Generalni principi
Nazivni napon kabela jednak je ili veći od nazivnog napona mreže u kojoj se nalazi, a maksimalni radni napon kabela ne smije prelaziti 15% nazivnog napona. Uz upotrebu bakrenih jezgrovitih kabela na mjestima koja zahtijevaju kretanje ili jake vibracije, općenito se koriste kabeli od aluminijske jezgre. Kablovi položeni u kablovske konstrukcije trebali bi biti nepropusni kablovi ili goli plastični kablovi presvučeni aluminijom. Izravno ukopani kablovi koriste se oklopljenim kabelima s plaštom ili plastificiranim kablovima presvučenim aluminijom. Kabeli s obloženom gumenom oblogom koriste se za mobilne strojeve. Korozivna tla uglavnom ne koriste izravno zatrpavanje, inače bi se trebali koristiti posebni kablovi sloja protiv korozije. Na mjestima s korozivnim medijima treba usvojiti odgovarajući plašt kabela. Za vertikalno polaganje kabela ili na mjestima s velikim visinskim razlikama, trebaju se koristiti kapi bez kapanja. Kabeli izolirani gumom ne smiju se koristiti kada temperatura okoline prelazi 40 ℃.
Provjera sekcije
(1) Odaberite kabele prema naponu: Odaberite prema prvom od gore navedenih općih načela.
(2) Odaberite presjek kabela prema ekonomskoj gustoći struje: metoda izračuna je jednaka onoj presjeka žice.
(3) Provjerite presjek kabela Iux≥Izmax prema maksimalnoj dugotrajnoj struji opterećenja linije
U formuli: Iux —— dopuštena struja opterećenja kabela (A);
Izmax —— Dugotrajna maksimalna struja opterećenja (A) u kabelu.
Ovu metodu odabira koristimo najduže u svakodnevnom radu. Obično prvo pronađemo radnu struju voda, a zatim prema maksimalnoj radnoj struji linije, ona ne bi trebala biti veća od dopuštene nosivosti struje kabela. Dopuštena dugotrajna radna struja kabela prikazana je u tablici 1.
S ovom se situacijom često susrećemo u stvarnom poslu. Zbog povećanja opterećenja i povećanja struje opterećenja, izvorni kabel ima nedovoljnu nosivost struje i prelazi struju. Da bi se povećao kapacitet, s obzirom na normalan rad izvornog kabela, potrebno je ponovo položiti kabel. Izgradnja je teška i neekonomična, a mi često usvajamo dvostruko ili čak trostruko spajanje.
U odabiru kombiniranih kabela, mnogi ljudi misle da je, što je manji presjek kabela, to ekonomičniji i razumniji, sve dok su zadovoljeni zahtjevi za nosivošću struje. Je li to zapravo slučaj?
3. siječnja 2006. eksplodirao je glavni kabel od transformatora 1 # do prostorije za distribuciju električne energije. Eksplodirala su dva originalna 185-mm četverožilna aluminijska jezgra. Kako bi se napajanje na vrijeme obnovilo, radno područje zadržalo je drugi dobar kabel i spojilo dva kabela. Za napajanje se koristi četverožilni aluminijski jezgreni kabel od 120 mm. Nakon 10 mjeseci rada, glavni je kabel ponovno pukao 15. studenoga 2006. Nakon inspekcije utvrđeno je da je pucanje kabela od 185 mm uzrokovalo nesreću.
Zašto se dogodila ova nesreća? Prema tablici 1. možemo utvrditi da je nosivost sigurne struje triju upotrijebljenih kabela 668A, a maksimalna struja opterećenja izmjerena ampermetrom sa stezaljkom iznosi samo 500A u dnevnom prostoru. Prema principu Iux≥Izmax, ova operacija treba biti sigurna i pouzdana. Međutim, zanemarujemo da kabel ima otpor, jer kada je spojen višeparalelni kabel, kontaktni otpor je različit na spoju, a taj kontaktni otpor često je usporediv s otporom samog kabela. Kao rezultat, trenutna raspodjela višeparalelnog kabela bit će nedosljedna. Trenutna raspodjela uravnoteženih, višeparalelnih kabela povezana je s impedancijom kabela.
Grubi proračun sučelja bakrene žice: S=IL / 54.4U (površina presjeka S žice u milimetrima)
Grubi proračun sučelja aluminijske žice: S=IL / 34U
Proračun otpora
Standardni istosmjerni otpor kabela može se izračunati prema sljedećoj formuli:
R20 = ρ20 (1+K1) (1+K2) / ∏ / 4 × dn × 10
U formuli: R20 —— standardni otpor struje grane kabela pri 20 ℃ (Ω / km)
ρ20 —— Otpor žice (pri 20 ℃) (Ω * mm / km)
d —— Promjer svake žice jezgre (mm)
n —— Broj žica jezgre;
Brzina uvijanja žice K1, oko 0,02-0,03;
K2 —— Stopa uvijanja višeželjenog kabela, oko 0,01-0,02.
Stvarni otpor izmjenične struje po kilometru kabela pri bilo kojoj temperaturi je:
R1=R20 (1+a1) (1+K3)
U formuli: a1 —— temperaturni koeficijent otpora pri t ℃;
K3 —— Koeficijent koji uzima u obzir učinak kože i učinak blizine, 0,01 kada je površina presjeka manja od 250 mm; 0,23-0,26 kad je 1000 mm.
Izračun kapacitivnosti
C=0.056Nεs/G
U formuli: Kapacitet C-kabela (uF / km)
εs-relativna propusnost (standard je 3,5-3,7)
N —— Broj srca višežilnog kabela;
Faktor G-oblika.
Izračun induktivnosti
Za podzemne kabele za raspodjelu snage, kada je presjek vodiča okrugao, a gubitak oklopa i obloga olova zanemaren, metoda izračunavanja induktivnosti svakog kabela jednaka je onoj žice.
L = 0,4605㏒Dj / r+0,05u
LN=0,4605㏒DN / rN
U formuli: L —— induktivitet svake fazne žice (mH / km)
LN —— Induktivitet neutralne žice (mH / km);
DN —— Geometrijska udaljenost između fazne linije i neutralne crte (cm);
rN —— polumjer neutralne crte (cm);
DAN, DBN, DCN - središnja udaljenost između svake fazne crte do neutralne crte (cm).
ilustracija
Izmjerena struja opterećenja radnog područja 2 # promjenjivo opterećenje pod naponom iznosi 330A, postojeći kabel je četverožilni bakreni jezgreni kabel od 120 mm, a sigurna nosivost struje je 260A nakon provjere tablice. Kabel je preopterećen i postoje skrivene opasnosti od nesigurnog rada. Kako bismo osigurali normalno napajanje, naše radno područje Planirano je razdvajanje struje drugim kabelom kako bi se osiguralo normalno napajanje.
