Principi generali
La tensione nominale del cavo è uguale o superiore alla tensione nominale della rete in cui si trova e la tensione massima di esercizio del cavo non deve superare il 15% della sua tensione nominale. Oltre all'uso di cavi con anima in rame in luoghi che richiedono movimento o forti vibrazioni, vengono generalmente utilizzati cavi con anima in alluminio. I cavi posati nelle strutture dei cavi devono essere cavi armati nudi o cavi con guaina di plastica nuda rivestiti in alluminio. I cavi direttamente interrati utilizzano cavi armati con guaina o cavi con guaina di plastica nuda rivestiti in alluminio. I cavi con guaina in gomma per impieghi gravosi vengono utilizzati per le macchine mobili. I terreni corrosivi generalmente non utilizzano l'interramento diretto, altrimenti dovrebbero essere utilizzati cavi speciali con strato anticorrosivo. In luoghi con fluidi corrosivi, dovrebbe essere adottata la corrispondente guaina del cavo. Per la posa dei cavi in verticale o in punti con grandi differenze di altezza, è necessario utilizzare cavi antigoccia. I cavi isolati in gomma non devono essere utilizzati quando la temperatura ambiente supera i 40 ℃.
Verifica della sezione
(1) Scegliere i cavi in base alla tensione: Scegliere secondo il primo dei suddetti principi generali.
(2) Scegliere la sezione del cavo in base alla densità di corrente economica: il metodo di calcolo è lo stesso della sezione del cavo.
(3) Verificare la sezione del cavo Iux≥Izmax in base alla massima corrente di carico a lungo termine della linea
Nella formula: Iux——la corrente di carico ammissibile del cavo (A);
Izmax——La corrente di carico massima a lungo termine (A) nel cavo.
Usiamo questo metodo di selezione più a lungo nel nostro lavoro quotidiano. Di solito troviamo prima la corrente di lavoro della linea e quindi, in base alla corrente di lavoro massima della linea, non dovrebbe essere maggiore della capacità di carico di corrente consentita del cavo. La corrente di lavoro ammissibile a lungo termine del cavo è mostrata nella Tabella 1.
Spesso incontriamo questa situazione nel lavoro reale. A causa dell'aumento del carico e dell'aumento della corrente di carico, il cavo originale ha una capacità di trasporto di corrente insufficiente e scorre sopra la corrente. Per aumentare la capacità, considerando il normale funzionamento del cavo originale, è necessario ripassare il cavo. La costruzione è difficile e antieconomica e spesso adottiamo doppie o addirittura triple fusioni.
Nella scelta dei cavi combinati, molte persone pensano che minore è la sezione del cavo, più economico e ragionevole, purché siano soddisfatti i requisiti di capacità di trasporto di corrente. È davvero così?
Il 3 gennaio 2006, il cavo principale dal trasformatore 1# alla sala di distribuzione dell'energia è esploso. Due dei cavi con anima in alluminio a quattro conduttori originali da 185 mm sono esplosi. Per ripristinare l'alimentazione in tempo, l'area di lavoro ha mantenuto l'altro cavo buono e ha unito i due cavi. Per l'alimentazione viene utilizzato un cavo con anima in alluminio a quattro conduttori da 120 mm. Dopo 10 mesi di attività, il cavo principale è scoppiato di nuovo il 15 novembre 2006. Dopo l'ispezione, è stato riscontrato che la rottura del cavo da 185 mm ha causato l'incidente.
Perché è successo questo incidente? Secondo la tabella 1, possiamo trovare che la portata di corrente sicura dei tre cavi utilizzati è 668A e la corrente di carico massima misurata dall'amperometro a pinza è di soli 500A nella zona giorno. Secondo il principio di Iux≥Izmax, questa operazione dovrebbe essere sicura e affidabile. Tuttavia, ignoriamo che il cavo ha una resistenza, perché quando il cavo multiparallelo è collegato, la resistenza di contatto è diversa al momento della connessione e questa resistenza di contatto è spesso paragonabile alla resistenza del cavo stesso. Di conseguenza, l'attuale distribuzione del cavo multiparallelo sarà incoerente. La distribuzione della corrente di cavi multiparalleli bilanciati è correlata all'impedenza del cavo.
Calcolo approssimativo dell'interfaccia del filo di rame: S=IL/54.4U (area della sezione trasversale del filo S in millimetri)
Calcolo approssimativo dell'interfaccia del filo di alluminio: S=IL/34U
Calcolo della resistenza
La resistenza standard CC del cavo può essere calcolata secondo la seguente formula:
R20=ρ20(1+K1)(1+K2)/∏/4×dn×10
Nella formula: R20——La resistenza standard della corrente di ramo del cavo a 20℃ (Ω/km)
ρ20——Resistività del filo (a 20℃) (Ω*mm/km)
d——Il diametro di ciascun filo centrale (mm)
n——Numero di fili centrali;
Velocità di torsione del filo K1-core, circa 0,02-0,03;
K2——La velocità di torsione del cavo multipolare, circa 0,01-0,02.
La resistenza CA effettiva per chilometro di cavo a qualsiasi temperatura è:
R1=R20 (1+a1) (1+K3)
Nella formula: a1——Il coefficiente di temperatura della resistenza a t℃;
K3——Coefficiente che tiene conto dell'effetto pelle e dell'effetto di prossimità, 0,01 quando l'area della sezione trasversale è inferiore a 250 mm; 0,23-0,26 quando è 1000 mm.
Calcolo della capacità
C=0.056Nεs/G
Nella formula: capacità del cavo C (uF/km)
Permettività relativa εs (lo standard è 3.5-3.7)
N——Il numero di cuori del cavo multipolare;
Fattore di forma G.
Calcolo dell'induttanza
Per i cavi sotterranei per la distribuzione di energia, quando la sezione del conduttore è tonda e si trascura la perdita di armatura e piombo, il metodo di calcolo dell'induttanza di ciascun cavo è lo stesso di quello del filo.
L=0.4605㏒Dj/r+0.05u
LN=0.4605DN/rN
Nella formula: L——induttanza di ciascun filo di fase (mH/km)
LN——L'induttanza del filo neutro (mH/km);
DN——La distanza geometrica tra la linea di fase e la linea neutra (cm);
rN--Il raggio della linea neutra (cm);
DAN, DBN, DCN: la distanza centrale tra ciascuna linea di fase e la linea neutra (cm).
illustrazione
La corrente di carico misurata del carico variabile vivente dell'area di lavoro 2# è 330A, il cavo esistente è un cavo con anima in rame a quattro conduttori da 120 mm e la capacità di carico di corrente sicura è 260A dopo aver controllato la tabella. Il cavo è sovraccarico e vi sono pericoli nascosti di funzionamento non sicuro. Al fine di garantire la normale alimentazione, la nostra area di lavoro è prevista per dividere la corrente con un altro cavo per garantire la normale alimentazione.
