Описание установки

Схема установки представлена на рис. 2.3. Токопроводящая жила исследуемого кабеля 1 образует короткозамкнутый виток, который проходит через трансформатор Тр и трансформатор тока ТТ. Регулируемое напряжение от Латра подается трансформатор Тр. На клеммы 1200 А трансформатора тока ТТ, через который проходит один виток, подключен пятиамперный амперметр, 100 делений шкалы амперметра соответствуют 1200 А. На жиле установлена термопара 5, на оболочке – 6. Термопары подключены к измерителю температуры 4.

Рис. 2.3. Схема установки нагрева кабеля: 1 – токопроводящая жила; 2 – изоляция, 3 – свинцовая оболочка, 4 – измеритель температуры; 5, 6 – термопары

Порядок выполнения работы

1. Проверить заземление приборов.

2. Включить измеритель температуры и записать в табл. 2.3 температуру жилы T_ж , оболочки T_об , которые соответствуют температуре окружающей среды T₀.

Таблица 5

Результаты измерений

№ п/п	Время: час, мин	Tж ,ºС	Tоб,ºС

3. Включить Латр и, вращая ручку Латра, установить по шкале ампермера ток (величину тока задает преподаватель). Записать в табл. 2.3 время включения тока.

4. Через каждые 3 – 5 минут (по мере изменения температуры) записывать время и температуру. Общее время нагрева до стабилизации температуры составляет 1,5 часа.

5. Во время нагрева кабеля по измеренному диаметру жилы вычислить сечение:

, (2.16)

где f – коэффициент заполнения.

6. Вычислить сопротивление жилы на единицу длины:

, (2.17)

где ρ_Cu = 0,017 Ом·мм²/м – удельное сопротивление меди;

7. Вычислить мощность теплового потока:

(2.18)

8. Вычислить по критериям подобия теоретическое значение теплового сопротивления воздуха.

9. Вычислить постоянную времени нагрева по формуле β = CS с использованием формул (2.4) и (2.5).

Теплоемкость элемента конструкции кабеля равна:

С = С_удγV, (2.19)

где V – объем.

Тепловое сопротивление цилиндрического элемента конструкции кабеля, например изоляции, равно:

(2.20)

где σ_из – удельное тепловое сопротивление изоляции;

r₁ , r₂ – внутренний и внешний радиус изоляции, (r₂ – r₁) – толщина изоляции.

10. По мере нагрева кабеля строить кривые нагрева, после стабилизации температуры отключить установку.

11. Измеренное тепловое сопротивление изоляции:

(2.21)

12. Измеренное тепловое сопротивление воздуха:

(2.22)

13. По кривым нагрева определить постоянную времени нагрева двумя методами.

14. Построить теоретическую кривую нагрева.

15. Сравнить теоретические и практические результаты, сделать выводы.