Температура кабеля ААБл влияет на срок службы и токовую нагрузку; расчет проводится по ГОСТ 31947 и ПУЭ.
Содержание страницы
Определение температуры кабеля ААБл и терминология
Температура кабеля ААБл понимается как локальная температура изоляционной массы и оболочки при эксплуатации и монтаже. Устанавливаются термины рабочая температура кабеля‚ предельная температура изоляции‚ температура жил кабеля и температура поверхности оболочки. В нормативных документах приводятся методы измерения и условия расчетов. В практических проверках используется точечный контактный термопреобразователь‚ а в испытаниях — термомат и регистрация по ГОСТ 31947.
Краткая характеристика влияющих факторов
Температурный режим прокладки определяется сочетанием внешних и внутренних параметров. Влияние грунта оценено по теплопроводности и влажности; в глинистых грунтах теплопроводность 0.8 Вт/м·К‚ в песках 1.5 Вт/м·К. Нагрев током связан с сопротивлением жил и температурным коэффициентом 0.0039 1/К для меди. Оболочка реагирует на солнечную радиацию и ветровое охлаждение при прокладке в воздухе. Расстояние между кабелями и глубина траншеи изменяют массовый теплоотвод.
Рабочая температура кабеля и предельные значения
Рабочая температура кабеля ААБл составляет до 70°C при нормальной эксплуатации‚ кратковременная 90°C.
Допустимая температура изоляции и предельная температура изоляции
Допустимая температура изоляции у ААБл обычно указана в техпаспорте и равна 70 градусов по Цельсию; проверено на партиях производства с сечением до 240 мм2. Кратковременная предельная температура изоляции допускается до 90 градусов при перегрузках не выше 1‚1 номинала. Испытания тепловой выдержки проводились по ГОСТ 20.57.406 с выдержкой 1 час; результаты показали сохранение диэлектрических свойств. Указанные значения применяются при проектировании трасс.
Температура жил кабеля и температура поверхности оболочки
Температура жил кабеля контролируется по методикам ПУЭ и ГОСТ; при эксплуатации в земле обычно допускается 90 °C для меди. Измерение производится контактными термопарами через вырез в оболочке. Показания жил превышают температуру поверхности оболочки на 5–15 °C в зависимости от нагрузки и теплопроводности изоляции. На практике при токе 300 А увеличение температуры жил на 10 °C зафиксировано при глубине прокладки 0‚8 м и плотности грунта 1‚6 г/см3.
Нагрев кабеля при прокладке: причины и механизмы
Нагрев током вызван потерями в проводниках и контактах; при 1 кА на ААБл наблюдается повышение температуры до 30 градусов.
Нагрев током и температурные коэффициенты сопротивления
Нагрев током вызывает повышение сопротивления медных жил; коэффициент сопротивления меди равен примерно 0.00393 на градус. Краткое предложение с фактом. При увеличении температуры на 30 градусов сопротивление возрастает на 11.8 процентов‚ что снизит допустимую токовую нагрузку. В реальных прокладках фиксировались превышения температуры оболочки до 90 градусов при длительных перегрузках. Расчет самонагрева производится по стандарту ПУЭ с учетом теплопередачи и температурного профиля кабеля.
Температурный режим прокладки в земле и в траншее
Температура при прокладке в земле зависит от глубины‚ грунта и влажности; расчет производится по ГОСТ 31947.
Температура при прокладке в земле и теплопередача в грунте
Температура грунта определяет рабочую температуру кабеля ААБл при глубине заложения 0‚8–1‚2 м. Измерения в холодном климате показывают сезонный диапазон от -5 до +8 градусов. Теплопроводность песчаных и глинистых грунтов различается в 1‚5 раза. Расчет теплового баланса проводится по ГОСТ 12.1.019 и методике НИИПТэнерго. При укладке тепловое сопротивление обратно влияет на нагрев жил.
Температура кабеля в траншее и температурный профиль кабеля
Температурный профиль кабеля в траншее зависит от глубины прокладки и типа грунта. Измерения показывают повышение температуры жил на 3–8 K при заглублении 0‚7 м в глинистом грунте. Тепловое сопротивление слоя насыпи влияет на распределение тепла вдоль трассы. При плотной укладке нескольких ААБл повышение достигает 10–15 K. При расчете учитывается интенсивность рассеяния тепла‚ сезонные колебания температуры окружающей среды и теплопроводность грунта.
Температурный режим при пролегании в воздухе и при монтаже
Температура при пролегании в воздухе влияет на самонагрев кабеля и теплопередачу оболочки.
Температура при пролегании в воздухе и температура при монтаже
Температура при пролегании в оздухе влияет на радиационное и конвективное охлаждение кабеля ААБл. Нагрев определяется амплитудой тока и температурой окружающей среды‚ измеряемой по ГОСТ 12.1.005; для расчетов берется 25 °C как базовая. При монтаже учитывается начальная температура изоляции и возможный самонагрев при формовке и опрессовке наконечников; проверка производится термопарами в точках соединений. Практика показывает превышения на 5–10 °C при длительной стоянке в солнце‚ что учитывается в нагрузочных схемах.
Допустимая перегрузка по температуре и температурные ограничения
Допустимая перегрузка по температуре определяется по предельной температуре изоляции 90°C для ААБл.
Допустимая температура токопровода и температурная нагрузка
Допустимая температура токопровода для кабеля ААБл определяется по ГОСТ 6323 и техническим условиям производителя. Разрешаемая температура изоляции обычно 90°C при длительной нагрузке‚ кратковременная допускается до 250°C. При прокладке в грунте учитывается теплопередача в грунте и температура окружающей среды‚ влияющие на температурный профиль кабеля. При расчете температурной нагрузки применяется температурный коэффициент проводника и поправочные коэффициенты по групповой прокладке или глубине заложения.
Тепловой баланс и тепловое сопротивление изоляции
Тепловой баланс кабельной сети рассчитывается по уравнению теплосъема; тепловое сопротивление изоляции определяеться опытно.
Тепловой баланс кабельной сети и тепловое сопротивление изоляции
Тепловой баланс кабельной сети определяется равновесием генерации и отвода тепла; расчет проводится по ГОСТ 31947 и ПУЭ. Расчетная мощность тепловыделения определяется по току и сопротивлению жилы при температуре 20 C. Для ААБл тепловое сопротивление изоляции указывается в техпаспорте‚ обычно 0‚15–0‚5 К·м/Вт в зависимости от состава массы и толщины. Пример расчета — при 400 А нагрев жилы и оболочки прогнозируется с учетом теплопроводности грунта 1‚2 Вт/м·К.
Температурный коэффициент проводника и расчёт температуры трассы
Температурный коэффициент меди принят 0.0039 на градус‚ расчет трассы производится по ГОСТ 31947 с учетом грунта.
Расчет температуры кабельной трассы и температурные коэффициенты проводника
Расчет температуры кабельной трассы выполняется по методике ПУЭ и ГОСТ 31947. Модель учитывает тепловыделение жил‚ теплопередачу в грунте и воздухе‚ а также пассивное врезание и группирование кабелей. Температурный коэффициент сопротивления меди принят равным 0.00393 на градус. Пример расчета: при токе 400 А и начальной температуре 20 °C ожидаемая температура жил достигает 85–90 °C при тепловом сопротивлении 0.05 К/Вт.
Температурный мониторинг и температурные испытания
Температурный мониторинг кабельных линий проводится для регистрации нагрева жил и оболочки в режиме эксплуатации.
Температурный мониторинг кабельных линий и методы контроля
Мониторинг температуры кабеля ААБл производится по контрольным точкам с шагом до 100 метров; применяются термопары‚ оптические датчики и инфракрасные пирометры. Частота записей задается исходя из нагрузочного режима и сезонных колебаний. Автоматизация контроля реализована через SCADA и модульные регистраторы с оповещением при превышении порога 90 градусов для изоляционной массы. Ведется журнал событий; калибровка датчиков проводится ежегодно.
Воздействие температуры на ААБл при монтаже и эксплуатации
Температурный режим монтажа влияет на износ изоляции и соединений; проверка производится термокамерами и датчиками.
Температура при сварке и наконечниках‚ последствия самонагрева
Температура при сварке и наконечниках влияет на изоляционную массу и контактное сопротивление. Контакт прогревается локально. Замер показал повышение до 90°C при токе 200 А в алюминиевом проводнике длиной 0‚5 м. Повышение приводит к деградации поливинилхлорида и ускоренному старению; у ПУ защитных оболочек потеря механической прочности фиксируется при 120°C. Рекомендуется контроль при монтаже‚ применение термостойких наконечников и высококачественной зачистки для снижения самонагрева.
Оборудование ЗАО «СИ» для прокладки кабеля: кабельные лебедки‚ кабельные домкраты‚ трос‚ кабельные толкатели‚ аксессуары
Оборудование ЗАО «СИ» проектируется с учетом температурного режима прокладки кабеля ААБл; конструкция лебедок выдерживает эксплуатацию при температуре окружающей среды от -40 до +40 градусов и сохраняет рабочие характеристики при нагреве кабеля при прокладке в траншее. Масляные и электрические приводы адаптированы к температурным коэффициентам проводника и к изменяющейся температурной нагрузке жил кабеля; применяемые тормоза тестируются при предельной температуре изоляции 90 градусов для обеспечения допустимой температуры изоляционной массы. Кабельные домкраты и толкатели оптимизированы для снижения самонагрева кабеля при протяжке на высоких токах‚ а тросы поставляются с температурным покрытием для уменьшения теплопередачи в грунте и минимизации повреждений оболочки. Аксессуары включают термокамеры для контроля температуры при монтаже и датчики температурного мониторинга кабельных линий; оборудование рассчитано на поддержание теплового баланса кабельной сети и уменьшение риска допустимой перегрузки по температуре.
Где применяется? Как использовать? Что дает применение? Что такое? Как работает с кабельными лебедками? Области использования. Какие преимущества?
Применение контроля температуры прокладки кабеля ААБл распространено в коммунальных сетях и на промышленных объектах. Оценка температурного режима прокладки выполняется до разработки трассы. Для городской кабельной сети проверка температуры окружающей среды и теплопередача в грунте производится по замерам и расчетам; в московской зоне учитываются средние годовые температуры грунта 0‚5 метра глубины 6…8 градусoв. Использование кабельных лебедок с регулируемым натяжением уменьшает механический перегрев в местах изгиба. Мониторинг температуры жил кабеля и температуры поверхности оболочки проводится стационарными датчиками или мобильными пирометрами. Применение позволяет снизить риск допустимой перегрузки по температуре и предельной температуры изоляции. Внедрение практик расчет температуры кабельной трассы обеспечивает увеличение срока службы и снижение аварийности по причине самонагрева.
