Сітки та розрахунки кабельних резервів для аварійних ситуацій
Планування кабельних систем включає не лише оптимізацію траси та навантажень, а й створення резервів, які забезпечують стабільну роботу мережі у разі пошкодження або виходу з ладу основної лінії. Кабельні сітки з резервуванням — це важливий елемент безпеки, особливо для об’єктів енергетики, автоматизації, зв’язку та промислового виробництва.
Розрахунок резервів і сіткових структур здійснюється з урахуванням категорії надійності, типу об’єкта та особливостей його функціонування.
Призначення резервування
Резервування кабельних ліній необхідне для забезпечення:
безперервного живлення критичних систем — серверних, систем пожежної сигналізації, насосів, вентиляції, аварійного освітлення;
оперативного переключення у разі аварії або пошкодження кабелю;
зменшення простоїв у виробництві чи транспортних вузлах;
гнучкості системи при модернізації або розширенні мережі.
Тип резервування залежить від рівня важливості споживача: у промислових і комерційних об’єктах застосовують повне або часткове дублювання живлення.
Види кабельних резервів
1. Повне резервування (1+1)
Передбачає наявність двох незалежних кабельних ліній, що працюють паралельно або з автоматичним перемиканням у разі аварії. Використовується в енергосистемах і на об’єктах критичної інфраструктури.
2. Часткове резервування (N+1)
Забезпечує наявність однієї або кількох запасних ліній для групи споживачів. Застосовується для мереж середнього навантаження.
3. Резервування в межах кабельної сітки (кільцеве або петльове)
Кабелі утворюють кільце або сітку, що дозволяє живити споживач з обох напрямків. Це зменшує ризик відключення при пошкодженні однієї ділянки.
Побудова кабельних сіток
Кабельна сітка — це система взаємопов’язаних ліній, що забезпечує дублювання та оптимальний розподіл електроенергії. Існують три основні схеми побудови:
| Типи електричних сіток та їх застосування | ||
|---|---|---|
| Тип сітки | Опис | Застосування |
| Радіальна | Один кабель живить одну групу споживачів | Простота, але відсутність резерву |
| Кільцева | Споживачі отримують живлення з двох напрямків | Енергетика, промислові цехи |
| Комірчаста (матрична) | Декілька точок живлення і перехресні зв’язки | Об’єкти з критичною безперервністю живлення |
У кільцевих сітках зазвичай передбачають автоматичне перемикання живлення при втраті однієї з ділянок, що дозволяє підтримувати роботу системи без перерви.
Розрахунок резервних кабелів
При проектуванні резервів враховуються:
допустиме навантаження на лінію (Imax);
довжина траси та втрати напруги (ΔU);
умови охолодження і прокладання (у повітрі, у землі, у лотку);
запас перерізу (зазвичай +20–25%);
коефіцієнт резервування (Kr) — від 1,1 до 1,5 залежно від важливості системи.
Формула розрахунку запасу:
Sрез = Sосн × Kr,
де Sосн — переріз основного кабелю, Kr — коефіцієнт резервування.
Для об’єктів критичної інфраструктури рекомендується мати не менше двох незалежних вводів і резервні траси, прокладені по різних шляхах (у різних лотках або тунелях).
Вимоги до монтажу резервних трас
Кабелі основної та резервної лінії не повинні проходити в одних каналах або коробах.
Не допускається спільне використання захисних труб чи муфт.
Для кожного резервного кабелю має бути власна система кріплення та маркування.
На щитах і розподільчих пристроях обов’язково передбачають автоматичні перемикачі (ATS) або системи ручного резервування.
Нормативна база
Розрахунок і побудова кабельних сіток регулюються такими документами:
ПУЕ (Правила улаштування електроустановок);
ДБН В.2.5-23:2010 — Електрообладнання;
ДСТУ IEC 60364 — Електричні установки будівель;
НПАОП 40.1-1.32-01 — Безпечна експлуатація електроустановок;
ISO 31000 / IEC 31010 — управління ризиками.
У випадку проектування об’єктів енергетики або промислових систем рекомендується також застосовувати галузеві стандарти EN 50160, EN 60204-1, IEC 60947.
Практичні рекомендації
закладайте резерв у проєкт на етапі планування, а не після монтажу;
для критичних об’єктів застосовуйте кільцеві або комірчасті сітки;
залишайте запас кабелю для швидкого перемикання;
документуйте схему резервування у виконавчих кресленнях;
проводьте тестування аварійного живлення щонайменше раз на рік.
Сітки з резервуванням і правильно розраховані кабельні запаси забезпечують стабільність електромережі навіть під час аварій. Продумана система резервування мінімізує ризики відключення, збільшує надійність обладнання й дозволяє підтримувати безперервність роботи об’єктів критичної інфраструктури.
Кабель та провід
Розетки та вимикачі
Низьковольтне обладнання
Електромонтажне устаткування
