Papiergeïsoleerde kabels verwarmen met continue stroom

De grenstemperatuur van de kern van met papier geïsoleerde kabels met loden of aluminium mantel wordt bepaald door de volgende omstandigheden:

1. Duurzaam kabelpapier. Bij een langdurige temperatuurstijging boven de toegestane waarde, stort het papier in, verliest het zijn mechanische sterkte, wat leidt tot kabelbeschadiging.

2. Ontoelaatbaarheid van vorming van vacuüm en gasinsluitingen in de kabel. Verwarming van de kabelkernen gaat gepaard met een toename van het volume van de kabel en een toename van de interne druk op de loden of aluminium mantel.

De toename van de druk in de kabel is voornamelijk te wijten aan de hoge temperatuuruitzettingscoëfficiënt van de impregneermassa (de temperatuuruitzettingscoëfficiënt van de impregneermassa is 10-20 keer hoger dan de temperatuuruitzettingscoëfficiënten van koper, aluminium en papier) en leidt tot blijvende vervormingen van de loden schede. Naarmate de huidige belasting afneemt, neemt het volume van de kabelcomponenten af.

Allereerst worden de buitenste isolatielagen gekoeld, wat leidt tot uitputting van de impregnerende massa van de isolatielagen grenzend aan de kabeladers. Er worden vacuüm- en gasinsluitingen gevormd. Het ionenbombardement van het papier en de werking van actieve ozon in deze insluitingen leiden tot vernietiging van de kabelisolatie.

De grenstemperatuur van de geleiders van kabels met papierisolatie en gelamineerde PVC-omhulsels wordt bepaald door de ontoelaatbaarheid van verzachting van deze omhulsels. Toegestane kerntemperaturen van met papier geïsoleerde kabels vlgs «Regels voor de aanleg van elektrische installaties» worden gegeven in tabel. 1.

Tabel 1 Toegestane temperaturen van kabeladers, °C

Netspanning, kV Tot 1 6 10 20 35 Toegestane temperaturen van kabels met lood- en aluminiummantel 80 65 60 50 50 Hetzelfde geldt voor kabels met gelamineerde PVC-mantel 65 — — — —

Stroomkabels worden in de grond gelegd, in de lucht (in kanalen, op de muren van gebouwen), in leidingen, enz. Warmte (gescheiden in de kabels die in de grond zijn gelegd, overwint de thermische weerstand van de afdekkingen, kabeloppervlak vanwege de thermische geleidbaarheid van de grond. Het koelproces van een kabel in lucht is vergelijkbaar met het koelproces van geïsoleerde draden.

Bij het bepalen van de hoeveelheid warmte die in de kabel vrijkomt, wordt rekening gehouden met energieverliezen in het isolerende diëlektricum en door geïnduceerde stromen in beschermende en afgedichte omhulsels. Verliezen in bepantsering en lood- of aluminium omhulsels bereiken praktisch waarneembare waarden in enkeladerige kabels.

Voor kabels die in de grond zijn gelegd, wordt de berekende temperatuur gelijk gesteld aan de hoogste gemiddelde maandelijkse bodemtemperatuur. Op een diepte van 0,7 - 1,0 m, overeenkomend met de diepte van het leggen van kabels, verandert de temperatuur binnen 1 maand. heel klein.

De toegestane kabelbelastingen zijn volgens de tabellen van de «Regels voor elektrische installatie», die zijn samengesteld op basis van een bodemtemperatuur van + 15°C.

Als er meer dan één kabel in de sleuf wordt gelegd met een vrije afstand van 100 - 300 mm, verslechteren de koelomstandigheden en nemen de toegestane belastingen op de kabels af. Bij het bepalen van de toelaatbare belastingen op lange termijn worden redundante kabels niet meegerekend in het aantal aangrenzende kabels. Standby-kabels worden beschouwd als normaal werkende onbelaste kabels, wanneer ze zijn losgekoppeld, is het mogelijk om het volledige ontwerpvermogen over te dragen via de resterende kabels.

Bij andere bodemtemperaturen dan +15°C veranderen de voorwaarden voor het koelen van de kabels. Bodemtemperatuurcorrecties worden uitgevoerd door de in bijlage 10 gegeven actuele belastingen te vermenigvuldigen met correctiefactoren.

Kabels die op de muren van gebouwen, in leidingen (in de lucht), enz. worden gelegd, hebben slechtere koelomstandigheden dan wanneer ze in de grond worden gelegd. Toelaatbare stromen op lange termijn door kabels die in lucht zijn gelegd bij een temperatuur van + 25 ° C en correctiefactoren voor luchttemperatuur worden weergegeven in PUE.

Als er meerdere kabels in een kanaal of tunnel worden gelegd en de ventilatie zorgt voor een constante temperatuur daarin, dan wordt de huidige belasting, afhankelijk van het aantal gelegde kabels, niet verminderd. Alleen de correctiefactor voor de luchttemperatuur wordt ingevoerd.Bij het leggen van kabels in de lucht wordt aangenomen dat de ontwerptemperatuur van de omgeving gelijk is aan de temperatuur van de warmste dag.

Wanneer een aantal omstandigheden wordt gecombineerd, bijvoorbeeld wanneer meerdere kabels parallel worden gelegd en de temperatuur van de grond afwijkt van + 15 ° C, wordt de toegestane stroombelasting van de kabel bepaald door de belastingen in de hoofdtabellen te vermenigvuldigen van PUE door het product van de overeenkomstige correctiefactoren.

Toegestane belastingen op kabels die in de grond in leidingen zijn gelegd, worden verondersteld gelijk te zijn aan de belastingen op kabels die in de lucht zijn gelegd.

In steden en industriegebieden worden kabels soms in blokken gelegd. Dit type installatie is nadelig in termen van toegestane kabelbelastingen. De extra thermische weerstand van het apparaat en de lucht tussen het apparaat en de kabel verminderen de toegestane belastingen op de kabels aanzienlijk. Zo is de toelaatbare belasting van 10 kV-kabels met 95 mm koperen geleiders2 gemonteerd in een betonblok met zes gaten ongeveer 65% van het draagvermogen van hetzelfde aantal in de grond gelegde kabels.

De vermindering van de toelaatbare stroombelasting van kabels die in betonblokken zijn gelegd, is afhankelijk van het aantal kabels, de positie van de kabel in het blok en de doorsnede van de kabel. De grootste reductie wordt waargenomen voor kabels die naar het midden van het blok liggen en in blokken voor een groot aantal kabels. Door het blok met 24 kabelgaten in het midden wordt het laadvermogen met 60% verminderd.

In geval van noodbedrijf van het netwerk gedurende de liquidatieperiode van de noodsituatie, maar niet meer dan 5 dagen, is overbelasting van kabels voor alle legmethoden toegestaan ​​tot 130%.Deze overbelasting is alleen toegestaan ​​voor kabels die worden belast in normale bedrijfsmodi van het netwerk met niet meer dan 80% van de continu toegestane belasting erop.