ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПАРАМЕТРОВ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

INVESTIGATION OF TEMPERATURE PARAMETERS OF CABLE LINES UNDER VARIOUS OPERATING CONDITIONS

Ivan Tsitson

student, Department of Power supply of industrial enterprises, Kazan State Power Engineering University,

Russia, Kazan

Elena Gracheva

Scientific supervisor, Doctor of Technical Sciences, Professor, Kazan State Power Engineering University,

Russia, Kazan

АННОТАЦИЯ

Данная статья содержит метод расчета температуры кабельных линий при различных условиях прокладки и эксплуатации.

ABSTRACT

This article contains a method for calculating the temperature of cable lines under various laying and operating conditions.

Ключевые слова: кабельные линии, температурные параметры, коэффициент загрузки.

Keywords: cable lines, temperature parameters, load factor.

В нашей стране и за рубежом большое распространение получили кабельные линии 0,4кВ и 6(10)кВ в качестве ключевых средств для передачи электроэнергии до конечных потребителей или ее распределения по пунктам. Но зачастую, срок службы у кабелей не доходит до заявленных 30-40 лет, так как влияние температурных факторов и превышение допустимой нагрузки увеличивают скорость старения изоляции.

Проведение расчетов по температуре кабельных линий при различных условиях эксплуатации, а именно при прокладке на воздухе, в земле и в трубах при различной температуре окружающего воздуха позволит более детально рассмотреть степень нагрева кабельных линий.

Рисунок 1. Тепловая схема трехжильного кабеля

P – потери в жилах кабеля;

T₁ – тепловое сопротивление между одной жилой и оболочкой;

T₂ – тепловое сопротивление между оболочкой и броней;

T₃ – тепловое сопротивление наружного защитного покрытия;

T₄ – тепловое сопротивление среды, окружающей кабелей.

Расчеты температур кабелей будем производить по следующей формуле:

t_ж – температура жилы кабеля, °C;

P_ж – потери мощности в кабеле, Вт;

ρ_т – удельное тепловое сопротивление, К·м/Вт;

d_a – наружный диаметр, мм;

r₁ – радиус окружности, описанной вокруг жил, мм;

t_i – толщина изоляции между жилами, мм;

F₂ – тепловой коэффициент;

t_окр. – температура окружающей среды, °C;

Таблица 1.

Таблица по результатам тепловых сопротивлений для кабелей с БПИ

Рисунок 2. Температурная характеристика бронированных кабелей с одинаковыми параметрами с разными материалами жил при различных условиях прокладки

Таблица 2.

Таблица по результатам тепловых сопротивлений для кабелей с ПВХ изоляцией

Рисунок 3. Сравнительная характеристика кабелей с ПВХ изоляцией с одинаковыми параметрами с разными материалами жил при различных условиях прокладки

На основе проведенных расчетов можно сделать вывод, что кабели, проложенные воздухе, имеют более низкую температуру, чем кабели, которые проложены в земле в трубе, так как при открытом способе прокладки тепло рассеивается лучше и теплообмен с окружающей средой более эффективный.

Список литературы:

1. В.С. Дмитревский. Расчет и конструирование электрической изоляции: Учебное пособие для вузов. - М.: Энергоиздат, 1981. - 392с.
2. Основы кабельной техники. Под.ред. И.Б. Пешкова. Издание 2-е, переработанное и дополненное. М.: 2009.
3. С.Е. Глейзер Выбор электрических характеристик пропитанной маслом бумаги для расчета кабелей. Электротехническая промышленность. Серия «Кабельная техника», 1975, №9, с1-2.
4. С.Д. Холодный, Э.Т. Ларина, В.М. Леонов. Конструирование изоляции кабельных изделий. Учебное пособие для вузов. - М.: МЭИ, 1988г., 59с.
5. ТУ 16.К71-268-98. Провода самонесущие изолированные типа "Аврора".