Näin lasket kaapelin vetovoiman kaapelinvetoa varten

 

Ennen kuin voit aloittaa, on selvitettävä muutama tekninen yksityiskohta.

 

TAUSTATIEDOT

Selvitä kaapelinvalmistajalta seuraavat kaapelikohtaiset tiedot ennen laskentaa:

  • Mikä on kaapelin suurin sallittu vetovoima vetopäällä?
  • Mikä on kaapelin suurin sallittu vetovoima vetosukalla?
  • Mikä on kaapelin pienin mahdollinen taivutussäde?
  • Mitkä ovat kaapelin sallitut asennuslämpötilat?

On ensisijaisen tärkeää selvittää kaapelinvalmistajalta sallitut vetolujuudet. Kaapelinvalmistajan kaapelille asettamaa suurinta vetolujuutta ei saa ylittää missään olosuhteessa.

 

Kaapelinasennuslämpötilat

Alhaisin lämpötila kaapelin laskentaan on –5 astetta. Tätä alhaisempien lämpötilojen kohdalla on oltava yhteydessä kaapelinvalmistajaan ja varmistettava kaapelille suositellut asennuslämpötilat.

 
Screen-Shot-2016-06-19-at-19.27.11-768x820.png
 

LASKENTAKAAVAT

Jos kaapelinvalmistajan kaapelille asettamaa suurinta mahdollista vetolujuutta ei ole saatavilla, voidaan seuraavalla kaavalla laskea viitteellinen vetovoima.

 

Kaapelinveto vetosukalla

Kaapelille asetettu suurin mahdollinen vetovoima saadaan kertomalla kaapelin ulkohalkaisija 30:lla.

  • Kerroin 30 = 30 daN (30 kg)

 

Kaapelin veto vetopäällä

  • Kuparijohtimen pinta-alakerroin on 60 N / mm2
  • Alumiinijohtimen pinta-alakerroin on 30 N / mm2

 

Pienin mahdollinen taivutussäde

Sallitun taivutussäteen voidaan arvioida olevan 15–20 kertaa kaapelin ulkohalkaisijan mitta. Jos kaapelin ulkohalkaisija on esimerkiksi 60 mm, saadaan pienin mahdollinen taivutussäde seuraavalla kaavalla:  60 mm x 20 = 1200 mm

 

Laskentaan tarvittavat tiedot

Laskentaa varten tarvitset kaapelin painon ja kaapelin laskentarullien tai putken sisäpuolen mittatiedot liukukitkakertoimesta.

 

Suoravaeto

Suoravedon laskentakaava on seuraava: F = G x µ

  • F = vaadittu vetovoima daN (kg)
  • G = kaapelin paino kg (yleisesti tiedetty)
  • µ = kitkakerroin

Mikäli rullia käytetään avo-ojassa, kitkakerroin on 0,20. Mikäli liukuvälineitä käytetään taas putkessa, kitkakerroin on 0,25

Jos kaapelin paino on esimerkiksi 10 000 kg ja rullia käytetään avo-ojassa, suoravedon vaadittu vetovoima (F) saadaan seuraavalla kaavalla:

  • 10 000 x 0,20 = 2000 kg (2000 daN).

 

 
     

 

 

 
 
Näyttökuva (111).png
 

Kaapelinveto kulmavetona

Yllä mainittujen tietojen lisäksi kaarteiden määrä ja kaarteiden kulma-asteet on selvitettävä. Kulmavedon laskentakaava on seuraava: F = G x µ x k

  • F = vaadittu vetovoima daN (kg)
  • G = kaapelin paino kg (yleisesti tiedetty)
  • µ = kitkakerroin
    • Mikäli rullia käytetään avo-ojassa, kitkakerroin on 0,20. Mikäli liukuvälineitä käytetään taas putkessa, kitkakerroin on 0,25.
  • k= kaarrekerroin
    • k   ̴ 1,1 (kaarrekulma noin 30°)
    • k   ̴ 1,25 (kaarrekulma noin 60°)
    • k   ̴ 1,40 (kaarrekulma noin 90°)

Jos kaapelin paino on 10 000 kg, siinä on kolme 60 asteen kulmaa ja asennus tehdään rullilla, kulmavedon vaadittu vetovoima saadaan seuraavalla laskentakaavalla:
10 000 x 0,20 x 1,953 (k3 koska 3 kaarretta) = 3906 kg (3906 daN)

 

HUOM! Koska työmaaolosuhteita ei voida koskaan tuntea riittävän tarkasti, ovat laskennat ohjeellisia.

 

LASKENTA – CASE ESIMERKKI

Asiakkaalta saadaan seuraavat tiedot:

  • Kaapeli: AHXAMK-W 3x150Al+35Cu 20 kV
  • Kelapituus 500m
  • Alussa ja lopussa 60 asteen kulmat, kaksi 60 asteen kulmaa reitillä.
  • Veto tehdään putkessa

 

Hankittavat tiedot:

  • Kaapelin massa per kilometri
  • Johtimen maksimi vetolujuus

 

 Taulukon käyttö

  1. Tarkasta liitteestä (AHXAMK-W_20kv_3joht.pdf) kaapelin massa per kilometri.
  2. Asiakkaan tietojen mukaan 4 x 60 asteen kulmaa
    • Taulukkoon Kulmanaste-kenttään neljään kohtaan 60
  3. Asiakkaan antamien tietojen mukaan pisin veto on 500m
    • Taulukkoon pituus metreinä-kenttään kirjataan 500m

 

Kalustovaatimus

Taulukko antaa vetolujuudeksi putkessa 1160 DaN. Koska haluamme mitoittaa kaluston 80% käyttöön, tulee lopulliseksi kaluston vaatimukseksi 1450 DaN

 

Kaapelinvalmistajan antama maksimivetolujuus

Seuraavaksi tarkastetaan kaapelinvalmistajan määrittelemä maksimivetolujuus vetosukalla. Liitteen mukaan se on 6,8KN eli 680 DaN. Tämä tarkoittaa, ettei kaapelin vaatimaa vetolujuutta voida saavuttaa vetosukalla. Vetopäällä suurin vetolujuus on 20KN eli 2000DaN, jolloin kaapeli voidaan vetää tehdasasenteisella vetopäällä.

Vetopään asentaminen on oma kustannus, joten asiakkaalle kannattaa tässä tapauksessa suositella käytettäväksi kaapelikoiraa, joka työntää kaapelia 800 DaN:n voimalla. Alkuperäinen vaatimus oli 1450 DaN, josta voidaan vähentää käytetty työntövoima. Tämän jälkeen jää vaadittavaksi vetolujuudeksi 650 DaN (1450 – 800 = 650).  Vetolujuus jää alle 680DaN, joka oli kaapelinvalmistajan määrittelemä maksimivetolujuus. Joten kaapelinvedon voi suorittaa vetosukalla.

Voitte ladata laskentataulukon TÄSTÄ.