Нагряване на хартиено изолирани кабели с непрекъснат ток

Ограничителната температура на жилата на хартиено изолирани кабели с оловна или алуминиева обвивка се определя от следните обстоятелства:

1. Устойчива кабелна хартия. При продължително повишаване на температурата над допустимата стойност, хартията се срутва, губи своята механична якост, което води до повреда на кабела.

2. Недопустимост на образуване на вакуумни и газови включвания вътре в кабела. Нагряването на кабелните жили е свързано с увеличаване на обема на кабела и увеличаване на вътрешното налягане върху неговата оловна или алуминиева обвивка.

Увеличаването на налягането в кабела се дължи главно на високия температурен коефициент на разширяване на импрегниращата маса (температурният коефициент на разширяване на импрегниращата маса е 10 — 20 пъти по -висок от температурните коефициенти на разширяване на мед, алуминий и хартия) и води до трайни деформации на оловната обвивка. С намаляване на текущото натоварване обемът на кабелните компоненти намалява.

На първо място, външните слоеве на изолация се охлаждат, което води до изчерпване на импрегниращата маса на изолационните слоеве в съседство с кабелните жила. Образуват се вакуумни и газови включвания. Йонното бомбардиране на хартията и действието на активен озон в тези включвания водят до разрушаване на кабелната изолация.

Ограничителната температура на проводниците на кабели с хартиена изолация и ламинирани PVC обвивки се определя от недопустимостта на омекотяване на тези обвивки. Допустимите температури на сърцевината на хартиено изолирани кабели съгласно «Правила за изграждане на електрически инсталации» са дадени в табл. 1.

Таблица 1 Допустими температури на кабелни жила, ° С

Линейно напрежение, kV До 1 6 10 20 35 Допустими температури на кабели с оловна и алуминиева обвивка 80 65 60 50 50 Същото се отнася и за кабели с ламинирани PVC обвивки 65 — — — —

Захранващите кабели се полагат в земята, във въздуха (в канали, по стените на сградите), в тръби и пр. Топлината (отделена в кабелите, положени в земята, преодолявайки термичното съпротивление на капаците му, се отстранява от кабела повърхност поради топлопроводимостта на почвата. Процесът на охлаждане на кабел във въздуха е подобен на процеса на охлаждане на изолирани проводници.

При определяне на количеството топлина, отделяно в кабела, се вземат предвид загубите на енергия в изолационния диелектрик и от индуцирани токове в защитни и уплътнени обвивки. Загубите в броня и оловни или алуминиеви обвивки достигат практически забележими стойности при едножилни кабели.

За кабели, положени в земята, изчислената температура се приема равна на най -високата средна месечна температура на почвата. На дълбочина 0,7 — 1,0 m, съответстваща на дълбочината на полагане на кабел, температурата се променя в рамките на 1 месец. много малък.

Допустимите натоварвания на кабелите са съгласно таблиците на «Правилата за електрическа инсталация», които са съставени въз основа на температурата на почвата от + 15 ° C.

Ако повече от един кабел е положен в изкопа с ясно разстояние 100 — 300 мм, тогава условията на охлаждане се влошават и допустимите натоварвания на кабелите се намаляват. При определяне на дългосрочно допустимите натоварвания, излишните кабели не се включват в броя на съседните кабели. Кабелите в режим на готовност се разбират като нормално работещи недотоварени кабели, когато са изключени, е възможно да се прехвърли цялата проектна мощност през останалите кабели.

При температури на почвата, различни от + 15 ° C, условията за охлаждане на кабелите се променят. Корекциите на температурата на почвата се правят чрез умножаване на текущите натоварвания, дадени в допълнение 10, с корекционни коефициенти.

Кабелите, положени по стените на сградите, в канали (във въздуха) и т.н., имат по -лоши условия на охлаждане, отколкото когато са положени в земята. Дългосрочно допустимите токове през кабели, положени във въздух при температура + 25 ° C и корекционни коефициенти за температурата на въздуха са дадени в PUE.

Ако няколко кабела са положени в канал или тунел, а вентилацията осигурява постоянна температура в тях, тогава текущото натоварване, в зависимост от броя на положените кабели, не се намалява. Въвежда се само корекционен коефициент на температурата на въздуха. При полагане на кабели във въздуха проектната температура на околната среда се приема равна на температурата на най -горещия ден.

Когато се комбинират редица обстоятелства, например, когато няколко кабела са положени паралелно и температурата на почвата е различна от + 15 ° C, допустимото токово натоварване на кабела се установява чрез умножаване на натоварванията, дадени в основните таблици на PUE произведението на съответните корекционни коефициенти.

Допустимите натоварвания на кабелите, положени в земята в тръбите, се приемат равни на натоварванията върху кабелите, положени във въздуха.

В градовете и промишлените райони понякога кабелите се полагат на блокове. Този тип монтаж е неизгоден по отношение на допустимите натоварвания на кабелите. Допълнителното термично съпротивление на уреда и въздухът между уреда и кабела значително намаляват допустимите натоварвания на кабелите. Например допустимото натоварване на 10 kV кабели с 95 мм медни проводници2монтиран в бетонен блок с шест отвора представлява около 65% от товароносимостта на същия брой кабели, положени в земята.

Намаляването на допустимото токово натоварване на кабели, положени в бетонни блокове, зависи от броя на кабелите, от положението на кабела в блока и от напречното сечение на кабела. Най -голямото намаление се наблюдава при кабели, разположени към центъра на блока и в блокове за голям брой кабели. Блокът с 24 отвора за кабели, разположен в центъра му, товароносимостта се намалява с 60%.

В случай на аварийна експлоатация на мрежата за периода на ликвидиране на аварията, но не повече от 5 дни, се допуска претоварване на кабели за всички методи на полагане до 130%. Това претоварване е допустимо само за кабели, които са натоварени в нормални режими на работа на мрежата с не повече от 80% от непрекъснатото допустимо натоварване върху тях.