Ogólne zasady
Napięcie znamionowe kabla jest równe lub większe niż napięcie znamionowe sieci, w której się znajduje, a maksymalne napięcie robocze kabla nie może przekraczać 15% jego napięcia znamionowego. Oprócz stosowania kabli z rdzeniem miedzianym w miejscach wymagających ruchu lub silnych wibracji, zwykle stosuje się kable z rdzeniem aluminiowym. Kable układane w konstrukcjach kablowych powinny być kablami nieosłoniętymi lub gołymi kablami z tworzywa sztucznego w osłonie aluminiowej. Kable zakopane bezpośrednio wykorzystują kable zbrojone z powłoką lub kable z nieizolowanego tworzywa sztucznego pokrytego aluminium. Wytrzymałe kable w gumowej osłonie są stosowane w maszynach mobilnych. Gleby korozyjne generalnie nie wymagają bezpośredniego zakopania, w przeciwnym razie należy zastosować specjalne kable z warstwą antykorozyjną. W miejscach z mediami korozyjnymi należy zastosować odpowiednią osłonę kabla. Do układania kabli w pionie lub w miejscach o dużych różnicach wysokości należy stosować kable niekapiące. Kable w izolacji gumowej nie powinny być używane, gdy temperatura otoczenia przekracza 40 ℃.
Weryfikacja sekcji
(1) Wybierz kable zgodnie z napięciem: Wybierz zgodnie z pierwszą z wyżej wymienionych ogólnych zasad.
(2) Wybierz przekrój kabla zgodnie z ekonomiczną gęstością prądu: metoda obliczania jest taka sama jak w przypadku przekroju drutu.
(3) Sprawdź przekrój kabla Iux≥Izmax zgodnie z maksymalnym długotrwałym prądem obciążenia linii
We wzorze: Iux——dopuszczalny prąd obciążenia kabla (A);
Izmax—— Długotrwały maksymalny prąd obciążenia (A) w kablu.
Tę metodę selekcji stosujemy najdłużej w naszej codziennej pracy. Zwykle najpierw znajdujemy prąd roboczy linii, a następnie zgodnie z maksymalnym prądem roboczym linii nie powinien on być większy niż dopuszczalna obciążalność prądowa kabla. Dopuszczalny długotrwały prąd pracy kabla przedstawiono w tabeli 1.
Często spotykamy się z taką sytuacją w rzeczywistej pracy. Ze względu na wzrost obciążenia i wzrost prądu obciążenia oryginalny kabel ma niewystarczającą obciążalność prądową i przebiega z prądem. W celu zwiększenia pojemności, biorąc pod uwagę normalną pracę oryginalnego kabla, konieczne jest ponowne ułożenie kabla. Konstrukcja jest trudna i nieekonomiczna, często stosujemy podwójne lub nawet potrójne łączenie.
Przy wyborze kabli kombinowanych wiele osób uważa, że im mniejszy przekrój kabla, tym bardziej ekonomiczny i rozsądny, o ile spełnione są wymagania dotyczące obciążalności prądowej. Czy tak jest w rzeczywistości?
3 stycznia 2006 r. eksplodował główny kabel od transformatora nr 1 do rozdzielni. Dwa z oryginalnych czterordzeniowych kabli aluminiowych o średnicy 185 mm eksplodowały. Aby przywrócić zasilanie na czas, obszar roboczy zachował drugi dobry kabel i połączył oba kable. Do zasilania używany jest czterożyłowy kabel aluminiowy o średnicy 120 mm. Po 10 miesiącach eksploatacji główny kabel pękł ponownie 15 listopada 2006 r. Po oględzinach stwierdzono, że pęknięcie kabla 185 mm spowodowało wypadek.
Dlaczego zdarzył się ten wypadek? Zgodnie z tabelą 1, możemy stwierdzić, że bezpieczna obciążalność prądowa trzech zastosowanych kabli wynosi 668A, a maksymalny prąd obciążenia mierzony przez amperomierz cęgowy wynosi tylko 500A w obszarze mieszkalnym. Zgodnie z zasadą Iux≥Izmax, operacja ta powinna być bezpieczna i niezawodna. Pomijamy jednak, że kabel ma rezystancję, ponieważ przy podłączeniu kabla wielorównoległego rezystancja styku na połączeniu jest inna, a rezystancja styku jest często porównywalna z rezystancją samego kabla. W rezultacie obecny rozkład kabla wielorównoległego będzie niespójny. Rozkład prądu w kablach symetrycznych, wielorównoległych jest związany z impedancją kabla.
Zgrubne obliczenia interfejsu przewodu miedzianego: S=IL/54.4U (powierzchnia przekroju przewodu S w milimetrach)
Zgrubne obliczenia interfejsu drutu aluminiowego: S=IL/34U
Obliczanie rezystancji
Standardową rezystancję kabla DC można obliczyć według następującego wzoru:
R20=ρ20(1+K1)(1+K2)/∏/4×dn×10
We wzorze: R20—— Standardowa rezystancja prądu odgałęzienia kabla przy 20 ℃ (Ω/km)
ρ20—— Rezystywność drutu (przy 20 ℃) (Ω*mm/km)
d—— Średnica każdego drutu rdzeniowego (mm)
n——Liczba drutów rdzeniowych;
Szybkość skrętu drutu rdzeniowego K1, około 0,02-0,03;
K2 — — Szybkość skrętu kabla wielożyłowego, około 0,01-0,02.
Rzeczywista rezystancja prądu przemiennego na kilometr kabla w dowolnej temperaturze wynosi:
R1=R20 (1+a1) (1+K3)
We wzorze: a1——Współczynnik temperaturowy rezystancji przy t℃;
K3——Współczynnik uwzględniający efekt naskórkowości i efekt zbliżeniowy, 0,01, gdy powierzchnia przekroju jest mniejsza niż 250mm; 0,23-0,26 gdy wynosi 1000 mm.
Obliczanie pojemności
C=0.056Nεs/G
We wzorze: pojemność kabla C (uF/km)
przenikalność względna εs (standard to 3,5-3,7)
N——Liczba serc kabla wielożyłowego;
Współczynnik kształtu G.
Obliczanie indukcyjności
W przypadku kabli podziemnych do dystrybucji energii, gdy przekrój przewodu jest okrągły, a utrata pancerza i ołowiu jest pominięta, metoda obliczania indukcyjności każdego kabla jest taka sama jak w przypadku drutu.
L=0,4605㏒Dj/r+0,05u
LN=0,4605㏒DN/rN
We wzorze: L——indukcyjność każdego przewodu fazowego (mH/km)
LN——Indukcyjność przewodu neutralnego (mH/km);
DN——Odległość geometryczna między linią fazową a linią neutralną (cm);
rN——Promień linii neutralnej (cm);
DAN, DBN, DCN — odległość środkowa między każdą linią fazową a linią neutralną (cm).
ilustracja
Zmierzony prąd obciążenia obszaru roboczego 2 # żywe obciążenie zmienne wynosi 330 A, istniejący kabel to czterożyłowy kabel miedziany o średnicy 120 mm, a bezpieczna obciążalność prądowa wynosi 260 A po sprawdzeniu tabeli. Kabel jest przeciążony i istnieją ukryte zagrożenia związane z niebezpieczną obsługą. Aby zapewnić normalne zasilanie, nasz obszar pracy Planowane jest rozdzielenie prądu innym kablem, aby zapewnić normalne zasilanie.
