Вплив динаміки нагрівання полімерної ізоляції силових кабелів середньої напруги на їх пропускну здатність

Автор(и)

  • Ю.Г. Гонтар Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут»
  • Т.Ю. Антонець ПАО «Завод Южкабель»

Ключові слова:

силовий кабель середньої напруги, полімерна ізоляція, пропускна здатність, динаміка нагрівання, допустимий струм, метод зосереджених теплоємностей.

Анотація

На даний час світові тенденції розвитку кабельних мереж середньої напруги спрямовані на впровадження кабелів з ізоляцією зі зшитого поліетилену. Такі кабелі є інноваційною продукцією вітчизняних кабельних виробників. Найчастіше застосовується прокладання одножильних кабелів паралельно в одній площині. В статті проаналізовано ряд значних особливостей кабелів з ізоляцією зі зшитого поліетилену, які впливають на тепловий режим як в робочому стані, так і в аварійному режимі експлуатації, серед яких - залежність теплопровідності і теплоємності полімерної ізоляції від температури.  Пропускна спроможність кабелю, яка визначається за нормативними моделями і середніми параметрами оточуючого середовища, надає лише попередню інформацію про його нагрівання, корисну для порівняння його пропускної спроможності з іншими кабелями такого ж типу. Для певних вимог і для інноваційних конструкцій кабелю необхідно визначати пропускну спроможність за тепловими обмеженнями в конкретних умовах експлуатації. В умовах випробувань кабелів, призначених для прокладання трьох одножильних кабелів в площині, мають бути враховані також теплова та електрична асиметрія.  Досліджено нагрівання кабелів середньої напруги із зшитою поліетиленовою ізоляцією [1], проведено  експериментальну оцінку впливу відстані між кабелями на асиметрію струмів і температур за допомогою трьох однофазних одножильних кабелів АПвЭгаПу 1х70/16–35 з однаковим напрямом струму. Встановлено, що за відсутності повздовжніх струмів в електропровідних екранах, за основу практично може бути взятий струм в середній жилі. Запропоновано використовувати метод зосереджених теплоємностей для аналізу нагрівання кабелю струмом перевантаження, що дозволяє значно скоротити час випробування в умовах виробництва. Дослідження спрямоване на створення методу визначення допустимого струму кабелів середньої напруги в конкретних умовах експлуатації.

Посилання

[1] Larina Je.T. Power cables and high voltage cable lines, Moscow, Energoatomizdat Publ., 1996. 464 p.
[2] IEC 60287-1-1:2001 Electric cables – Calculation of the current rating- Part 1-1: Current rating equations (100 % load factor) and calculation of losses – General.
[3] CIGRE № 303 «Revision of qualification procedures for high voltage and extra high voltage AC extruded underground cable systems». – 2006.
[4] Neumann L.R., Kalantarov P.L. Theoretical foundations of electrical engineering. Part 3. Theory of the electromagnetic field. Moscow-Leningrad.: Gosenergoizdat Publ., 1959. 232 p.
[5] Karpushenko V.P., Shchebenyuk L.A., Antonets Y.O., Naumenko O.A. Low and medium voltage power cables. Kharkiv, Region-inform Publ., 2000. 376 p.
[6] Shchebenyuk L.A., Antonets T.Yu. To determine the capacity of high-voltage power cables with plastic insulation // Bulletin of NTU "KhPI". Kharkiv: NTU "KhPI" Publ., 2011. - Issue 42. - P. 43-46.
[7] Shchebenyuk L.A. To determine the temperature distribution in high-voltage power cables with plastic insulation / L.A Shchebenyuk, T. Yu. Antonets // Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Problems of improvement of electric machines and devices. Theory and practice. - 2014. - № 41. - P. 64-70.
[8] IEC 62067 – Ed.1.1. Power cables with extruded insulation and their accessories for rated Voltages above 150 kV (Um= 170 kV) up to 500 kV(Um = 550 kV) – Test methods and requirements. – 2006.
[9] HD 632 S1:1998 Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages above 36 kV (Um=42 kV) up to 150 kV (Um=170 kV) Part 2: Additional test methods.
[10] Zolotarev V.M. To determine losses in metal protective elements of high-voltage cables with cross-linked polyethylene insulation / V.M. Zolotarev, T.Yu. Antonets, L.A. Shchebenyuk // Bulletin of the National Technical University "KhPI". Problems of improvement of electric machines and devices. Theory and practice. - Kharkiv: NTU "KhPI". - 2012. - № 3. - P. 77-82.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-11-27

Як цитувати

Гонтар, Ю. ., & Антонець, Т. (2020). Вплив динаміки нагрівання полімерної ізоляції силових кабелів середньої напруги на їх пропускну здатність. Світлотехніка та Електроенергетика , 3(59), 127–130. вилучено із https://lepe.kname.edu.ua/index.php/lepe/article/view/454

Номер

Том 3 № 59 (2020): Світлотехніка та електроенергетика

Розділ

Статті

Ліцензія

   Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).