка лотка до заземляющей сетки станции, причем зарегистрированные значения должны подтверждать низкоимпедансный путь, подходящий для отключения тока короткого замыкания.

3.5 Защита окружающей среды и от коррозии
Условия окружающей среды на электростанциях сильно различаются по степени коррозионной активности. Открытые распределительные устройства, зоны градирен и прибрежные участки требуют лотков с горячим цинкованием толщиной покрытия 60–100 мкм после изготовления. Покрытие HDG должно соответствовать ASTM A123 или ISO 1461, причем покрытие наносится после всех операций резки и изготовления для обеспечения полного покрытия кромок.

Внутренние кабельные галереи и помещения управления могут использовать предварительно оцинкованную сталь (покрытие Z275 или G90) в качестве экономичной альтернативы там, где контролируется влажность. Однако в зонах, подверженных промывке, воздействию химикатов или высокой влажности, по-прежнему следует использовать покрытие HDG независимо от внутреннего расположения.

Лотки из нержавеющей стали (обычно марки 304 или 316) используются в наиболее агрессивных средах, таких как зоны сероочистки дымовых газов или зоны хранения химикатов. Более высокая стоимость материала оправдана снижением затрат на обслуживание и увеличением срока службы в этих приложениях.

3.6 Координация монтажа и практические соображения
Протяжка кабелей в лотках должна выполняться с использованием роликов для минимизации растяжения и повреждения изоляции. Кабели должны укладываться организованно, с разделением силовых кабелей от кабелей управления и контрольно-измерительных. На горизонтальных участках лотков многожильные силовые кабели должны закрепляться с интервалом не более 5 м; на вертикальных участках требуется закрепление с интервалом 1 м.

Необходимо предусматривать компенсационные швы на стыках конструкций зданий и на интервалах, где термическое расширение лотка может превысить несущую способность соединительных пластин. Система лотков должна учитывать коэффициент термического расширения материала лотка в диапазоне температур, ожидаемом в среде установки.

Будущая мощность должна учитываться при выборе размера лотка. Запас мощности 25–30% сверх начального заполнения кабелями является распространенной практикой проектирования в энергетических проектах, позволяя добавлять кабели в будущем без необходимости замены лотка или прокладки параллельных линий. Это особенно важно для лотков, обслуживающих системы управления, которые могут быть расширены в ходе проектов продления срока службы установки.