Technologinė pažanga

Ankstesniame EUREKA projekte OPTCABLES jau buvo sukurti matematiniai modeliai elektros laidams skirtiems automobilių pramonei projektuoti. Tokiu būdu, ši patirtis iš ankstesnio projekto bus panaudota ir šiame projekte.

Pasibaigus projektui numatyti tokie technologiniai ir moksliniai pasiekimai.

Sukurta kompiuterinė programa modeliuojanti skirtingus kabelio veikimo režimus (priklausančius nuo laiko ir pastovius), taip pat įvertinančius šias papildomas sąlygas:

  1. Skirtingas kabelio įrengimo sąlygas (tiesiogiai užkastas, esantis požeminiuose vamzdžiuose, latakuose, kloduose, esantis tarp kelių žemės sluoksnių su skirtingomis specifinėmis varžomis arba ore).
  2. Kai kabeliai yra vamzdžiuose su tiesiogiai užkasamais vamzdžiais arba ore.
  3. Kai kabeliai yra vertikaliuose vamzdžiuose arba grupė kabelių yra ore, netoli šilumos šaltinių ir t.t.
  4. Kai yra skirtingi kabelių tipai tame pačiame įrengime.
  5. Kai kabeliai apkraunami visi tuo pačiu metu arba tik vienas tuo metu.

Sukurti skaitiniai algoritmai ir modeliavimo programa leis nustatyti:

  1. Kokia elektros srovė gali tekėti įrengime esant duotajam laikui ir temperatūrai.
  2. Temperatūros pasiskirstymą duotame įrengime esant tam tikram laikui ir elektros energijos srautui
  3. Laikas, per kurį pasiekiama duota temperatūra, esant duotajam srautui.

Optimizuojant kabelio parametrus (esant pastoviam režimui) bus galima skaičiuoti:

  1. Maksimalią srovę esant tam tikram kabelio dydžiui.
  2. Minimalų kabelio dydį esant tam tikrai srovei.
  3. Maksimalią bendrą srovę kanale ir visuose duotuose kabeliuose.
  4. Minimalius visų kabelių dydžius kanale esant tam tikroms srovėms.

Taip pat bus galima nustatyki kitus optimizavimo kriterijus:

  1. Apkrovos ir įdiegimo duomenis (pvz., srovę, įtampą, kabelio ilgį)
  2. Finansinius duomenis (pvz., kabelio kainą pagal ilgį, Džaulio nuostolių kaina, įdiegimo kainą, metinį energijos sąnaudų padidėjimą)
  3. Kabelio įdiegimo duomenis (AC varžą, maksimalia leistiną temperatūrą)

Galutinis šio tyrimo tikslas yra sukurti kompiuterinę programą bei atnaujinti esamas projektavimo metodikas elektros kabeliams naudojant skaitinio modeliavimo įrankį, kuris įvertintų:

  1. Trumpų, tiesiogiai užkasamų kabelių (ar užkasamų kabelių kanalų), kurie leidžia šilumai išsisklaidyti laidininko kryptimi, atstumus.
  2. Optimalų kabelių išdėstymą kabelių kanalų blokuose.
  3. Trumpalaikį kabelio perkrovimą dėl trumpo jungimo srovės.

Šiuo metu naudojamas standartas - IEC 287.

Kitas šio projekto tikslas yra sukurti naują srovės vertinimo lentelę, kurioje būtų atsižvelgta į kabelių apkrovos režimus kabelių kanalų įrengimuose. Dabartinės srovės vertinimo lentelės pateikia faktą, kad kiekvienas kabelis kabelio kanaluose perduoda maksimalią srovę taip sukurdamas maksimalią kabelių pluošto temperatūrą. Neatsižvelgiama į tai, kad realūs kabelių kanalai retai apkrauna visus kabelius vienu metu iki maksimalaus leistino lygio.

Šio darbo rezultatas turėtų leisti Lietuvos nacionalinei standartų organizacijai padidinti ir patobulinti projektavimo taisykles ir pristatyti šį darbą pripažinimui tarptautinėse organizacijose. Standartizavimo normų, kurios taikomos dabartiniams kabelių vertinimams, tobulinimas ir adaptavimas padės elektros tinklų operatoriams, elektros konsultantams, kabelių gamintojams ir inžinerininėms firmoms teikti ekonomiškai efektyvius sprendimus projektuojant vidutinės ir aukštos įtampos kabelius. Ši iniciatyva galėtų padidinti naudą, gaunamą iš didelių investicijų, susijusių su kabelių įrengimu.