Gc-helper.ru

ГК Хелпер
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Допустимый нагрев кабеля током

Нагрев проводов электрическим током.

Общие сведения об электрооборудовании.

Электроприемник (ЭП) – это аппарат или механизм, предназначенный для преобразования электроэнергии в другой вид энергии.

По напряжению ЭП делят на две группы:

— ЭП напряжением до 1 кВ;

— ЭП напряжением выше 1 кВ.

По роду тока различают ЭП, работающие:

— от сети переменного тока промышленной частоты (50 Гц);

— от сети переменного тока повышенной или пониженной частоты;

— от сети постоянного тока.

По виду преобразования энергии ЭП делят на три группы:

По общности технологического процесса ЭП делят на:

— подъемно – транспортное оборудование;

— электронагревательные и электролизные установки.

Электрооборудование разделяют на силовое и осветительное. Силовое охватывает все виды ЭП, исключая предназначенные для освещения. При проектировании расчеты и чертежи силового и осветительного электрооборудования выполняются раздельно.

  1. Режимы работы ЭП.

Рисунок 3 – Графики основных режимов работы ЭП.

Различают три основных режима работы, характерных для большинства ЭП промышленных предприятий: продолжительный, кратковременный и повторно – кратковременный.

Продолжительный режим – это такой режим работы ЭП, который продолжается столь длительное время, что температура нагрева всех его частей достигает практически установившегося значения. В продолжительном режиме работают электроприводы большинства насосов, компрессоров, вентиляторов; механизмы непрерывного транспорта; нагревательные печи и т.д.

Кратковременный режим – это режим, при котором рабочий период столь мал, что температура отдельных частей ЭП не достигает установившегося значения; период же остановки настолько длителен, что они успевают охладиться до температуры окружающей среды. В кратковременном режиме работают вспомогательные механизмы металлорежущих станков; электроприводы задвижек, заслонок и т.д.

Повторно – кратковременный режим – это режим, при котором кратковременные периоды работы чередуются с паузами. При этом во время рабочих периодов температура ЭП не достигает установившегося значения, а во время пауз ЭП не успевает охладиться до температуры окружающей среды. В результате многократных циклов температура ЭП достигает некоторой средней величины. В повторно – кратковременном режиме работают подъемно – транспортные механизмы, сварочные аппараты и т.д.

Приемники повторно – кратковременного режима характеризуются продолжительностью включения (ПВ):

tВ период включения; tО — период отключения; tЦ время всего цикла.

Если tЦ>10 мин., то режим считается продолжительным. ГОСТ установил следующие значения ПВ: 15, 25, 40 и 60%.

1. Определение электроприемник.

2. Класификация электрических приемников

3.Опишите Режимы работы ЭП.

Тема: «Устройство и конструктивное выполнение электрических сетей напряжением до 1 кВ».

1. Устройство осветительных и силовых сетей.

Наиболее распространенными способами прокладки кабелей внутри зданий являются:

— открыто по стенам и перекрытиям;

Открытую прокладку чаще всего выполняют небронированными кабелями (марки АВВГ). Трасса кабелей должна быть по возможности прямолинейной. Разновидностью открытой прокладки является прокладка в лотках (см. рис. 2.3 стр. 32 /1/ или рис. 3.7 стр. 133 /2/). Ее применяют, например, во взрывоопасных помещениях класса В — I и В — Iа, где используют кабели марки ВБВ.

Если требуется в одном направлении проложить большое число кабелей, то в полу цеха сооружают канал из железобетона или кирпича, который перекрывают железобетонными плитами или стальными рифлеными листами. Кабели внутри канала укладывают на его дно или на конструкции, установленные на боковых стенах (рисунок 6). Преимущества такой прокладки: защищенность от механических повреждений, удобство осмотра; недостаток – большие капитальные затраты.

Рисунок 6 – Прокладка кабелей в канале.

Цеховые сети, выполненные проводами, прокладывают открыто или в трубах.

Открытую прокладку можно применять при отсутствии возможности механических повреждений во всех помещениях, кроме взрывоопасных.

На промышленных предприятиях используют следующие виды труб:

1) стальные водогазопроводные – для помещений со взрывоопасной, сырой, особо сырой и химически активной средой;

2) тонкостенные электросварные – для пожароопасных и горячих цехов;

3) пластмассовые – в остальных случаях.

2. Назначение, устройство и применение распределительных щитов.

В качестве основного электрооборудования для внутрицеховых электрических сетей напряжением до 1 кВ применяются распределительные панели, силовые распределительные шкафы, распределительные пункты, ящики с рубильниками и предохранителями, щитки освещения. Перечисленные устройства служат для приема и распределения электроэнергии, управления электроустановками и их защиты. В них смонтированы коммутационные и защитные аппараты, измерительные приборы, аппаратура автоматики и вспомогательные устройства.

В качестве защитных аппаратов используют предохранители и автоматы. Шкафы с предохранителями имеют на вводе один или два рубильника. Распределительные пункты с автоматами могут быть с вводным автоматическим выключателем или без него.

Пункты с автоматическими выключателями применяют в следующих случаях:

1) при автоматизации управления;

2) при частых аварийных отключениях;

3) если предохранители не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к защите.

В остальных случаях применяют шкафы с предохранителями, т.к. они более дешевые.

Осветительные щитки, как правило, комплектуются автоматами.

По способу установки пункты изготовляют напольными, навесными и утопленными.

1.Устройство осветительных и силовых сетей.

2.Зарисовать прокладка кабелей в канале.

3.Назначение, устройство и применение распределительных щитов.

Тема: «Выбор сечений проводов и кабелей по допустимому нагреву электрическим током».

Нагрев проводов электрическим током.

Согласно закону Джоуля – Ленца проводники электрических сетей нагреваются при прохождении по ним электрического тока. Количество выделенной тепловой энергии прямо пропорционально квадрату тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока. Нагрев изменяет физические свойства проводника. Повышается его сопротивление, а значит повышается и бесполезный расход электроэнергии на нагрев токоведущих частей. Слишком высокая температура нагрева проводника может привести к преждевременному износу изоляции, ухудшению контактных соединений, а в некоторых случаях к возникновению пожара и даже взрыва.

Наибольшая температура, при которой обеспечивается надежная продолжительная работа проводов и кабелей, называется длительно допустимой температурой. Ее величина зависит от вида проводника (см. табл. 2.3 стр. 39 /1/). Ток, при котором устанавливается длительно допустимая температура нагрева проводника, называется длительно допустимым током. Учитывая условия надежности, безопасности и экономичности, правила устройства электроустановок (ПУЭ) установили значения длительно допустимых токов для проводников различных марок и сечений с учетом способа их прокладки.

Чем выше сечение проводника, тем больше длительно допустимый ток. Это объясняется двумя причинами:

1) у проводника большего сечения при одной и той же длине сопротивление меньше, значит, при одном и том же токе, он будет нагреваться меньше;

2) у проводника большего сечения больше площадь наружной поверхности, а значит лучше условия передачи тепла в окружающую среду.

2. Определение длительных токов ЭП и выбор сечений проводов и кабелей.

При расчете сети по нагреву сначала выбирают марку проводника в зависимости от характеристики среды помещения и способа прокладки сети. Затем выбирают наименьшее сечение проводника, для которого выполняется условие:

(1)

IР – расчетный максимальный ток нагрузки, А;

IД – длительно допустимый ток (табличное значение),А.

Для одного ЭП за максимальный расчетный ток принимают его номинальный ток. Исключение: АД с короткозамкнутым ротором, установленные во взрывоопасной зоне; для них IР = 1,25*IНОМ. Для группы ЭП IР определяется специальным расчетом.

Значения длительно допустимых токов в таблице указаны для нормальных условий прокладки: tВОЗД. = 25 °С, tЗЕМЛИ = 15 °С. Если условия прокладки отличаются от нормальных, то длительно допустимый ток определяется по формуле:

Читать еще:  Сечение кабеля номинальным током 1000 а

КП – поправочный температурный коэффициент (см. табл. П2 стр. 358 /1/).

При повторно- кратковременном режиме (ПКР) проводники нагреваются меньше, чем при продолжительном, поэтому для них допустимый ток равен:

Эту формулу используют, если ПВ 40%,а сечение проводников выше 6 мм 2 для меди, 10 мм 2 для алюминия (иначе ).

Для кратковременного режима работы с длительностью включения до 4 мин. длительно допустимый ток определяют так же, как и для ПКР, а при длительности включения более 4 мин. – как для продолжительного режима.

Контрольные вопросы

1.Нагрев проводов электрическим током.

2.Определение длительных токов ЭП и выбор сечений проводов и кабелей.

|следующая лекция ==>
ОТБОР И ИЗУЧЕНИЕ ЭКСКУРСИОННЫХ ОБЪЕКТОВ|Состояние охраны труда в мире

Дата добавления: 2020-03-21 ; просмотров: 318 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Нагрев жил кабеля

Для определения температуры нагрева жил кабеля при действии тока КЗ длительностью до 4 с рекомендуется пользоваться прилагаемой номограммой (рис.7.1).

Номограмма построена на основании уравнения (7.1), выражающего зависимость температуры жилы непосредственно после КЗ от температуры жилы до КЗ, режима КЗ, конструктивных и теплофизических параметров жилы:

где Он – температура жилы до КЗ, °С, вычисляется по формуле (7.3);

a – величина, обратная температурному коэффициенту электрического сопротивления при 0°С, равная 228 °С;

где b – постоянная, характеризующая теплофизические характеристики материала жилы, равная для алюминия 45,65 кА;

Втер – тепловой импульс от тока КЗ, кА2·с – формула (2.45);

s – сечение жилы, мм2.

На номограмме по горизонтальной оси отложены значения температуры жилы до КЗ (н), а по вертикальной – значения температуры после КЗ (?к) для значений коэффициента k, характеризующего связь между тепловым импульсом, сечением жилы и теплофизическими характеристиками материала жилы.

Значение начальной температуры жилы до КЗ определяется по формуле:
n

где 0 – фактическая температура окружающей среды во время КЗ, °С;

дд – значение расчетной длительной допустимой температуры жилы, °С, равная для кабелей с пропитанной бумажной изоляцией на напряжение 1 кВ – 80°С, 6 кВ – 65°С и 10 кВ – 60°С, для кабелей с пластмассовой изоля

цией – 70°С и для кабелей с изоляцией из вулканизированного полиэтилена – 90°С;

окр – значение расчетной температуры окружающей среды (воздуха) 25°С;

Iраб – значение тока перед КЗ (рабочий ток двигателя), А, определяется через номинальный ток электродвигателя Iдн и коэффициент загрузки кзгр по формуле:

где номинальный ток Iдн вычислен по формуле:

Iдоп – длительно допустимый ток кабеля с учетом поправки на число рядом проложенных кабелей и на температуру окружающей среды, А, определяется по формуле:

где длительно допустимые токи Iдд для кабелей различных сечений принимаются по табл.7.2, 7.3 [7].

Для кабелей, проложенных в воздухе внутри и вне зданий, при любом их числе к’ = 1. Значение к» можно определить по формуле:

где температуры дд, 0, окр имеют тот же смысл, что и в формуле вычисления начальной температуры нагрева жил кабеля (7.3).

В режиме АПВ и АВР значения начальной температуры принимаются равными значению температуры после первого воздействия тока КЗ.

Таблица 7.2. Значения длительно допустимых токов Iдд для трехжильных кабелей с медными и алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной изоляцией, прокладываемых в воздухе

Примечания: 1. Нагрузки для кабелей с алюминиевыми жилами указаны в знаменателе.

2. Нагрузки для трехжильных кабелей 1 кВ действительны и для четырехжильных кабелей с нулевой жилой меньшего сечения.

3.Нагрузки для четырехжильных кабелей с жилами равного сечения определяются умножением нагрузок для трехжильных кабелей на коэффициент 0,93.

Таблица 7.3. Значения длительно допустимых токов Iдд для кабелей на напряжение 1 кВ с резиновой и пластмассовой изоляцией, с медными и алюминиевыми жилами, прокладываемых в воздухе

Примечания: 1. Нагрузки для кабелей с алюминиевыми жилами указаны в знаменателе.

2. Нагрузки для кабелей с резиновой изоляцией определяются умножением нагрузок, приведенных в таблице, на коэффициент 0,95.

3. Нагрузки для кабелей с изоляцией из вулканизированного полиэтилена определяются умножением нагрузок, приведенных в таблице, на коэффициент 1,16.

4. Нагрузки для четырехжильных кабелей с жилами равного сечения определяются умножением нагрузок для трехжильных кабелей на коэффициент 0,882.

РД 34.20.547 Методика расчета предельных токовых нагрузок по условиям нагрева проводов для действующих линий электропередачи

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ

МЕТОДИКА РАСЧЕТА
ПРЕДЕЛЬНЫХ ТОКОВЫХ НАГРУЗОК ПО УСЛОВИЯМ НАГРЕВА ПРОВОДОВ ДЛЯ ДЕЙСТВУЮЩИХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

РД 34.20.547
(МТ 34-70-037-87)

СПО Союзтехэнерго
Москва — 1987 г.

РАЗРАБОТАНО Всесоюзным научно-исследовательским институтом электроэнергетики

Исполнитель Л.Г. НИКИТИНА

УТВЕРЖДЕНО Главным научно-техническим управлением энергетики и электрификации 30.06.87 г.

Заместитель начальника К.М. АНТИПОВ

С выходом настоящей Методики отменяется «Методика расчета предельных токовых нагрузок по условиям нагрева проводов для действующих линий электропередачи» (М.: СПО Союзтехэнерго, 1978).

С вопросами и замечаниями по настоящей Методике обращаться во ВНИИЭ по адресу: 115201, г. Москва, Каширское шоссе, д. 22, корп. 3.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА ПРОВОДА

2. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДОПУСТИМОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА ПРОВОДА

3. РАСЧЕТ ПРЕДЕЛЬНЫХ ТОКОВЫХ НАГРУЗОК

Приложение 1 ПРИМЕР РАСЧЕТА ДОПУСТИМОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА ПРОВОДА ДЛЯ ВЛ 110 кВ

Приложение 2 ПРИМЕР РАСЧЕТА ДОПУСТИМОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА ПРОВОДА ДЛЯ ВЛ 330 кВ

Приложение 3 ДОПУСТИМЫЕ ТОКОВЫЕ НАГРУЗКИ ПРОВОДОВ

МЕТОДИКА РАСЧЕТА
ПРЕДЕЛЬНЫХ ТОКОВЫХ НАГРУЗОК ПО УСЛОВИЯМ НАГРЕВА ПРОВОДОВ ДЛЯ ДЕЙСТВУЮЩИХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

РД 34.20.547
(МТ 34-70-037-87)

Срок действия с 01.01.88 г.
до 01.01.93 г.
Продлен до 2010 г.

ВВЕДЕНИЕ

Длительно допустимая токовая нагрузка по нагреву проводов линий электропередачи определяется двумя условиями:

сохранением механической прочности провода;

сохранением нормированных вертикальных расстояний между проводом и землей или между проводом и пересекаемым объектом.

Действующими Правилами устройства электроустановок ( ПУЭ) допустимая токовая нагрузка по нагреву проводов определяется исходя из наиболее высокой температуры провода 70°С. Многочисленные исследования показали, что без ущерба для прочности провода можно повысить его температуру до 90°С.

Наименьшие расстояния от проводов ВЛ до поверхности земли или от проводов ВЛ до пересекаемых объектов действующими ПУЭ нормируются исходя из наибольшей стрелы провеса провода при наиболее высокой температуре воздуха (без учета нагрева провода электрическим током) или при гололеде без ветра.

При повышении температуры провода за счет нагрева его электрическим током увеличивается стрела провеса и возникает опасность уменьшения нормированных расстояний до земли и пересекаемых объектов. Проведенными исследованиями установлено, что при допустимом уменьшении нормированных расстояний не происходит нарушения требований безопасности проезда под ВЛ машин и механизмов или приближения к зданиям и сооружениям, и сохраняется высокая надежность грозозащиты пересечений ВЛ с другими объектами.

Методика расчета предельных токовых нагрузок с учетом конкретных метеорологических условий и вертикальных расстояний между проводом и землей или между проводом и пересекаемым объектом на действующих линиях электропередачи позволяет в процессе эксплуатации более точно определить допустимую нагрузку по условию нагрева проводов.

Расчет предельных токовых нагрузок следует выполнять с учетом допустимого уменьшения вертикальных расстояний между проводом и поверхностью земли или между проводом и пересекаемым объектом.

Читать еще:  Как настроить дистанционный выключатель света

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСТИМОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА ПРОВОДА

1.1. Как правило, основным при определении предельных токовых нагрузок является условие сохранения допустимых вертикальных расстояний между проводом и землей или между проводом и пересекаемым объектом, зависящих от температуры провода.

1.2. Определение допустимой температуры нагрева провода в пролете, ограниченном анкерными опорами

Температура провода, допустимая по условию сохранения расстояния (Н нор — D Н дз ) между проводом и землей в середине пролета, определяется по формуле

, (1)

где t п — температура провода, °С;

D H — разность между измеренным и нормированным габаритными размерами с учетом их уменьшения на D H дз , позволяющим сохранить безопасность проезда под линией D H = H – ( H нор — D H дз );

H — вертикальное расстояние между проводом и землей в середине пролета, измеренное при температуре t п ;

H нор — расстояние между проводом и землей, нормированное ПУЭ;

D H дз — допустимое уменьшение расстояния между проводом и землей. Для ВЛ 110-150 кВ D H дз = 0,5; для ВЛ 220-330 кВ D H дз = 1 м;

a — коэффициент температурного линейного расширения, °C -1 ;

l — длина пролета, м;

g 1 — приведенная нагрузка от собственной массы, Н/(м·мм 2 );

E — модуль упругости, МПа;

f — измеренная стрела провеса в середине пролета, м.

Температура провода, допустимая по условию сохранения расстояния (Н нор — D Н до ) между проводом и пересекаемым объектом, расположенным в любой точке пролета, определяется по формуле

, (2)

где D H x — разность между измеренным и нормированным габаритными размерами с учетом их уменьшения на D Н до , позволяющими сохранить высокую надежность грозозащиты ВЛ при пересечении с другими объектами;

D H x = H x — (Н нор — D Н до );

H x — вертикальное расстояние между проводом и пересекаемым объектом, измеренное при температуре t п , м;

Н нор — нормированное расстояние между проводом и пересекаемым объектом, м;

D Н до — допустимое уменьшение расстояния между проводом и пересекаемым объектом. Для ВЛ 110-500 кВ D Н до = 1,0 м;

x — расстояние от пересекаемого объекта до ближайшей опоры, м;

f x — стрела провеса в месте пересечения, измеренная при температуре t п , м.

1.3. Определение допустимой температуры нагрева провода в пролетах, ограниченных промежуточными опорами

Допустимая температура нагрева провода в промежуточном пролете, ограниченном анкерными опорами, определяется с учетом изменения механических напряжений провода, участка, ограниченного анкерными опорами, при изменении атмосферных условий.

Температура провода, допустимая по условию сохранения расстояния ( Ннор — D Ндз ) между проводом и землей в середине пролета, определяется по формуле

, (3)

где l п — длина приведенного пролета, м.

Температура провода, допустимая по условию сохранения расстояния (Н нор — D Н до ) между проводом и пересекаемым объектом, расположенным в любой точке пролета, определяется по формуле

. (4)

1.4. Определение допустимой температуры нагрева провода в пролетах с разной высотой точек подвеса провода

Формулы (1)-(4) применимы для определения температуры нагрева проводов в пролетах между опорами с одинаковой высотой точек подвеса провода. Допустимая температура нагрева провода по условию расстояния между проводом и землей в пролетах с разной высотой точек подвеса провода и ограниченных анкерными опорами определяется по формуле

, (5)

где a — расстояние между серединой пролета и низшей точкой провисания провода, м;

y — угол наклона прямой, соединяющей точки подвеса провода, град.

2. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ДОПУСТИМОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА ПРОВОДА

Результаты расчетов допустимой температуры провода, смонтированного с различными тяжениями в пролетах разной длины, выполненных по формуле ( 1) для перегрева провода ( D t п , °С), приведены на рисунке. Пользуясь этими зависимостями, можно оценить допустимую температуру нагрева провода по условию сохранения допустимого расстояния между проводом и землей. Например, если в пролете длиной 300 м смонтирован провод с соотношением сечений алюминия и стали, равным 6, и D H = 0,7 м при температуре провода 40°С, то допустимая температура нагрева провода лежит в диапазоне 58-62°С (в среднем она равна 60°С). Для более точного определения допустимой температуры провода в конкретном пролете, а также во всех пролетах, где имеются пересечения, необходимо измерить: длину пролета, стрелу провеса в середине пролета или в месте пересечения, соответственно расстояние между проводом и землей или между проводом и пересекаемым объектом, расстоянием от ближайшей опоры до пересекаемого объекта, токовую нагрузку в момент измерений, температуру воздуха, скорость ветра и указать марку провода.

Измерения должны производиться весьма тщательно, так как их результаты определяют исходные данные для расчета допустимой температуры. Измерения желательно производить в безветренную облачную погоду, утром или вечером с тем, чтобы исключить влияние ветра и солнечной радиации.

Если измерения производятся на обесточенной линии, то температура провода принимается равной температуре воздуха. Если плотность тока в момент измерений составляет 1 А/мм 2 и менее, то температура провода принимается на 5°С выше, чем температура воздуха. Если плотность тока в момент измерений более 1 А/мм 2 , то температура провода при измерениях определяется из теплового баланса провода [см. формулы ( 6)-( 10)].

В качестве допустимой температуры провода принимается наименьшая, полученная в результате расчетов по условию обеспечения расстояния ( H нор — D H дз ) между проводом и землей или ( H нор — D H до ) между проводом и пересекаемым объектом, но не более 90 °С.

Для допустимой температуры провода по формулам ( 6)-( 10) определяется предельная токовая нагрузка для различных метеорологических условий.

При скорости ветра более 1,2 м/с расчет должен производиться по коэффициенту теплоотдачи конвекцией для ветра вдоль линии.

Зависимость увеличения D H в середине пролета от температуры провода и длины пролета для сталеалюминиевых проводов с соотношением сечения алюминия к стали ( Sa / S ст ), равным 6 и 8:

D H = H изм — ( H нор — D H д ), где H изм — измеренный габаритный размер; H нор — нормированный габаритный размер; D H д — допустимое снижение габаритного размера. Для ВЛ 110-150 кВ D H д = 0,5 м; для ВЛ 220-330 кВ D H д = 1 м

3. РАСЧЕТ ПРЕДЕЛЬНЫХ ТОКОВЫХ НАГРУЗОК

Расчет предельных токовых нагрузок в районах с высшей температурой воздуха ниже 45 °С можно производить без учета влияния солнечной радиации. Поглощенная проводом энергия солнца в умеренных широтах может повысить температуру провода, работающего в диапазоне температур 60-70°С и более, всего на 2-3°С, что лежит в пределах точности расчета.

Ток в проводе ( I , А) при заданном значении перегрева по отношению к воздуху ( D t , °C) определяется из уравнения теплового баланса провода

, (6)

где W л — коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием, Вт/(м·°С)

, (7)

где x — постоянная лучеиспускания; для проводов, находящихся в эксплуатации, принимается равной 0,6;

d — диаметр провода, см;

T cp — среднее значение между температурой провода и температурой воздуха, К

,

W к — коэффициент теплоотдачи конвекцией, Вт/(м·°С).

W к = 0,16 · d 0,75 · D t 0,3 при v -1 ).

В районах с температурой воздуха 45 °С и выше при расчете предельных токовых нагрузок следует учитывать влияние солнечной радиации. В этом случае ток в проводе определяется по формуле

Читать еще:  Подбор провода для светодиодной ленты

, (11)

где Qp = 100 x d qc — количество поглощенного проводом тепла за счет солнечной радиации, Вт/м;

x — коэффициент поглощения принимается равным коэффициенту лучеиспускания;

qc — суммарная солнечная радиация, Вт/см 2 .

Суммарная солнечная радиация принимается по данным наблюдений метеорологических станций. Если нет данных о суммарной солнечной радиации для указанных районов летом ее следует принять по среднему значению 0,07 Вт/cм 2 . Зимой солнечная радиация не оказывает существенного влияния на предельные токовые нагрузки и ее можно не учитывать при расчетах.

Пример расчета допустимой температуры нагрева провода для ВЛ 110 и 330 кВ приведен в приложении 1 и 2.

Данные расчета токов в проводе при различных температурах провода и воздуха и различных направлениях ветра без учета солнечной радиации приведены в приложении 3.

Приложение 1
ПРИМЕР РАСЧЕТА ДОПУСТИМОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА ПРОВОДА ДЛЯ ВЛ 110 кВ

Воздушная линия 110 кВ, выполненная проводами двух марок, проходит по населенной местности и пересекает железную, автомобильную дороги, линию связи, ВЛ 6 кВ. Перечень пересекаемых объектов приведен в табл. 1.

Перечень пересекаемых объектов ВЛ 110 кВ

Длина пролета, м

Стрела провеса на пересечении, м

Расстояние от провода до пересекаемого объекта, м

Нормированный габаритный размер, м

Расстояние от опоры до пересекаемого объекта, м

Допустимые температуры кабелей при прокладке и способы их прогрева

Независимо от места и способа прокладки, рода изоляции жил и напряжения кабелей прокладку их, как правило, следует осуществлять при положительной температуре окружающего воздуха.
Кабели в холодное время года прокладывают без предварительного подогрева, если температура воздуха в течение 24 ч до начала работ не была ниже:
0 °С — для силовых бронированных и небронированных кабелей с бумажной изоляцией (низкой, нестекающей и обедненно-пропитанной) в свинцовой или алюминиевой оболочке; -г7 °С — для контрольных и силовых кабелей напряжением до 35 кВ с пластмассовой или резиновой изоляцией и оболочкой с волокнистыми материалами в защитном покрове, а также с броней из стальных лент или проволок; -15 °С — для контрольных и силовых кабелей напряжением до 10 кВ с поливинилхлоридной или резиновой изоляцией и оболочкой без волокнистых материалов в защитном покрове, а также с броней из профилированной стальной оцинкованной ленты;
-20 °С — для небронированных контрольных и силовых кабелей с полиэтиленовой изоляцией и оболочкой без волокнистых материалов в защитном покрове, а также с резиновой изоляцией в свинцовой оболочке.
При температуре воздуха ниже минимально допустимой, при которой можно прокладывать кабель без предварительного подогрева, прокладка силовых кабелей с нормальной, нестекающей и обеднённо-пропитанной бумажной, а также с пластмассовой изоляцией и оболочкой допускается только после предварительного подогрева кабеля перед прокладкой и выполнения прокладки в сжатые сроки.
Прогрев кабелей перед прокладкой производят внутри стационарных или передвижных помещений, а прокладку выполняют при температуре от 0 до -10 °С в течение не более 1 ч; от -11 до -19 °С — не более 40 мин; от — 20 °С и ниже — не более 30 мин.
При невозможности прокладки кабеля в указанный срок в процессе прокладки должен обеспечиваться постоянный подогрев кабеля или прокладка его должна производиться с перерывами, во время которых кабель подлежит дополнительному подогреву.

Небронированные кабели с алюминиевой оболочкой в поливинилхлоридном шланге, даже предварительно подогретые, не допускается прокладывать при температуре окружающего воздуха ниже -20 °С. При температуре окружающего воздуха ниже -40 °С прокладка кабелей всех марок не допускается.
При температуре прокладки ниже -20 °С кабели в течение всего периода раскатки подогревают. Электропитание для прогрева подводят к наружному концу кабеля, укладываемому в начале трассы и закрепляемому в непосредственной близости от источника подогрева (при этом прокладку кабеля осуществляют с барабана, перемещаемого вдоль трассы).
При прокладке предварительно подогретого кабеля создают повышенный запас 3. 4% по длине вместо 1. 2%, так как после охлаждения длина кабеля сокращается значительнее, чем в обычных условиях.
Быстро прогреть кабель можно трехфазным током от присоединяемого к сети 220 или 380 В специального трехфазного трансформатора мощностью 20 кВ • А, вторичная обмотка которого имеет 10 ступеней напряжения (от 7 до 98 В). Такой прогрев кабелей проводят при постоянном контроле температуры токопроводящих жил, чтобы не допустить увеличения ее выше 40 °С. Схема прогрева кабеля с помощью трехфазного трансформатора приведена на рис.

Схемы прогрева кабелей: а — трехфазным током; б — однофазным сварочным трансформатором 1 — токопроводящие жилы внутреннего конца кабеля; 2 — прогреваемый кабель; 3 — токопроводящие жилы наружного конца кабеля; 4 — трансформатор тока; 5 — трансформатор, 6 — регулируемый трансформатор

Кабель можно прогреть также однофазным или постоянным током. В качестве источника тока в этом случае можно использовать сварочный трансформатор (например, СТЭ-32) или сварочный генератор, позволяющий регулировать силу тока более плавно и в широких пределах. На рис. б приведена схема прогрева кабеля однофазным током. В цепь вторичной обмотки трансформатора здесь включен дроссель, который позволяет регулировать силу тока в кабеле. Отметим, что при данной схеме прогрева в одной из жил кабеля будет течь ток в два раза больший, чем в двух других, и он будет нагреваться несколько неравномерно.
Практически работы по прогреву кабелей электрическим током проводят в следующем порядке.
Разделывают оба конца кабеля и на его внутреннем конце соединяют опрессовкой накоротко все жилы (при прогреве однофазным или постоянным током соединяют также две жилы на наружном конце). Место соединения покрывают изоляционной лентой. Оба конца кабеля заделывают герметично. Для заделки конца с закороченными жилами к металлической оболочке припаивают свинцовый колпачок так, чтобы жилы примерно на 50 мм не доходили до его торца. Для заделки другого конца кабеля, к которому подводится ток, используется временная воронка из рубероида, толя или электрокартона с заливкой ее битумной кабельной массой. Такую воронку можно использовать и для герметизации конца с закороченными жилами кабелей с пластмассовой изоляцией. Если необходимо прогреть несколько кабелей одновременно, их соединяют между собой последовательно.
На время прогрева устанавливают дежурство и принимают меры пожарной безопасности (доставляют огнетушители, песок, лопаты и др.).
Нагрев жил кабеля контролируют по показаниям термометра установленного на его оболочке, при этом следует учитывать, что температура жил кабеля, рассчитанного на напряжение 1 кВ, выше показываемой термометром температуры оболочки в среднем на 10 °С.
Силу тока прогрева контролируют по амперметру, при этом не должно быть превышения номинальных значений плотности тока для кабелей данного сечения. Допустимые значения силы тока при прогревании кабеля приведены в табл.
Прогрев кабеля током следует прекращать по достижении температуры наружного покрова внешних витков кабеля +20 °С, если температура наружного воздуха не ниже -10 °С и, соответственно, +30 °С при температуре наружного воздуха -20 °С.

Допустимые значения силы тока при прогревании кабелей, А

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector