Расчет предельных температур для силовых кабелей с учетом условий установки
Нужен электромонтаж или электроизмерения? Звоните нам!
При расчетах количества тепла, которое выделяется в проводнике, берутся во внимание потери энергии в диэлектрике изоляционных материалов, и от наведенных токов в защитных и герметичных оболочках. Потери в бронированных, дюралевых, свинцовых оболочках составляют существенные, значимые цифры в одножильных кабелях. Для марок, которые прокладываются в почве, в расчетах используется максимальная среднемесячная температура почвы. На глубине от 0,7м до 1 метра, где обычно прокладываются кабельные линии, температурные изменения за месяц незначительны, поэтому не учитываются.
Допускаемые нагрузки на кабель (посмотреть можно по ссылке http://elektrika-ok.ru/tovary/elektricheskij-kabel/all) установлены «Правилами устройства электроустановок». В указанных «Правилах» за основу взята средние показания температуры — +15° С. Плотность укладки в почве также имеет немаловажное значение. Так, например, теплоотдача значительно снижается, если под землей укладывается два или более кабелей на расстоянии от 100 мм до 300 мм между линиями. При таком размещении проводники охлаждаются лучше за счет свойств земли, в связи с чем и нагрузки на кабель уменьшаются. При расчете продолжительных нагрузок в таких условиях не учитывают резервные линии, которые работают не на полную мощность, а значит, могут быть отключены. При этом вся необходимая максимальная мощность будет передана по основным кабелям.
Следует учитывать тот факт, что если температура грунта более или меньше +15° С, то изменяется и динамика охлаждения кабелей. Расчеты в таких случаях напрямую зависят от температуры почвы и производятся путем умножения токовых нагрузок на установленные коэффициенты поправки.
Марки кабельной продукции, прокладка которых осуществлена по стенам сооружений, в каналах охлаждаются гораздо хуже в сравнении с теми системами, которые укладываются в почву. Длительно допускаемые максимальные токи для воздушных линий, рассчитываются исходя из средних данных температуры воздуха + 25° С. Все поправочные коэффициенты на температуру воздуха приведены в ПУЭ «Правила устройства электроустановок».
Не предусматривается снижение токовой нагрузки в зависимости от количества кабелей в тех случаях, когда в каналах установлено сразу несколько кабелей, но наличие постоянной вентиляции поддерживает внутри стабильную температуру окружающей среды. Однако поправочный коэффициент на температуру окружающей среды учитывается, а за значение расчетной температуры воздуха берется показатель самого жаркого дня в году.
Если имеют место несколько факторов, как то: ведется прокладка нескольких силовых кабелей в грунте, температура которого не совпадает со средним значением +15 градусов, то расчеты допускаемой токовой нагрузки производятся путем умножения произведения всех существующих поправочных коэффициентов на нагрузки, которые доступны в основных таблицах ПУЭ. Допускаемые нагрузки на провода, проложенные в земле в трубах, принимаются равными нагрузкам для линий, проложенным в воздухе.
В жилых постройках, а также производственных цехах проводку часто монтируют непосредственно в блоках. Такой тип установки не предпочтителен, так как дополнительное тепловое сопротивление блоков существенно уменьшает допускаемые нагрузки на кабели. К примеру, если в блоке из бетона, где есть 6 отверстий, проложен кабель 10 кВ с медными жилами 95 мм2, то для него 65% — предел от 100% нагрузки того же количества кабелей, которые установлены в почве.
Снижение допускаемой токовой нагрузки на сети в бетонных блоках, зависит от числа кабелей, их расположения в блоке и поперечного сечения. Максимальное уменьшение нагрузки должно быть установлено для кабелей, которые размещены ближе к центру бетонного блока, а также те блоки, где проложено много линий.
В случае аварий в сети, а также на период работ по устранению аварийных ситуаций на станциях, перегрузка линии электропередачи при всех способах прокладки может быть увеличена до 130%. Однако в таком режиме работы кабели не могут эксплуатироваться более 5 дней. Кроме того, аварийная перегрузка разрешена только для тех проводников, которые длительное время загружены лишь на 80% от допустимой нагрузки.