Paperieristeiset kaapelit jatkuvalla virralla
Lyijy- tai alumiinivaipalla varustetun paperieristeisen kaapelin sydämen rajalämpötila määräytyy seuraavien olosuhteiden perusteella:
1. Kestävä kaapelipaperi. Kun lämpötila nousee pitkään sallitun arvon yläpuolelle, paperi romahtaa, menettää mekaanisen lujuutensa, mikä johtaa kaapelin vaurioitumiseen.
2. Tyhjiön ja kaasusulkeutumien muodostuminen kaapelin sisällä ei ole sallittua. Kaapelisydänten kuumeneminen liittyy kaapelin tilavuuden kasvuun ja sen lyijy- tai alumiinivaippaan kohdistuvan sisäisen paineen lisääntymiseen.
Kaapelin paineen nousu johtuu pääasiassa kyllästysmassan korkeasta lämpötilalaajenemiskertoimesta (kyllästysmassan lämpötilalaajenemiskerroin on 10-20 kertaa suurempi kuin kuparin, alumiinin ja paperin lämpötilalaajenemiskerroin) ja johtaa lyijyvaipan pysyvät muodonmuutokset. Virran kuormituksen pienentyessä kaapelikomponenttien tilavuus pienenee.
Ensinnäkin eristeen ulkokerrokset jäähdytetään, mikä johtaa kaapelisydämien viereisten eristekerrosten kyllästysmassan ehtymiseen. Muodostuu tyhjiö ja kaasusulkeumat. Paperin ionipommittaminen ja aktiivisen otsonin toiminta näissä sulkemissa johtaa kaapelin eristyksen tuhoutumiseen.
Paperieristeisten ja laminoiduilla PVC-vaippoilla varustettujen kaapeleiden johtimien rajalämpötila määräytyy näiden vaippien pehmennyksen sallimattomuudesta. Paperieristettyjen kaapeleiden sallitut sisälämpötilat "Sähköasennusten rakentamista koskevat säännöt" annetaan taulukossa. 1.
Taulukko 1 Kaapelijohtimien sallitut lämpötilat, °C
Linjajännite, kV Jopa 1 6 10 20 35 Lyijy- ja alumiinivaippaisten kaapelien sallitut lämpötilat 80 65 60 50 50 Sama koskee kaapeleita, joissa on laminoitu PVC-vaippa 65 — — — —
Voimakaapeleita vedetään maahan, ilmaan (kanaviin, rakennusten seiniin), putkiin jne. Lämpö (erotettuna maahan vedetyissä kaapeleissa, ylittää sen kansien lämpövastuksen, poistetaan). kaapelin pinta johtuen maaperän lämmönjohtavuudesta. Kaapelin jäähdytys ilmassa on samanlainen kuin eristettyjen johtojen jäähdytys.
Kaapelissa vapautuvan lämmön määrää määritettäessä otetaan huomioon eristävän eristeen sekä suoja- ja tiivistevaippojen indusoituneiden virtojen energiahäviöt. Panssarin ja lyijy- tai alumiinivaipan häviöt saavuttavat käytännössä havaittavissa olevat arvot yksijohtimissa kaapeleissa.
Maahan lasketuille kaapeleille laskettu lämpötila on yhtä suuri kuin korkein kuukausittainen maan keskilämpötila. 0,7 - 1,0 metrin syvyydessä, joka vastaa kaapelin asennussyvyyttä, lämpötila muuttuu 1 kuukauden sisällä. hyvin pieni.
Sallitut kaapelikuormat ovat "Sähköasennussäännöt" -taulukoiden mukaisia, jotka on laadittu + 15 °C:n maaperän lämpötilan perusteella.
Jos ojaan vedetään useampi kuin yksi kaapeli vapaalla etäisyydellä 100–300 mm, jäähdytysolosuhteet huononevat ja kaapeleiden sallitut kuormat pienenevät. Pitkäaikaisia sallittuja kuormia määritettäessä redundantteja kaapeleita ei lasketa mukaan vierekkäisten kaapeleiden määrään. Standby-kaapeleilla tarkoitetaan normaalisti toimivia kuormittamattomia kaapeleita, jotka irrotettuna on mahdollista siirtää koko suunnitteluteho jäljellä olevien kaapeleiden kautta.
Muissa maaperän lämpötiloissa kuin + 15 °C kaapelien jäähdytysolosuhteet muuttuvat. Maaperän lämpötilakorjaukset tehdään kertomalla liitteessä 10 annetut virtakuormat korjauskertoimilla.
Rakennusten seinille, kanaviin (ilmaan) jne. vedetyissä kaapeleissa on huonommat jäähdytysolosuhteet kuin maahan vedettäessä. Pitkän aikavälin sallitut virrat kaapeleiden läpi, jotka on asetettu ilmaan + 25 ° C:n lämpötilassa, ja ilman lämpötilan korjauskertoimet on annettu PUE:na.
Jos kanavaan tai tunneliin vedetään useita kaapeleita ja ilmanvaihto varmistaa niissä tasaisen lämpötilan, niin nykyinen kuormitus ei laske asennettujen kaapelien lukumäärästä riippuen. Vain ilman lämpötilan korjauskerroin syötetään.Asetettaessa kaapeleita ilmaan, ympäristön suunnittelulämpötilan oletetaan olevan yhtä suuri kuin kuumimman päivän lämpötila.
Kun useita olosuhteita yhdistetään, esimerkiksi kun useita kaapeleita vedetään rinnakkain ja maaperän lämpötila on eri kuin + 15 °C, kaapelin sallittu virtakuorma määritetään kertomalla päätaulukoissa annetut kuormat. PUE:sta vastaavien korjauskertoimien tulolla.
Putkissa maahan asetettujen kaapeleiden sallitut kuormitukset oletetaan olevan yhtä suuria kuin ilmaan laskettujen kaapeleiden kuormitukset.
Kaupungeissa ja teollisuusalueilla kaapelit vedetään joskus lohkoissa. Tämäntyyppinen asennus on epäedullinen sallittujen kaapelikuormien kannalta. Laitteen lisälämpövastus sekä laitteen ja kaapelin välinen ilma vähentävät merkittävästi kaapeleiden sallittuja kuormituksia. Esimerkiksi kuusireikäiseen betonilohkoon asennettujen 10 kV kaapeleiden, joissa on 95 mm kuparijohtimia2 sallittu kuormitus on noin 65 % saman määrän maahan asetetusta kaapeleista.
Betonilohkoihin vedettyjen kaapelien sallitun virtakuorman pieneneminen riippuu kaapeleiden lukumäärästä, kaapelin asennosta lohkossa ja kaapelin poikkileikkauksesta. Suurin vähennys havaitaan kaapeleissa, jotka sijaitsevat kohti lohkon keskustaa, ja lohkoissa suurella määrällä kaapeleita. Lohkon keskellä on 24 kaapelireikää, kuormituskyky pienenee 60%.
Jos verkko on hätäkäytössä hätätilanteen selvitysaikana, mutta enintään 5 päivää, kaapeleiden ylikuormitus kaikissa asennusmenetelmissä on sallittu 130 prosenttiin asti.Tämä ylikuormitus on sallittu vain kaapeleille, jotka on kuormitettu verkon normaaleissa toimintatiloissa siten, että niihin kohdistuu enintään 80 % jatkuvasta sallitusta kuormituksesta.