Καλώδια με μόνωση χαρτιού θέρμανσης με συνεχές ρεύμα

Η οριακή θερμοκρασία του πυρήνα των καλωδίων με μόνωση χαρτιού με θήκη από μόλυβδο ή αλουμίνιο προσδιορίζεται από τις ακόλουθες συνθήκες:

1. Ανθεκτικό χαρτί καλωδίου. Με παρατεταμένη αύξηση της θερμοκρασίας πάνω από την επιτρεπόμενη τιμή, το χαρτί καταρρέει, χάνει τη μηχανική του αντοχή, γεγονός που οδηγεί σε ζημιά στο καλώδιο.

2. Απαράδεκτο σχηματισμού εγκλεισμάτων κενού και αερίου μέσα στο καλώδιο. Η θέρμανση των πυρήνων του καλωδίου σχετίζεται με αύξηση του όγκου του καλωδίου και αύξηση της εσωτερικής πίεσης στο περίβλημα μολύβδου ή αλουμινίου.

Η αύξηση της πίεσης στο καλώδιο οφείλεται κυρίως στον υψηλό συντελεστή διαστολής θερμοκρασίας της μάζας εμποτισμού (ο συντελεστής διαστολής θερμοκρασίας της μάζας εμποτισμού είναι 10-20 φορές υψηλότερος από τους συντελεστές διαστολής θερμοκρασίας χαλκού, αλουμινίου και χαρτιού) και οδηγεί σε μόνιμες παραμορφώσεις του περιβλήματος μολύβδου. Καθώς το τρέχον φορτίο μειώνεται, ο όγκος των εξαρτημάτων του καλωδίου μειώνεται.

Πρώτα απ 'όλα, τα εξωτερικά στρώματα μόνωσης ψύχονται, γεγονός που οδηγεί στην εξάντληση της μάζας εμποτισμού των στρωμάτων μόνωσης που γειτνιάζουν με τους πυρήνες του καλωδίου. Σχηματίζονται εγκλείσματα κενού και αερίου. Ο βομβαρδισμός ιόντων του χαρτιού και η δράση του ενεργού όζοντος σε αυτά τα εγκλείσματα οδηγούν στην καταστροφή της μόνωσης του καλωδίου.

Η οριακή θερμοκρασία των αγωγών των καλωδίων με μόνωση χαρτιού και ελασματοποιημένα περιβλήματα PVC καθορίζεται από το απαράδεκτο μαλακώματος αυτών των περιβλημάτων. Επιτρεπόμενες θερμοκρασίες πυρήνα καλωδίων με μόνωση χαρτιού σύμφωνα «Κανόνες για την κατασκευή ηλεκτρικών εγκαταστάσεων» δίνονται στον πίνακα. 1.

Πίνακας 1 Επιτρεπόμενες θερμοκρασίες πυρήνων καλωδίων, ° C

Τάση γραμμής, kV Έως 1 6 10 20 35 Επιτρεπόμενες θερμοκρασίες καλωδίων με θήκη από μόλυβδο και αλουμίνιο 80 65 60 50 50 Το ίδιο ισχύει για καλώδια με ελασματοποιημένα περιβλήματα PVC 65 — — — —

Τα καλώδια ρεύματος τοποθετούνται στο έδαφος, στον αέρα (σε κανάλια, στους τοίχους κτιρίων), σε σωλήνες κ.λπ. επιφάνεια καλωδίου λόγω της θερμικής αγωγιμότητας του εδάφους .Η διαδικασία ψύξης ενός καλωδίου στον αέρα είναι παρόμοια με τη διαδικασία ψύξης των μονωμένων συρμάτων.

Κατά τον προσδιορισμό της ποσότητας θερμότητας που απελευθερώνεται στο καλώδιο, λαμβάνονται υπόψη οι απώλειες ενέργειας στο μονωτικό διηλεκτρικό και από τα επαγόμενα ρεύματα σε προστατευτικά και σφραγισμένα περιβλήματα. Οι απώλειες στη θωράκιση και στις θήκες μολύβδου ή αλουμινίου φτάνουν σε πρακτικά αξιοσημείωτες τιμές στα μονοπύρηνα καλώδια.

Για καλώδια που τοποθετούνται στο έδαφος, η υπολογισμένη θερμοκρασία λαμβάνεται ίση με την υψηλότερη μέση μηνιαία θερμοκρασία εδάφους. Σε βάθος 0,7 - 1,0 m, που αντιστοιχεί στο βάθος τοποθέτησης του καλωδίου, η θερμοκρασία αλλάζει μέσα σε 1 μήνα. πολύ μικρό.

Τα επιτρεπόμενα φορτία καλωδίων είναι σύμφωνα με τους πίνακες των «Κανόνων ηλεκτρικής εγκατάστασης», οι οποίοι καταρτίζονται με βάση τη θερμοκρασία εδάφους + 15 ° C.

Εάν τοποθετηθούν περισσότερα από ένα καλώδια στην τάφρο με καθαρή απόσταση 100 — 300 mm, τότε οι συνθήκες ψύξης επιδεινώνονται και τα επιτρεπόμενα φορτία στα καλώδια μειώνονται. Κατά τον προσδιορισμό των μακροπρόθεσμων επιτρεπόμενων φορτίων, τα περιττά καλώδια δεν περιλαμβάνονται στον αριθμό των παρακείμενων καλωδίων. Τα καλώδια αναμονής νοούνται ως κανονικά καλώδια που λειτουργούν χωρίς φορτίο, όταν αυτά αποσυνδεθούν, είναι δυνατή η μεταφορά της πλήρους ισχύος σχεδιασμού μέσω των υπολοίπων καλωδίων.

Σε θερμοκρασίες εδάφους διαφορετικές από + 15 ° C, οι συνθήκες ψύξης των καλωδίων αλλάζουν. Οι διορθώσεις της θερμοκρασίας του εδάφους γίνονται πολλαπλασιάζοντας τα τρέχοντα φορτία που δίνονται στο Παράρτημα 10 με τους συντελεστές διόρθωσης.

Τα καλώδια που τοποθετούνται σε τοίχους κτιρίων, σε αγωγούς (στον αέρα) κ.λπ., έχουν χειρότερες συνθήκες ψύξης από ότι όταν τοποθετούνται στο έδαφος. Τα μακροπρόθεσμα επιτρεπτά ρεύματα μέσω καλωδίων που τοποθετούνται στον αέρα σε θερμοκρασία + 25 ° C και οι συντελεστές διόρθωσης για τη θερμοκρασία του αέρα δίνονται σε PUE.

Εάν τοποθετηθούν πολλά καλώδια σε ένα κανάλι ή σήραγγα και ο εξαερισμός εξασφαλίζει σταθερή θερμοκρασία σε αυτά, τότε το τρέχον φορτίο, ανάλογα με τον αριθμό των καλωδίων που έχουν τοποθετηθεί, δεν μειώνεται. Εισάγεται μόνο ο συντελεστής διόρθωσης θερμοκρασίας αέρα.Κατά την τοποθέτηση καλωδίων στον αέρα, η θερμοκρασία σχεδιασμού του περιβάλλοντος θεωρείται ότι είναι ίση με τη θερμοκρασία της πιο ζεστής ημέρας.

Όταν συνδυάζονται διάφορες περιστάσεις, για παράδειγμα, όταν πολλά καλώδια τοποθετούνται παράλληλα και η θερμοκρασία του εδάφους είναι διαφορετική από + 15 ° C, το επιτρεπόμενο φορτίο ρεύματος του καλωδίου καθορίζεται πολλαπλασιάζοντας τα φορτία που δίνονται στους κύριους πίνακες της PUE από το γινόμενο των αντίστοιχων συντελεστών διόρθωσης.

Τα επιτρεπόμενα φορτία στα καλώδια που τοποθετούνται στο έδαφος σε σωλήνες θεωρούνται ίσα με τα φορτία στα καλώδια που τοποθετούνται στον αέρα.

Σε πόλεις και βιομηχανικές περιοχές, τα καλώδια τοποθετούνται μερικές φορές σε μπλοκ. Αυτός ο τύπος εγκατάστασης είναι μειονεκτική όσον αφορά τα επιτρεπόμενα φορτία καλωδίων. Η πρόσθετη θερμική αντίσταση της συσκευής και ο αέρας μεταξύ της συσκευής και του καλωδίου μειώνουν σημαντικά τα επιτρεπόμενα φορτία στα καλώδια. Για παράδειγμα, το επιτρεπόμενο φορτίο καλωδίων 10 kV με χάλκινους αγωγούς 95 mm2 που είναι τοποθετημένοι σε τσιμεντόλιθο με έξι οπές είναι περίπου το 65% της χωρητικότητας φόρτωσης του ίδιου αριθμού καλωδίων που έχουν τοποθετηθεί στο έδαφος.

Η μείωση του επιτρεπόμενου φορτίου ρεύματος των καλωδίων που τοποθετούνται σε τσιμεντόλιθους εξαρτάται από τον αριθμό των καλωδίων, τη θέση του καλωδίου στο μπλοκ και τη διατομή του καλωδίου. Η μεγαλύτερη μείωση παρατηρείται για καλώδια που βρίσκονται προς το κέντρο του μπλοκ και σε μπλοκ για μεγάλο αριθμό καλωδίων. Το μπλοκ με 24 οπές καλωδίων που βρίσκεται στο κέντρο του, η χωρητικότητα φορτίου μειώνεται κατά 60%.

Σε περίπτωση έκτακτης λειτουργίας του δικτύου για την περίοδο εκκαθάρισης της έκτακτης ανάγκης, αλλά όχι περισσότερο από 5 ημέρες, επιτρέπεται υπερφόρτωση καλωδίων για όλες τις μεθόδους τοποθέτησης έως και 130%.Αυτή η υπερφόρτωση επιτρέπεται μόνο για καλώδια που φορτώνονται σε κανονικούς τρόπους λειτουργίας του δικτύου με όχι περισσότερο από το 80% του συνεχούς επιτρεπόμενου φορτίου σε αυτά.