- •1.1. Потребление электрической энергии. Требования к качеству энергии и надежности электроснабжения*
- •1.2. Типы электростанций и их характеристики
- •1.3. Режимы энергосистемы и участие электростанций в выработке электрической энергии
- •2.2. Назначение электрического оборудования первичных цепей
- •2.3. Требования, предъявляемые к электрическому оборудованию и токопроводам
- •2.4. Аппараты вторичных цепей. Релейная зашита и элементы системной автоматики
- •3.1. Неизолированные жесткие проводники
- •3.2. Неизолированные гибкие проводники
- •3.3. Изоляторы
- •3.4. Кабели
- •4.1. Общие вопросы теории нагревания
- •4.2. Тепловой расчет неизолированных проводников в продолжительном режиме
- •4.3. Нагревание аппаратов в продолжительном режиме
- •4.4. Нагревание кабелей в продолжительном режиме
- •4.5. Превышение температуры
- •4.6. Нагревание стальных конструкций, расположенных в сильных магнитных полях
- •5.1. Особенности процесса нагревания проводников при коротком замыкании
- •5.2. Термическая стойкость неизолированных проводников
- •5,3. Термическая стойкость кабелей
- •5.4. Термическая стойкость электрических аппаратов
- •5.5. Определение интеграла Джоуля
- •6.2. Простейшие случаи взаимодействия проводников
- •6.3. Электродинамические силы в трехфазном токопроводе при коротком' замыкании
- •7.1. Токопроводы с жесткими проводниками
- •7.2. Токопроводы с гибкими проводниками
- •7.3. Электродинамическая стойкость электрического оборудования
- •8.1. Пофазно-экранированные токопроводы
- •8.2. Токопроводы для напряжений 6—10 кВ и рабочего тока до 3200 а
- •8.3. Токопроводы для напряжений до 1 кВ
- •8.4. Токопроводы с элегазовой изоляцией
- •9.1. Основные понятия
- •9.2. Сопротивление контакта
- •9.3. Нагревание контактов
- •9.4. Конструкции контактов
4.3. Нагревание аппаратов в продолжительном режиме
Способность аппарата к проведению рабочего тока заводы-изготовители характеризуют номинальным током, т. е. наибольшим током (действующим значением), который аппарат может проводить в течение неограниченного времени при нормированной температуре воздуха; при этом температура его частей не должна превышать соответствующих допустимых значений.
Заводы-изготовители устанавливают номинальные токи на основании тепловых испытаний. В целях унификации оборудования установлены ряды номинальных токов (ГОСТ 6827 - 76*). Предпочтительными являются следующие значения:
1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3 А, а также десятичные кратные и дольные значения этих токов.
(4.10)
Чтобы температура частей аппарата не превышала допустимых значений, наибольший рабочий ток присоединения не должен превышать номинального тока аппарата
где — наибольший рабочий ток
присоединения.
Читатель, вероятно, заметил, что для проводников принят термин допустимый ток, а для аппаратов — номинальный ток. По существу это одно и то же. Не будет ошибкой назвать табличные значения допустимых токов для проводников и кабелей номинальными токами, поскольку эти токи определяются теми же условиями.
4.4. Нагревание кабелей в продолжительном режиме
В кабелях 6-35 кВ помимо джоулевых потерь в жилах имеются потери в оболочках свинцовых, алюминиевых и в броне. В кабелях более высокого напряжения значительную часть потерь составляют потери в диэлектрике.
Отдача тепла, выделяемого в кабеле, зависит от его конструкции и способа прокладки. Если кабель проложен в земле, то теплоотдача обусловлена теплопроводностью изоляции, оболочки, брони, защитного покрова, земли. Если кабель проложен в канале или бетонных блоках, в передаче тепла участвует слой воздуха. Теплота от наружной поверхности кабеля к стенкам канала или блока передается конвекцией и излучением. То же относится к одножильным кабелям, заключенным в стальную трубу, заполненную маслом. Теплопередача через слой масла также осуществляется конвекцией и обусловлена теплопроводностью стальной трубы и земли.
где R - тепловое сопротивление соответствующего элемента цепи, °С/Вт. Тепловое сопротивление цилиндри-
При тепловом расчете кабелей используют аналогию теплового и электрического полей. При этом вводят понятия сопротивлений тепловому потоку элементов кабеля и окружающей среды. Для теплового потока может быть записан закон Ома следующим образом:
ческого
слоя изоляции на длине l
Тепловое сопротивление земли может быть определено из следующего приближенного выражения:
где h — глубина прокладки кабеля; а — наружный радиус кабеля.
Тепловое сопротивление земли, в которой проложен кабель, существенно влияет на допустимый ток. Таблицы допустимых токов для кабелей, рекомендованные ПУЭ, составлены исходя из удельного теплового сопротивления земли 1200 °С/(м∙Вт). Температура земли принята равной 15°С. Если в одной траншее уложено несколько кабелей, необходимо учитывать увеличение температуры оболочек вследствие влияния соседних кабелей. Допустимый ток должен быть уменьшен в соответствии с числом кабелей и расстояниями между ними.
Наименее благоприятны условия теплоотдачи при прокладке кабелей в бетонных блоках и каналах. Допустимый ток зависит в рассматриваемых условиях от размеров блока, числа кабелей, их нагрузки и других > факторов.
В практике проектирования и эксплуатации сетей, электроустановок используют таблицы допустимых токов, соответствующих нормированной температуре, для кабелей стандартных конструкций и определенных условий прокладки (приложение 2).
При неизменной в течение суток нагрузке ток в кабеле не должен превышать допустимое значение, установленное для рассматриваемых условий прокладки.