Нагрів жив кабелю
Для визначення температури нагріву жил кабелю при дії струму КЗ тривалістю до 4 с рекомендується користуватися номограмою, що додається (рис.7.1).
Номограма побудована на підставі рівняння (7.1), що виражає залежність температури жили безпосередньо після КЗ від температури жили до КЗ, режиму КЗ, конструктивних та теплофізичних параметрів жили:
де Він - температура жили до КЗ, ° С, обчислюється за формулою (7.3);
a – величина, обернена до температурного коефіцієнта електричного опору при 0°С, що дорівнює 228 °С;
де b - Постійна, що характеризує теплофізичні характеристики матеріалу жили, рівна для алюмінію 45,65 кА;
Втер – тепловий імпульс від струму КЗ, кА2 с – формула (2.45);
s – переріз жили, мм2.
На номограмі горизонтальної осі відкладено значення температури жили до КЗ (н), а вертикальної – значення температури після КЗ (?к) для значень коефіцієнта k, що характеризує зв'язок між тепловим імпульсом, перетином жили і теплофізичними характеристиками матеріалу жили.
Значення початкової температури жили до КЗ визначається за такою формулою: n
де 0 - фактична температура навколишнього середовища під час КЗ, ° С;
дд – значення розрахункової тривалої допустимої температури жили, °С, рівна для кабелів із просоченою паперовою ізоляцією на напругу 1 кВ – 80°С, 6 кВ – 65°С та 10 кВ – 60°С, для кабелів із пластмасової ізоляції
цією - 70 ° С і для кабелів з ізоляцією з вулканізованого поліетилену - 90 ° С;
окр - значення розрахункової температури навколишнього середовища (повітря) 25 ° С;
Iраб – значення струму перед КЗ (робочий струм двигуна), А визначається через номінальний струм електродвигуна Iдн і коефіцієнт завантаження кзгр за формулою:
деномінальний струм Iдн обчислений за формулою:
Iдоп - довгостроково допустимий струм кабелю з урахуванням поправки на число поруч прокладених кабелів і на температуру навколишнього середовища, А визначається за формулою:
де довго допустимі струми Iдд для кабелів різних перерізів приймаються за табл.7.2, 7.3 [7].
Для кабелів, прокладених у повітрі всередині та поза будівлями, за будь-якого їх числа к' = 1. Значення к» можна визначити за формулою:
де температури дд, 0, окр мають той самий сенс, що і у формулі обчислення початкової температури нагріву жил кабелю (7.3).
У режимі АПВ та АВР значення початкової температури приймаються рівними значенню температури після першого впливу струму КЗ.
Таблиця 7.2. Значення довго допустимих струмів Iдд для трижильних кабелів з мідними та алюмінієвими жилами з паперовою просоченою ізоляцією, що прокладаються в повітрі
Примітки: 1. Навантаження для кабелів із алюмінієвими жилами вказані у знаменнику.
2. Навантаження для трижильних кабелів 1 кВ дійсні і для чотирижильних кабелів з нульовою жилою меншого перерізу.
3.Навантаження для чотирижильних кабелів з жилами рівного перерізу визначаються множенням навантажень для трижильних кабелів на коефіцієнт 0,93.
Таблиця 7.3. Значення довго допустимих струмів Iдд для кабелів на напругу 1 кВ з гумовою та пластмасовою ізоляцією, з мідними та алюмінієвими жилами, що прокладаються у повітрі
Примітки: 1. Навантаження для кабелів із алюмінієвими жилами вказані у знаменнику.
2. Навантаження для кабелів з гумовою ізоляцією визначаються множенням навантажень, наведених у таблиці, коефіцієнт 0,95.
3. Навантаження для кабелів з ізоляцією з вулканізованого поліетилену визначаються множенням навантажень,наведених у таблиці, на коефіцієнт 1,16.
4. Навантаження для чотирижильних кабелів з жилами рівного перерізу визначаються множенням навантажень для трижильних кабелів коефіцієнт 0,882.