Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Испытание и проверка силовых кабелей

Определение допустимой длительной токовой нагрузки на кабельную линию - Испытание и проверка силовых кабелей

Оглавление
Испытание и проверка силовых кабелей
Фазировка кабелей
Испытание кабельных линий повышенным напряжением выпрямленного тока
Измерение испытательного выпрямленного напряжения
Измерение тока сквозной проводимости
Порядок испытания кабеля повышенным напряжением
Испытание повышенным напряжением промышленной частоты
Испытательные установки высокого напряжения
АИИ-70
Установка для испытания кабеля 35 кВ высоким напряжением
ПЭЛ-4
УВЛ-02
Измерение блуждающих токов
Измерение разности потенциалов
Измерение плотности тока, сходящего с оболочек кабеля в окружающую среду
Направление и величина блуждающих токов
Определение коррозийности почвы
Определение допустимой длительной токовой нагрузки на кабельную линию
Контроль за нагрузками кабельных линий
Измерение температуры нагрева кабелей
Контроль правильности распределения нагрузок на одножильных кабелях
Контроль осушения изоляции вертикальных и крутонаклонных участков трассы кабелей
Определение электрического сопротивления токопроводящей жилы кабеля

Согласно ПУЭ для каждой кабельной линии при вводе ее в эксплуатацию устанавливаются допустимые длительные токовые нагрузки, определяемые по участку трассы с наихудшими тепловыми условиями, если длина участка составляет не менее 10 м. Это требование определяется тем, что недопустимая перегрузка кабельной линии может вызвать перегрев изоляции, ее преждевременное старение, а затем и повреждение в результате электрического пробоя.
Поэтому токовые нагрузки на кабельные линии устанавливаются такими, чтобы нагрев токопроводящих жил не превышал определенных значений и, следовательно, возможность перегрева изоляции была бы исключена.
Действующим ГОСТ установлены следующие допустимые температуры нагрева жил кабелей с изоляцией из пропитанной кабельной бумаги в свинцовой, алюминиевой или полихлорвиниловой оболочке в зависимости от их номинальных напряжений: до 3 ке + 80°С; до 6 кВ+65° С; до 20 и 35 /се+50° С.
При проверке на нагрев принимают получасовой максимум токовой нагрузки, который представляет собой наибольшую из средних получасовых токовых нагрузок данного элемента сети.
На время ликвидации аварийного режима для кабельных линий с бумажной пропитанной изоляцией напряжением до 10 кВ включительно допускается перегрузка на 30% на время максимума нагрузки продолжительностью не более 6 ч в сутки в течение 5 суток.
Эта перегрузка разрешается лишь в случае, если до этого максимальная нагрузка линии не превышала 80% длительно допустимого по нагреву тока.
Кабельные линии напряжением 20—35 кВ перегружать против номинальных значений не допускается.
Для маслонаполненных кабельных линий 110 кВ разрешается перегрузка с доведением температуры жил до 80° С.
Общая длительность перегрузок не должна превышать 100 ч в год.

Мощность Р, переходящая в тепло Q, которое выделяется в токопроводящих жилах 3-фазного тока, составляет:
где 1 —  ток, а;
R — сопротивление жилы, Ом.
Из приведенной формулы следует, что с повышением токовой нагрузки кабеля поднимается температура токопроводящих жил. Однако с повышением температуры кабеля повышается разность температур между кабелем и средой, в которой он проложен. Чем выше эта разность, тем интенсивнее будет происходить отдача тепла в окружающую среду.
В какой-то момент разность этих температур достигнет такой величины, при которой все выделяемое тепло будет переходить в окружающую среду и температура токопроводящих жил больше повышаться ие будет.
Существует тепловой закон Ома, который выражается следующим равенством:

Разность температур жилы и среды Гщ— tср в нем соответствует разности потенциалов, количество тепла О — току, а тепловое сопротивление кабеля и окружающей среды S — сопротивлению электрического тока.
Общее тепловое сопротивление кабеля S складывается из сопротивлений тепловому потоку изоляции и защитных покровов кабеля S и внешней среды, окружающей кабель (земли, воздуха) 5ВП.
Чем меньше сопротивления оказывается тепловому потоку, тем интенсивнее будет происходить отдача тепла во внешнюю среду, тем ниже будет температура токопроводящей жилы и тем большую нагрузку можно допустить на кабель. Поэтому кабель, проложенный в проточной воде, находится в наиболее благоприятных в отношении теплового режима условиях работы. Вода обеспечивает наилучшие условия отвода тепла с поверхности кабеля во внешнюю среду, и сопротивление тепловому излучению в этом случае практически равно нулю.
Зная допустимые по ГОСТ температуры нагрева токопроводящих жил, можно определить величину допустимого на кабель тока:

откуда
где IДоп — допустимая по ГОСТ температура жилы кабеля, °С;
tср —температура среды, в которой кабель проложен, °С;
Л^ —число жил кабеля; 5Каб+5вп — общее сопротивление тепловому излучению, тепловых Ом.
Тепловое сопротивление принимается равным одному тепловому ому, если при прохождении в течение 1 сек через 1 см какого-либо вещества мощности теплового потока, равной 1 вт, между стенками, расположенного перпендикулярно потоку, получается падение температуры, равное 1°С.
Из вышеприведенного выражения следует, что допустимая на кабель нагрузка обратно пропорциональна т. е. тепловому сопротивлению кабеля и тепловому сопротивлению внешней среды (земли или воздуха).
Тепловое сопротивление кабеля не является величиной постоянной и возрастает в процессе эксплуатации кабеля в связи с высыханием изоляции и наружных покровов. Тепловое сопротивление земли зависит от состава грунта и его влажности. Опытные данные показывают, что для средних и больших сечений тепловое сопротивление изоляции и покровов кабеля составляет 30—35% общего теплового сопротивления кабеля и внешней среды. Теплоотдача в землю или в воздух является поэтому решающей при определении допустимой нагрузки на кабель.
В Правилах устройства электроустановок (изд. 1966 г., стр. 22—34) приведены допустимые токовые нагрузки в зависимости от типа изоляции (резиновая, пластмассовая, бумажная пропитанная), сечения, напряжения и условий прокладки, подсчитанные для предельно допустимых температур токопроводящих жил (см. стр. 80) и расчетных температур среды: +15° С — при прокладке кабеля в земле тта глубине 0,7—1 м; 25° С —для условий прокладки в воздухе, как то: в трубах, каналах, туннелях; +15° С — для прокладки в воде.



 
« Индустриальный монтаж электроустановок в сельском строительстве   Испытания и ремонт средств защиты в электроустановках »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.