Aquecendo cabos isolados em papel com corrente contínua

A temperatura limite do núcleo de cabos isolados de papel com chumbo ou bainha de alumínio é determinada pelas seguintes circunstâncias:

1. Papel de cabo durável. Com um aumento prolongado da temperatura acima do valor permitido, o papel colapsa, perde sua resistência mecânica, o que leva a danos no cabo.

2. Inadmissibilidade de formação de vácuo e inclusões de gás no interior do cabo. O aquecimento dos núcleos do cabo está associado a um aumento no volume do cabo e a um aumento na pressão interna em seu condutor ou bainha de alumínio.

O aumento da pressão no cabo é principalmente devido ao coeficiente de expansão de alta temperatura da massa de impregnação (o coeficiente de expansão de temperatura da massa de impregnação é 10-20 vezes maior que os coeficientes de expansão de temperatura de cobre, alumínio e papel) e leva a deformações permanentes da bainha de chumbo. À medida que a carga atual diminui, o volume dos componentes do cabo diminui.

Em primeiro lugar, as camadas externas de isolamento são resfriadas, o que leva ao esgotamento da massa impregnante das camadas de isolamento adjacentes aos núcleos do cabo. Inclusões de vácuo e gás são formadas. O bombardeio iônico do papel e a ação do ozônio ativo nessas inclusões levam à destruição do isolamento do cabo.

A temperatura limite dos condutores de cabos com isolação de papel e bainhas de PVC laminado é determinada pela inadmissibilidade de amolecimento dessas bainhas. Temperaturas de núcleo permitidas de cabos isolados de papel de acordo com «Regras para a construção de instalações elétricas» são dados em tabela. 1.

Tabela 1 Temperaturas admissíveis dos núcleos dos cabos, ° C

Tensão de linha, kV Até 1 6 10 20 35 Temperaturas admissíveis de cabos com chumbo e bainha de alumínio 80 65 60 50 50 O mesmo se aplica a cabos com bainhas de PVC laminado 65 — — — —

Os cabos de energia são colocados no chão, no ar (em canais, nas paredes dos edifícios), em tubulações, etc. O calor (separado nos cabos colocados no chão, vencendo a resistência térmica de suas tampas, é removido do superfície do cabo devido à condutividade térmica do solo. O processo de resfriamento de um cabo no ar é semelhante ao processo de resfriamento de fios isolados.

Ao determinar a quantidade de calor liberada no cabo, são consideradas as perdas de energia no dielétrico isolante e de correntes induzidas em bainhas protetoras e seladas. As perdas em armaduras e bainhas de chumbo ou alumínio atingem valores praticamente perceptíveis em cabos unipolares.

Para cabos colocados no solo, a temperatura calculada é considerada igual à temperatura média mensal mais alta do solo. A uma profundidade de 0,7 a 1,0 m, correspondente à profundidade da colocação do cabo, a temperatura muda em 1 mês. muito pequeno.

As cargas de cabo permitidas estão de acordo com as tabelas das «Regras para instalação elétrica», que são compiladas com base na temperatura do solo de + 15 ° C.

Se mais de um cabo for colocado na vala com uma distância livre de 100 a 300 mm, as condições de resfriamento se deterioram e as cargas permitidas nos cabos são reduzidas. Ao determinar as cargas admissíveis de longo prazo, os cabos redundantes não são incluídos no número de cabos adjacentes. Os cabos Standby são entendidos como cabos sem carga operando normalmente, quando são desconectados, é possível transferir toda a potência de projeto através dos cabos restantes.

Em temperaturas do solo diferentes de + 15 ° C, as condições de resfriamento dos cabos mudam. As correções da temperatura do solo são feitas multiplicando as cargas atuais dadas no Apêndice 10 pelos fatores de correção.

Os cabos colocados nas paredes dos edifícios, nas condutas (no ar), etc., têm piores condições de arrefecimento do que quando colocados no solo. As correntes admissíveis de longo prazo através de cabos colocados no ar a uma temperatura de + 25 ° C e os fatores de correção para a temperatura do ar são fornecidos em PUE.

Se vários cabos forem colocados em um canal ou túnel e a ventilação garantir uma temperatura constante neles, a carga atual, dependendo do número de cabos colocados, não será reduzida. Somente o fator de correção da temperatura do ar é inserido.Ao colocar cabos no ar, a temperatura de projeto do ambiente é considerada igual à temperatura do dia mais quente.

Quando várias circunstâncias são combinadas, por exemplo, quando vários cabos são colocados em paralelo e a temperatura do solo é diferente de + 15 ° C, a carga atual admissível do cabo é estabelecida multiplicando as cargas fornecidas nas tabelas principais de PUE pelo produto dos fatores de correção correspondentes.

As cargas admissíveis nos cabos colocados no solo em tubos são consideradas iguais às cargas nos cabos colocados no ar.

Nas cidades e áreas industriais, os cabos às vezes são colocados em blocos. Este tipo de instalação é desvantajoso em termos de cargas de cabo admissíveis. A resistência térmica adicional do dispositivo e o ar entre o dispositivo e o cabo reduzem significativamente as cargas permitidas nos cabos. Por exemplo, a carga admissível de cabos de 10 kV com condutores de cobre de 95 mm2 montados em um bloco de concreto com seis furos é cerca de 65% da capacidade de carga do mesmo número de cabos colocados no solo.

A redução da carga de corrente admissível de cabos colocados em blocos de concreto depende do número de cabos, da posição do cabo no bloco e da seção transversal do cabo. A maior redução é observada para cabos localizados no centro do bloco e em blocos para um grande número de cabos. O bloco com 24 furos de cabos localizados em seu centro, a capacidade de carga é reduzida em 60%.

Em caso de operação de emergência da rede durante o período de liquidação da emergência, mas não superior a 5 dias, a sobrecarga dos cabos para todos os métodos de instalação é permitida em até 130%.Essa sobrecarga é permitida apenas para cabos carregados em modos de operação normais da rede com não mais de 80% da carga contínua permitida sobre eles.