 |
4.9. Длительно допустимые токовые нагрузки
|
|
|
|
Длительно допустимая токовая нагрузка силовых кабелей рассчитывается по методике CEI IEC 60287.
Длительно допустимый ток кабеля рассчитывается в общем случае по формуле:
[A],
где Δ Θ - разница температур между токоведущей жилой и окружающей средой, °С; Wd – диэлектрические потери на единицу длины, Вт/м; T1 – термическое сопротивление между жилой и металлическим экраном (оболочкой), °С·м/Вт; T2 – термическое сопротивление между металлическим экраном (оболочкой) и броней, °С·м/Вт; T3 – термическое сопротивление наружного покрова, °С·м/Вт; T4 – термическое сопротивление окружающей кабель среды, °С·м/Вт (для земли эта величина обусловлена процессом теплопроводности, а для воздуха – процессом конвекции); R – электрическое сопротивление токопроводящей жилы переменному току при максимально допустимой температуре жилы, Ом/м; n – число жил в кабеле; λ 1, λ 2 – отношение общих потерь в металлических экранах (оболочках) и броне к сумме потерь в токопроводящих жилах.
При расчете по этой формуле сделаны следующие допущения:
а) подсушивание грунта вокруг кабелей, проложенных в земле, не учитывается;
б) кабели, проложенные на воздухе, защищены от воздействия солнечного излучения.
Длительно допустимые токовые нагрузки кабелей, приведенные в таблице 4. 4, рассчитаны при следующих условиях:
- температура жилы 90 °С;
- температура окружающей среды 20 °С при прокладке в земле и 30 °С при прокладке на воздухе;
- фактор нагрузки 1, 0;
- глубина прокладки в земле 1, 5 м;
- удельное тепловое сопротивление грунта 1 К·м/Вт;
- при прокладке треугольником кабели проложены вплотную, при прокладке в плоскости расстояние между кабелями в свету равно диаметру кабеля;
|
|
|
- кабели на воздухе проложены свободно (на расстоянии от опоры) и защищены от воздействия солнечного излучения;
- заземление экрана на обоих концах линии.
При других условиях эксплуатации длительно допустимый ток должен быть скорректирован путем умножения величин, указанных в таблице 4. 4, на корректирующие коэффициенты.
Таблица 4. 4
| Номиналь-ное сече-ние жилы, мм2 | Длительно допустимая токовая нагрузка, А | |||||||
| кабелей с медной жилой | кабелей с алюминиевой жилой | |||||||
| в земле | на воздухе | в земле | на воздухе | |||||
| 
| 
|
|
|
|
|
| |
| 630 (625) | ||||||||
Поправочные коэффициенты для пересчета длительно допустимых токов:
а) в зависимости от температуры окружающей среды (k1), табл. 4. 5, рис. 4. 3.
Таблица 4. 5
Поправочный коэффициент для пересчета длительно допустимых токов в зависимости от температуры окружающей среды
|
| Поправочный коэффициент k1 при температуре окружающей среды, °С | |||||||||||
| - 10 | - 5 | |||||||||||
| В земле | 1, 2 | 1, 17 | 1, 13 | 1, 20 | 1, 06 | 1, 03 | 1, 00 | 0, 97 | 0, 93 | 0, 89 | 0, 86 | 0, 82 |
| На воздухе | 1, 29 | 1, 25 | 1, 21 | 1, 18 | 1, 14 | 1, 11 | 1, 07 | 1, 04 | 1, 00 | 0, 96 | 0, 92 | 0, 88 |
 а)
| 
б)
|
Рисунок 4. 3. Поправочный коэффициент k1
а) при прокладке в земле, б) при прокладке на воздухе
б) в зависимости от глубины прокладки (k2), табл. 4. 6, рис. 4. 4.
Таблица 4. 6
Поправочный коэффициент для пересчета длительно допустимых токов в зависимости от глубины прокладки
|
| Поправочный коэффициент k2 | ||||||||||
| 1. 04 | 1. 02 | 1. 01 | 1. 00 | 0. 99 | 0. 98 | 0. 97 | 0. 93 | 0. 88 | 0. 80 | 0. 73 | |
| Глубина прокладки, м | 1. 0 | 1. 2 | 1. 4 | 1. 6 | 1. 8 | 2. 0 | 2. 2 | 2. 5 | 3. 0 | 4. 0 | 5. 0 |
|
|
|
Рис. 4. 4. Поправочный коэффициент k2 в зависимости от глубины прокладки
в) в зависимости от удельного теплового сопротивления грунта (k3), табл. 4. 7, рис. 4. 5.
Таблица 4. 7
Поправочный коэффициент для пересчета длительно допустимых токов в зависимости от удельного теплового сопротивления грунта
|
| Поправочный коэффициент k3 | ||||||||||
| 1. 37 | 1. 21 | 1. 09 | 1. 00 | 0. 93 | 0. 87 | 0. 83 | 0. 79 | 0. 72 | 0. 67 | 0. 63 | |
| Удельное тепло-вое сопротивле-ние грунта ρ ГР, °См/Вт | 0. 4 | 0. 6 | 0. 8 | 1. 0 | 1. 2 | 1. 4 | 1. 6 | 1. 8 | 2. 2 | 2. 6 | 3. 0 |
Рис. 4. 5. Поправочный коэффициент k2 в зависимости от удельного теплового сопротивления грунта
Примечание. Удельное термическое сопротивление окружающей среды (ориентировочно):
- проточной воды – 0 °С∙ м/Вт [2],
- при прокладке по дну водоемов – 0, 40–0, 50 °С∙ м/Вт [3],
- песок влажностью более 9 %, песчано-глинистая почва влажностью более 14 % – 0, 80 °С∙ м/Вт [3],
- песок влажностью 7-9 %, песчано-глинистая почва влажностью 12-14 % – 1, 20 °С∙ м/Вт [3],
- песок влажностью более 4 и менее 7%, песчано-глинистая почва влажностью 8-12 % – 1, 80 °С∙ м/Вт [3],
- песок влажностью до 4 %, каменистая почва – 3, 00 °С∙ м/Вт [3].
г) в зависимости от расположения кабелей
- в зависимости от расстояния между фазами e:
ü для кабелей, проложенных в плоскости (k4), табл. 4. 8.
Таблица 4. 8
Поправочный коэффициент для пересчета длительно допустимых токов для кабелей, проложенных в плоскости, в зависимости от расстояния между фазами
|
|
ü для кабелей, проложенных в земле (k5), табл. 4. 9, рис. 4. 6.
Таблица 4. 9
Поправочные коэффициенты для пересчета длительно допустимых токов для кабелей, проложенных в земле, в зависимости от расстояния между фазами
| 
|
Рис. 4. 6. Поправочные коэффициенты для пересчета длительно допустимых токов для кабелей, проложенных в земле, в зависимости от расстояния между фазами
Примечание. Резервные кабели при расчете не учитываются.
ü при прокладке в трубах и каналах (k6).
При длине труб менее 10 м: k6 = 1. При длине труб 10 м и более применяются коэффициенты, приведенные в таблице 4. 11.
|
|
|
Таблица 4. 11
Поправочные коэффициенты для пересчета длительно допустимых токов для кабелей, проложенных в трубах и каналах, в зависимости от расстояния между фазами
Примечание. De – диаметр кабеля (при прокладке в трубе трех кабелей величина De равна 2, 15 × диаметр одного кабеля).
ü для кабелей, проложенных на воздухе, табл. 4. 10.
Таблица 4. 10
Поправочные коэффициенты для пересчета длительно допустимых токов для кабелей, проложенных на воздухе, в зависимости от расстояния между фазами
Примечание. Резервные кабели при расчете не учитываются.
|
|
|
