連續電流加熱紙絕緣電纜
鉛或鋁護套紙絕緣電纜線芯的極限溫度由下列情況確定:
1.耐用的電纜紙。隨著溫度長時間升高到允許值以上,紙會塌陷,失去機械強度,從而導致電纜損壞。
2. 不允許在電纜內部形成真空和氣體夾雜物。電纜芯的加熱與電纜體積的增加以及其鉛或鋁護套上的內部壓力增加有關。
電纜中壓力的增加主要是由於浸漬體的高溫膨脹係數高(浸漬體的溫度膨脹係數比銅、鋁和紙的溫度膨脹係數高10-20倍)而導致鉛護套的永久變形。隨著電流負載的減小,電纜組件的體積減小。
首先,外層絕緣層被冷卻,這導致與電纜芯相鄰的絕緣層的浸漬質量耗盡。形成真空和氣體夾雜物。紙的離子轟擊和這些夾雜物中活性臭氧的作用導致電纜絕緣被破壞。
具有紙絕緣和層壓 PVC 護套的電纜導體的極限溫度由這些護套的不允許軟化決定。紙絕緣電纜的允許芯線溫度符合 «電氣設備建造規則» 在表中給出。 1.
表1 電纜線芯的允許溫度,℃
線路電壓,kV 最高 1 6 10 20 35 鉛鋁護套電纜的允許溫度 80 65 60 50 50 這同樣適用於層壓 PVC 護套電纜 65 — — — —
電力電纜鋪設在地下、空氣中(在通道中、建築物的牆壁上)、管道中等。電纜表面由於土壤的導熱性。電纜在空氣中的冷卻過程類似於絕緣電線的冷卻過程。
在確定電纜中釋放的熱量時,應考慮絕緣電介質中的能量損失以及保護和密封護套中的感應電流。鎧裝和鉛或鋁護套的損耗在單芯電纜中達到了實際可察覺的值。
對於地下敷設的電纜,計算溫度取最高月平均土壤溫度。在0.7—1.0m的深度,對應電纜敷設深度,1個月內溫度變化。很小。
允許的電纜負載符合《電氣安裝規則》的表格,這些表格是根據 + 15 ° C 的土壤溫度編制的。
如果在 100 — 300 毫米的淨距離的溝槽中鋪設多根電纜,則冷卻條件會惡化,電纜上的允許負載會降低。在確定長期允許負載時,冗餘電纜不包括在相鄰電纜的數量中。備用電纜被理解為正常運行的空載電纜,當它們斷開連接時,可以通過其餘電纜傳輸全部設計功率。
在+ 15°C以外的土壤溫度下,冷卻電纜的條件會發生變化。土壤溫度修正是通過將附錄 10 中給出的當前負荷乘以修正係數來進行的。
鋪設在建築物牆壁、管道(空中)等處的電纜比鋪設在地下時的冷卻條件更差。在溫度為 + 25 ° C 的空氣中敷設的電纜的長期允許電流和空氣溫度的修正係數在 PUE 中給出。
如果在通道或隧道中鋪設多條電纜,並且通風確保其中的溫度恆定,則不會降低電流負載,具體取決於鋪設電纜的數量。僅輸入空氣溫度修正係數。在空中敷設電纜時,假設環境的設計溫度等於最熱一天的溫度。
當多種情況結合使用時,例如,當多根電纜並聯敷設並且土壤溫度不同於 +15°C 時,電纜的允許電流負載是通過乘以主表中給出的負載來確定的PUE 乘以相應的校正因子。
假設敷設在地下管道中的電纜的允許載荷等於敷設在空中的電纜的載荷。
在城市和工業區,電纜有時成塊敷設。這種安裝方式在允許的電纜負載方面是不利的。設備的額外熱阻以及設備和電纜之間的空氣顯著降低了電纜上的允許負載。例如,95mm銅導體2的10kV電纜安裝在六孔混凝土塊中的允許負載約為相同數量電纜埋入地下的負載容量的65%。
敷設在混凝土塊中的電纜允許電流負載的降低取決於電纜的數量、電纜在塊中的位置和電纜的橫截面。對於位於塊中心的電纜和大量電纜的塊,觀察到最大的減少。中心有24個電纜孔的塊,承載能力降低60%。
如果網絡在緊急清理期間緊急運行,但不超過 5 天,則所有敷設方法的電纜超載允許達到 130%。這種過載只允許在網絡正常運行模式下加載的電纜不超過連續允許負載的 80%。
