Värmepappersisolerade kablar med kontinuerlig ström
Begränsningstemperaturen för kärnan i pappersisolerade kablar med bly- eller aluminiummantel bestäms av följande omständigheter:
1. Slitstarkt kabelpapper. Med en långvarig ökning av temperaturen över det tillåtna värdet kollapsar papperet, förlorar sin mekaniska styrka, vilket leder till kabelskador.
2. Otillåtlighet för bildandet av vakuum och gasinneslutningar inuti kabeln. Uppvärmning av kabelkärnorna är förknippad med en ökning av kabelns volym och en ökning av det inre trycket på dess bly- eller aluminiummantel.
Tryckökningen i kabeln beror främst på impregneringsmassans höga temperaturutvidgningskoefficient (impregneringsmassans temperaturutvidgningskoefficient är 10-20 gånger högre än temperaturutvidgningskoefficienterna för koppar, aluminium och papper) och leder till permanenta deformationer av blymanteln. När strömbelastningen minskar, minskar volymen på kabelkomponenterna.
Först och främst kyls de yttre skikten av isolering, vilket leder till utarmning av impregneringsmassan av isoleringsskikten intill kabelkärnorna. Vakuum och gasinneslutningar bildas. Jonbombardementet av papperet och verkan av aktivt ozon i dessa inneslutningar leder till att kabelisoleringen förstörs.
Begränsningstemperaturen för ledarna av kablar med pappersisolering och laminerade PVC-höljen bestäms av otillåtligheten av mjukning av dessa mantel. Tillåtna kärntemperaturer för pappersisolerade kablar enl "Regler för konstruktion av elektriska installationer" ges i tabellen. 1.
Tabell 1 Tillåtna temperaturer för kabelkärnor, °C
Nätspänning, kV Upp till 1 6 10 20 35 Tillåtna temperaturer för kablar med bly- och aluminiummantel 80 65 60 50 50 Detsamma gäller kablar med laminerad PVC-mantel 65 — — — —
Strömkablar läggs i marken, i luften (i kanaler, på väggarna i byggnader), i rör etc. Värme (separerad i kablarna som är dragna i marken, övervinner det termiska motståndet hos dess kåpor, tas bort från kabelyta på grund av jordens värmeledningsförmåga .Kylningsprocessen för en kabel i luft liknar kylprocessen för isolerade ledningar.
Vid bestämning av mängden värme som frigörs i kabeln tas hänsyn till energiförluster i det isolerande dielektrikumet och från inducerade strömmar i skyddande och förseglade mantel. Förluster i pansar och bly- eller aluminiummantel når praktiskt taget märkbara värden i enkärniga kablar.
För kablar förlagda i marken tas den beräknade temperaturen lika med den högsta genomsnittliga månatliga marktemperaturen. På ett djup av 0,7 — 1,0 m, motsvarande kabeldragningsdjupet, ändras temperaturen inom 1 månad. väldigt liten.
De tillåtna kabelbelastningarna är enligt tabellerna i «Regler för elektrisk installation», som är sammanställda baserat på jordtemperaturen på + 15 ° C.
Om mer än en kabel läggs i diket med ett fritt avstånd på 100 — 300 mm, försämras kylförhållandena och de tillåtna belastningarna på kablarna minskar. Vid bestämning av långtidstillåtna belastningar ingår inte redundanta kablar i antalet intilliggande kablar. Standby-kablar förstås som normalt fungerande olastade kablar, när de är bortkopplade är det möjligt att överföra hela designeffekten genom de återstående kablarna.
Vid andra jordtemperaturer än + 15 ° C ändras förutsättningarna för att kyla kablarna. Jordtemperaturkorrigeringar görs genom att multiplicera de aktuella lasterna som anges i bilaga 10 med korrektionsfaktorer.
Kablar som läggs på byggnaders väggar, i kanaler (i luften) etc. har sämre kylningsförhållanden än när de läggs i marken. Långtidstillåtna strömmar genom kablar i luft vid en temperatur på + 25 ° C och korrektionsfaktorer för lufttemperatur anges i PUE.
Om flera kablar läggs i en kanal eller tunnel, och ventilationen säkerställer en konstant temperatur i dem, reduceras inte strömbelastningen, beroende på antalet utlagda kablar. Endast korrigeringsfaktor för lufttemperatur anges.Vid förläggning av kablar i luften antas omgivningens dimensionerande temperatur vara lika med temperaturen på den varmaste dagen.
När ett antal omständigheter kombineras, till exempel när flera kablar läggs parallellt och jordens temperatur skiljer sig från + 15 ° C, fastställs den tillåtna strömbelastningen för kabeln genom att multiplicera lasterna som anges i huvudtabellerna av PUE med produkten av motsvarande korrektionsfaktorer.
Tillåtna belastningar på kablar förlagda i marken i rör antas vara lika med lasterna på kablar förlagda i luften.
I städer och industriområden läggs kablar ibland i block. Denna typ av installation är ofördelaktig när det gäller tillåtna kabelbelastningar. Det extra termiska motståndet hos enheten och luften mellan enheten och kabeln minskar avsevärt de tillåtna belastningarna på kablarna. Till exempel är den tillåtna belastningen för 10 kV-kablar med 95 mm kopparledare2 monterade i ett betongblock med sex hål cirka 65 % av belastningskapaciteten för samma antal kablar som lagts i marken.
Minskningen av den tillåtna strömbelastningen för kablar i betongblock beror på antalet kablar, kabelns läge i blocket och kabelns tvärsnitt. Den största minskningen observeras för kablar placerade mot mitten av blocket och i block för ett stort antal kablar. Blocket med 24 kabelhål placerade i mitten, belastningskapaciteten minskas med 60%.
Vid nöddrift av nätverket under nödsituationen, men inte mer än 5 dagar, tillåts överbelastning av kablar för alla läggningsmetoder upp till 130%.Denna överbelastning är endast tillåten för kablar som är belastade i normala driftlägen i nätverket med högst 80 % av den kontinuerliga tillåtna belastningen på dem.