Расчёт длины кабеля

Функция расчёта длины кабеля позволяет вычислить длину кабеля, маршрут прокладки и поперечное сечение на основе введённых данных о кабеле.

Структура кабельной сети

Кабельная сеть состоит из каналов, которые представляют собой основу для прокладки кабелей. Пользователь вводит данные о каналах, а программа использует их для построения структуры кабельной сети. При вводе новых данных программа пересчитывает длину всех кабелей в сети.

Алгоритм расчёта длины кабеля

Для расчёта длины кабеля используется следующая формула:

L = L_cal * (1 + F_l%) + L_a,

где:

• L — итоговая длина кабеля;
• L_cal — минимальная длина между устройствами, рассчитанная на основе данных о канале, или минимальная длина с учётом ограничений по потоку;
• F_l% — коэффициент запаса, учитывающий изгибы и повороты при прокладке кабеля;
• L_a — дополнительная длина, зависящая от напряжения кабеля и заданная в настройках проекта.

Минимальная длина L_cal рассчитывается на основе расстояния между устройствами, расстояний внутри канала и до конечных устройств. Выбирается кратчайший путь, и ему присваивается соответствующая длина.

Прямая прокладка

Если известна длина прямого участка кабеля, то L_cal будет равна этой длине:

L_cal = L_dir.

Здесь L_dir обозначает длину прямого участка.

Разделение по напряжению

С помощью настройки каналов можно ограничить доступ к каналам только для кабелей определённого напряжения. Например:

В этом примере канал A117–A118 допускает прокладку высоковольтных кабелей, но не других типов. Канал A115–A116 допускает прокладку контрольных, коммуникационных и силовых кабелей низкого напряжения, но не высоковольтных.

Разделители по системе

Настройка разделителей по системе позволяет контролировать доступ к каналу в зависимости от системы, к которой принадлежит кабель. В одном проекте может быть установлено, что кабели защиты генератора №1 относятся к системе C, а кабели защиты генератора №2 — к системе D.

В данном примере кабели в каналах A117–A118 и A115–A116 могут принадлежать любой системе, кроме системы D. Кабели в каналах A217–A218 и A215–A216 могут относиться к любой системе, кроме C.

Контрольные узлы

Информация о контрольных узлах отсутствует.

Проверка сечения

Проверка сечения проводится для всех кабелей, кроме тех, для которых заданы ограничения потока. Для каждого канала проверяется, чтобы сумма сечений всех проходящих через него кабелей не превышала допустимого значения:

S_sec * F_sec ≥ ∑ S_cn,

где:

• S_sec — общая площадь сечения канала, которая принимается равной 1 м², если данные о сечении не указаны;
• F_sec % — коэффициент заполнения, который должен быть меньше или равен 1;
• S_cn — площадь сечения каждого кабеля, определяемая на основе диаметра кабеля.

На данный момент рассматривается одинаковый коэффициент заполнения для всех типов каналов.

После проверки сечения, если коэффициент заполнения не соответствует требованиям, кабели сортируются по приоритету: высоковольтные, низковольтные силовые и остальные. Прокладка продолжается в порядке убывания диаметра. Если коэффициент заполнения становится слишком большим после прокладки кабеля определённого типа, канал считается недоступным для дальнейшей прокладки. Оставшиеся кабели пересчитываются с учётом новых условий.

Если данные о диаметре кабеля отсутствуют, можно использовать ограничение на количество кабелей для проверки сечения.

Ограничение потока

Выше были рассмотрены примеры прямой прокладки и разделения по напряжению и системе. Эти методы позволяют контролировать поток кабелей и предотвращать конфликты при прокладке. | Устройство | Описание устройства | Название устройства | Данные сети 1 | | | | Данные сети 2 | | | | Данные сети 3 | | | | Данные сети 4 | | | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | A11501 | CABINET 01 OF 6kV BOARD A | 6кВ рабочий сегмент A, шкаф (резервный источник питания) | A116 | A115 | 5 | 8 | — | — | — | | — | — | — | — | | A11502 | CABINET 03 OF 6kV BOARD A | 6кВ рабочий сегмент A, шкаф (рабочий источник питания) | A116 | A115 | 13 | 8 | — | — | — | | — | — | — | — | | A11503 | CABINET 05 OF 6kV BOARD A | 6кВ рабочий сегмент A, шкаф (главный трансформатор) | A116 | A115 | 22 | 8 | — | — | — | | — | — | — | — | | A11504 | SWITCHGEAR 07 OF 6kV UNIT BOARD A | 6кВ рабочий сегмент A, распределительный щит | A117 | A118 | 7 | 8 | — | — | — | | — | — | — | — | | A11504 | 6kV UNIT BOARD A SWITCHGEAR 07 | 6кВ рабочий сегмент A, распределительный щит | — | — | — | — | A115 | A155 | 7 | 8| — | — | — | — | | A11505 | SWITCHGEAR 09 OF 6kV UNIT BOARD A | 6кВ рабочий сегмент A, распределительный щит | A117 | A118 | 15 | 8 | — | — | — | | — | — | — | — | | A11505 | 6kV UNIT BOARD A SWITCHGEAR 09 | 6кВ рабочий сегмент A, распределительный щит | — | — | — | — | A115 | A155 | 15 | 8| — | — | — | — | | A11506 | SWITCHGEAR 11 OF 6kV UNIT BOARD A | 6кВ рабочий сегмент A, распределительный щит | A117 | A118 | 23 | 8 | — | — | — || — | — | — | — | | A11506 | 6kV UNIT BOARD A SWITCHGEAR 11 | 6кВ рабочий сегмент A, распределительный щит | — | — | — | — | A115 | A155 | 23 | 8| — | — | — | — | | A11507 | SWITCHGEAR 13 OF 6kV UNIT BOARD A | 6кВ рабочий сегмент A, распределительный щит | A117 | A118 | 31 | 8 | — | — | —| | — | — | — | — | | A11507 | 6kV UNIT BOARD A SWITCHGEAR 13 | 6кВ рабочий сегмент A, распределительный щит | — | — | — | — | A115 | A155 | 31 | 8| — | — | — | — | | A11508 | SWITCHGEAR 15 OF 6kV UNIT BOARD A | 6кВ рабочий сегмент A, распределительный щит | A118 | — | 8 | — | — | — | —| | — | — | — | — | | A11508 | 6kV UNIT BOARD A SWITCHGEAR 15 | 6кВ рабочий сегмент A, распределительный щит | — | — | — | — | A115 | A155 | 39 | 8| — | — | — | — | | A11301 | CABINET 02 OF 6kV BOARD B | 6кВ рабочий сегмент B, шкаф (резервный источник питания) | A114 | A113 | 5 | 8 | — | — | —| | — | — | — | — | | A11302 | CABINET 04 OF 6kV BOARD B | 6кВ рабочий сегмент B, шкаф (рабочий источник питания) | A114 | A113 | 13 | 8 | — | — | —| | — | — | — | — | | A11303 | CABINET 06 OF 6kV BOARD B | 6кВ рабочий сегмент B, шкаф (главный трансформатор) | A114 | A113 | 22 | 8 | — | — | —| | — | — | — | — | | A11304 | SWITCHGEAR 08 OF 6kV UNIT BOARD B | 6кВ рабочий сегмент B, распределительный щит | A112 | A111 | 8 | 8 | — | — | —| | — | — | — | — | | A11304 | 6kV UNIT BOARD B SWITCHGEAR 08 | 6кВ рабочий сегмент B, распределительный щит | — | — | — | — | A113 | A120 | 7 | 8| — | — | — | — | | A11305 | SWITCHGEAR 10 OF 6kV UNIT BOARD B | 6кВ рабочий сегмент B, распределительный щит | A112 | A111 | 16 | 8 | — | — | —| | — | — | — | — | | A11305 | 6kV UNIT BOARD B SWITCHGEAR 10 | 6кВ рабочий сегмент B, распределительный щит | — | — | — | — | A113 | A120 | 15 | 8| — | — | — | — | | A11306 | SWITCHGEAR 12 OF 6kV UNIT BOARD B | 6кВ рабочий сегмент B, распределительный щит | A111 | — | 8 | — | — | — | —|| — | — | — | — | | A11306 | 6kV UNIT BOARD B SWITCHGEAR 12 | 6кВ рабочий сегмент B, распределительный щит | — | — | — | — | A113 | A120 | 23 | 8| — | — | — | — | | A11307 | SWITCHGEAR 14 OF 6kV UNIT BOARD B | 6кВ рабочий сегмент B, распределительный щит | A111 | A121 | 8 | 8 | — | — | —|| — | — | — | — | | A11307 | 6kV UNIT BOARD B SWITCHGEAR 14 | 6кВ рабочий сегмент B, распределительный щит | — | — | — | — | A113 | A120 | 31 | 8| — | — | — | — | | A11308 | SWITCHGEAR 16 OF 6kV UNIT BOARD B | 6кВ рабочий сегмент B, распределительный щит | A111 | A121 | 16 | 8 | — | — | —|| — | — | — | — | | A11308 | 6kV UNIT BOARD B SWITCHGEAR 16 | 6кВ рабочий сегмент B, распределительный щит | — | — | — | — | A113 | A120 | 39 | 8| — | — | — | — | | A11309 | SWITCHGEAR 18 OF 6kV UNIT BOARD B | 6кВ рабочий сегмент B, распределительный щит | A111 | A121 | 24 | 8 | — | — | —|| — | — | — | — | | | | 节点1 | узелк2 | дополнительная длина1 | дополнительная длина2 | узел1 | узел2 | дополнительная длина1 | дополнительная длина2 | узел1 | узел2 | дополнительная длина1 | дополнительная длина2 | узел1 | узел2 | дополнительная длина1 | дополнительная длина2 A11501 | CABINET 01 OF 6kV BOARD A | 6кВ рабочий A сегмент 01 шкаф (резервный источник питания) | A116 | A115 | 5 | 8 | | | | | | | | A11502 | CABINET 03 OF 6kV BOARD A | 6кВ рабочий A сегмент 03 шкаф (рабочий источник питания) | A116 | A115 | 13 | 8 | | | | | | | | A11503 | CABINET 05 OF 6kV BOARD A | 6кВ рабочий A сегмент 05 шкаф (главная шина PT) | A116 | A115 | 22 | 8 | | | | | | | | A11504 | SWITCHGEAR 07 OF 6kV UNIT BOARD A | 6кВ рабочий A сегмент 07 шкаф | A117 | A118 | 7 | 8 | | | | | | | | A11554 | 6kV UNIT BOARD A SWITCHGEAR 07 | 6кВ рабочий A сегмент 07 шкаф | | | | | A115 | A155 | 7 | 8| | | | A11505 | SWITCHGEAR 09 OF 6kV UNIT BOARD A | 6кВ рабочий A сегмент 09 шкаф | A117 | A118 | 15 | 8 | | | | | | | | A11555 | 6kV UNIT BOARD A SWITCHGEAR 09 | 6кВ рабочий главный A сегмент 09 шкаф | | | | | A115 | A155 | 15 | 8| | | | A11506 | SWITCHGEAR 11 OF 6kV UNIT BOARD A | 6кВ рабочий A сегмент 11 шкаф | A117 | A118 | 23 | 8 | | | || | | |
A11556 | 6kV UNIT BOARD A SWITCHGEAR 11 | 6кВ рабочий главный A сегмент 11 шкаф | | | | | A115 | A155 | 23 | 8| | | | A11507 | SWITCHGEAR 13 OF 6kV UNIT BOARD A | 6кВ рабочий A сегмент 13 шкаф | A117 | A118 | 31 | 8 | | | | | | | | A11557 | 6kV UNIT BOARD A SWITCHGEAR 13 | 6кВ рабочий главный A сегмент 13 шкаф | | | | | A115 | A155 | 31 | 8| | | | A11508 | SWITCHGEAR 15 OF 6kV UNIT BOARD A | 6кВ рабочий A сегмент 15 шкаф | A118 | | 8 | | | | | | | | | A11558 | 6kV UNIT BOARD A SWITCHGEAR 15 | 6кВ рабочий A сегмент 15 шкаф | | | | | A115 | A155 | 39 | 8| | | | A11301 | CABINET 02 OF 6kV BOARD B | 6кВ рабочий B сегмент 02 шкаф (резервный источник питания) | A114 | A113 | 5 | 8 | | | | | | | | A11302 | CABINET 04 OF 6kV BOARD B | 6кВ рабочий B сегмент 04 шкаф (рабочий источник питания) | A114 | A113 | 13 | 8 | | | | | | | | A11303 | CABINET 06 OF 6kV BOARD B | 6кВ рабочий B сегмент 06 шкаф (главная шина PT) | A114 | A113 | 22 | 8 | | | | A11304 | SWITCHGEAR 08 OF 6kV UNIT BOARD B | 6кВ рабочий B сегмент 08 шкаф | A112 | A111 | 8 | 8 | | | | | | | | A11354 | 6kV UNIT BOARD B SWITCHGEAR 08 | 6кВ рабочий B сегмент 08 шкаф | | | | | A113 | A120 | 7 | 8| | | | A11305 | SWITCHGEAR 10 OF 6kV UNIT BOARD B | 6кВ рабочий B сегмент 10 шкаф | A112 | A111 | 16 | 8 | | | | | | | | A11355 | 6kV UNIT BOARD B SWITCHGEAR 10 | 6кВ рабочий главный B сегмент 10 шкаф | | | | | A113 | A120 | 15 | 8| | | | A11306 | SWITCHGEAR 12 OF 6kV UNIT BOARD B | 6кВ рабочий B сегмент 12 шкаф | A111 | | 8 | | | | | | | | | A11356 | 6kV UNIT BOARD B SWITCHGEAR 12 | 6кВ рабочий главный B сегмент 12 шкаф | | | | | A113 | A120 | 23 | 8| | | | A11307 | SWITCHGEAR 14 OF 6kV UNIT BOARD B | 6кВ рабочий B сегмент 14 шкаф | A111 | A121 | 8 | 8 | | | | | | | | A11357 | 6kV UNIT BOARD B SWITCHGEAR 14 | 6кВ рабочий главный B сегмент 14 шкаф | | | | | A113 | A120 | 31 | 8| | | | A11308 | SWITCHGEAR 16 OF 6kV UNIT BOARD B | 6кВ рабочий B сегмент 16 шкаф | A111 | A121 | 16 | 8 | | | | | | | | A11358 | 6kV UNIT BOARD B SWITCHGEAR 16 | 6кВ рабочий B сегмент 16 шкаф | | | | | A113 | A120 | 39 | 8| | | | A11309 | SWITCHGEAR 18 OF 6kV UNIT BOARD B | 6кВ рабочий B сегмент 18 шкаф | A111 | A121 | 24 | 8 | | | | | | | | #### Заключение

Какой метод использовать, зависит от цели, которую хочет достичь пользователь, контролируя поток кабелей.

Если цель — контролировать уровень напряжения в кабелях на канале, метод 2 будет лучшим и самым прямым решением.

Если же цель — контролировать направление кабелей оборудования, то метод 1 позволит хорошо контролировать поток кабелей, но на чертеже у одного устройства может быть два кода оборудования, что может запутать монтажников. Используя метод 3, можно столкнуться с влиянием разных станций 6 кВ на системном коде, и в итоге все высоковольтные кабели 6 кВ должны будут проходить через канал за панелью коммутационного шкафа 6 кВ, а другие кабели коммутационного шкафа должны проходить перед панелью через канал для кабелей, но это не повлияет на направление кабелей между другим оборудованием.

Контроль сечения кабелей

В проекте, когда между двумя зонами существует большое количество кабелей и есть несколько точек соединения между этими зонами, вычисление кратчайшего пути может показать, что через один или несколько из них будет проходить много кабелей, в то время как через остальные каналы пройдёт лишь небольшое их количество.