încărcare curent continuu de cabluri și fire

Orice curent lung care curge prin conductorul în condiții ambiante constante va corespunde la o anumită temperatură a conductorului la starea de echilibru. Valoarea curentă la care temperatura cablului devine maximă pentru o anumită marcă de cablu sau de sârmă, numit ampacity lung.

Amplitudinea curentului continuu admisibil depinde de materialul de izolare, temperatura mediului ambiant, cablajele de proces, precum și materialul și secțiunea transversală.

Nu în ultimul rolul și funcționarea fire și cabluri. De exemplu, atunci când curentul de sarcină mod intermitent poate fi mai mare decât în ​​funcționarea continuă.

Pentru a determina admis curent continuu necesar să se cunoască pozitiv temperatura maximă a mediului ambiant, deoarece la temperaturi scăzute a procesului de transfer de căldură va fi mult mai bine atunci când curenți identice.

Deoarece temperatura aerului variază în funcție de anotimpuri și regiuni ale temperaturii ambiante PUE set de calcul, care prezintă un tabel de sarcini curente admisibile. Pentru condiții de temperatură care diferă în mod semnificativ de calculat, RB determină factorii de corecție care permit determinarea sarcinii pentru condiții specifice corespunzătoare. Temperatura aerului interior și exterior este luată egală cu 25 0 C, și pentru un cablu pus în pământ la o adâncime de 0,7 m - 0,8 m cu rezistivitate pământ de 120 (ohm ∙ grade) / W (ohmi termic ∙ cm) ia la 15 0 C.

loturile curente admisibile lungi pentru fire și cabluri pot fi determinate din formulele derivate din calculul termic. Cu toate acestea, având în vedere complexitatea calculelor și o anumită convenționalism a acestor formule, în practică, cele mai frecvent utilizate tabele gata făcute de PUE pentru sarcinile curente admise pe termen lung.

Analiza dată în Tabelul RB poate observa că, în secțiunea de sârmă sau cablu scade densitatea de curent (A / mm2). Acest lucru se datorează faptului că secțiunea transversală sârmă va crește proporțional cu pătratul diametrului (S = (πd 2) / 4) și suprafața conductorului va crește proporțional cu diametrul (F = πdl). De aceea, odată cu creșterea cantităților secțiunii suprafeței de răcire per unitate de secțiune transversală scade, ceea ce afectează în mod negativ condițiile de răcire.

La selectarea secțiunea transversală a cablului este uneori recomandabil să se înlocuiască, de asemenea, cablul cu o secțiune transversală mare, cu un număr mic de secțiuni. De exemplu, pentru a marca cablu Sa 1 kV și 2 mm, secțiunea 3h120 prevăzută în pământ, un curent constant a fost 390 A. Dacă înlocuiți-l cu două cabluri de același grad, dar cu o secțiune de 3x50 mm 2. cantitate de curent continuu maxima permisa un factor de corecție pentru două cablu situată în sol 2h235h0,9 = 403 A. prin urmare, rezultatele din economii de metale neferoase, dar crescând astfel costul de construcție al liniei de cablu. Prin urmare, la divizarea de fire și cabluri recurs la numai după fezabilitatea economică a calculului deciziei.

Dacă știți că datele sunt sarcini curente admisibile lungi pentru diferite fire, în funcție de metoda de stabilire, este posibil să se rezolve diverse probleme legate de modificarea condițiilor de exploatare sau un material conductor. Luați în considerare exemplul unei linii aeriene, realizate prin fire fără izolație.

Când se trece de admis Imax prin rezistența de sârmă R va fi livrările alocate:

Cantitatea de căldură care va fi dat la suprafața neizolată în mediu pe unitatea de timp este posibilă cu o precizie suficientă pentru scopuri practice, determinate prin formula:

Unde: C - coeficientul suprafeței de transfer termic al neizolată (poate fi luată egală cu 2,3 ​​∙ 10 -3 W / cm2 ° ∙);

F - suprafața firului, 2 cm;

υdop - lung sârmă de temperatură permis, 0 C;

υsr - temperaturi ambiante Adoptate, 0 C;

În sârmă fără izolație, instalat în exterior, transferul de căldură are loc într-o măsură mai mare prin convecție, și în mică măsură de radiații.

Deoarece pe termen lung admis numărul curent Imax obținut de la ultima apariție de căldură egală cu suma acordată până la mediu, atunci avem o expresie:

Suprafața firului este determinată prin formula:

O rezistență, astfel, va fi:

În cazul în care: L - lungimea firului, în metri; γ - conductivitatea materialului de sârmă, m / (ohmi ∙ mm 2); s - aria secțiunii transversale în mm 2; d - diametrul firului, mm;

Substituind valorile F și R în ecuația de mai sus, obținem conductorii de curent continuu admisibile făcute, de exemplu, din cupru

În aceleași condiții de temperatură și de curenți, precum aceeași secțiune transversală, dar firele realizate din alte materiale, cum ar fi aluminiul, curent continuu va fi egală cu:

Divizarea o ecuație la altul obținem:

Expresia obținută prin împărțirea ecuației face ușor să recalculeze sarcinile admisibile pentru materiale fără izolare, dacă este necesar. De exemplu, pentru a determina sarcinile curente admisibile pentru cabluri din aluminiu trebuie admisibile curent de sarcină pentru sârmă de cupru înmulțită cu un factor de 0,77.

În expresiile de mai sus, nu se schimbă de contabilitate rezistență conductor cu o schimbare a temperaturii, care este destul de acceptabil în caz de supraîncălzire minoră.

În cazul în care condițiile de temperatură sunt diferite de sarcinile admisibile din tabele, determină valoarea noul curent continuu admisibil (I1). Bazat pe ecuații de bilanț termic, următoarea ecuație poate fi scrisă:

În cazul în care: υ1 - temperatura constantă a firului sau a cablului, atunci când un curent I1. 0 C; υ1sr - temperatura mediului ambiant;

Împărțind ecuația pentru I 2 ecuație suplimentară pentru a obține I1 2:

Din această expresie se observă că valoarea constantă a supraîncălzit este schimbată direct proporțională cu pătratul curentului.

Condiții de răcire fire și cabluri izolate diferite de condițiile de răcire ale firelor goale. Acest lucru se datorează faptului că fluxul de căldură de la conductorul de cablu, trebuie să depășească mai mult și termică rezistența de izolație. Și pentru cabluri prevăzute în pământ, și firele prevăzute în tuburi are o valoare de conductivitate termică suplimentară și a mediului înconjurător. Dar, în ciuda acestui fapt, formula de mai sus poate fi utilizat cu o precizie suficientă în scopuri practice, ca un conductor fără izolație, și pentru conductori cu izolație.

Pentru a simplifica rezolvarea problemelor legate de definirea unor sarcini curente admise pe cablurile și liniile în condiții de temperatură care diferă de cele descrise în SAE în tabelul de mai jos sunt factori de corecție care sunt determinate prin calcul și experimental verificate:

În cazul găinilor mai multor cabluri într-un șanț condiții de răcire se deterioreze, ceea ce duce la un curent continuu scădere a fiecărui cablu, iar acest lucru trebuie să fie luate în considerare. Prin urmare, tabelul de mai jos prezintă factorii de corecție pentru numărul de lucru (non-redundante) a cablurilor situate una lângă alta în pământ:

Când selectați o secțiune a conductorului din tabelele de condițiile de încălzire trebuie să fie luate în considerare:

1. La verificarea pentru încălzire ca și curentul nominal jumătate de oră a adoptat sarcina maximă curentă, adică curentul de sarcină maximă medie pentru o jumătate de oră a elementului de rețea selectat (o linie de transformator, un motor și așa mai departe);
2. Când pe termen scurt și modurile de funcționare intermitente total durata ciclului Tc de până la 10 minute și prelucrarea tp 4 min ca sarcină curentă calculată pentru secțiunea de testare sârmă pe încălzirea ar trebui să preia curentul de sarcină, care este dat la o funcționare continuă. În acest caz:
   • Pentru cabluri din aluminiu, cu o secțiune transversală de 10 mm2 din cupru și cu secțiunea de 2 până la 6 mm sarcini curente inclusive sunt luate, cum ar fi pentru sistemele cu funcționare prelungită.
   • Pentru conductori din aluminiu de mai mult de 16 mm 2 din cupru și cu secțiunea transversală de 10 mm 2 curentul de sarcină este determinată prin înmulțirea sarcinilor curente admisibile ale tabelelor de factor. unde PV este ciclul de funcționare, exprimată în unități relative și este egală cu: De exemplu, trei fire de aluminiu într-o secțiune de țeavă la mese conform 70 mm 2 ampacity este de 165 A. Atunci când o astfel de linie este conectat la consumatorii de energie cu modul intermitent de funcționare și MF său , de exemplu, egal cu 0,4, atunci sarcina admisă în acest caz se ia:
3. Pentru cabluri cu izolație de hârtie impregnată și tensiune până la 10 kV care funcționează cu o sarcină de maximum 80% din valoarea nominală, este permisă pentru o perioadă scurtă de timp (în momentul eliminării accidentelor) de suprasarcină 130% pentru timpul maxim în decurs de 5 zile, dar că un timp maxim condiția nu depășește 6 ore pe zi;
4. În cazul cablajului trebuie să fie ampacity în tăvi și cutii:
   a) În ceea ce privește firele deschise prevăzute în cazul garniturii din tăvi într-un rând orizontal;
   b) În ceea ce privește firele prevăzute în tuburi, în cazul instalării în conducte și jgheaburi de grinzi;
5. În cazul găinilor în conducte, tuburi și tăvi de până la patru fascicule de fire ar trebui să fie ampacity:
   a) 5-6 fire încărcate simultan prevăzute deschis pentru un factor de 0,68;
   b) 7-9 conductoare încărcate simultan prevăzute deschis pentru un factor de 0,63;
   c) Pentru 10-12 conductori încărcate simultan stabilite deschis pentru raportul 0,6;