Расчет токовой нагрузки кабеля среднего напряжения формирует техническую основу проектов распределения энергии в диапазоне от 6 кВ до 36 кВ. Этот расчет важен не только для высоковольтного кабеля, но и для всех кабелей напряжения. От кабеля СН ожидается не только передача энергии, но и недопущение превышения тепловых пределов системы в условиях перегрузки и короткого замыкания. Неправильно рассчитанное сечение кабеля приводит к перегреву, быстрой деградации изоляции и, как следствие, к серьезным сбоям, ставящим под угрозу все долгосрочные инвестиции. Поэтому правильное выполнение расчета токовой нагрузки кабеля является обязательным.
Расчет токовой нагрузки кабеля среднего напряжения
В этом всеобъемлющем руководстве мы углубимся в тепловые принципы, лежащие в основе Расчета токовой нагрузки кабеля среднего напряжения, роль международного стандарта IEC 60287, а также точные решения, которые мы предлагаем с кабелями с изоляцией XLPE от таких марок, как Prysmian.
Что такое токовая нагрузка (Iz)? Кабель как тепловая проблема
Токонесущая способность кабеля — это максимальная сила тока (в амперах), которую кабель может непрерывно пропускать, не превышая максимально допустимую температуру его изоляционного материала. Точный расчет токовой нагрузки кабеля рассматривается прежде всего как тепловая проблема, составляющая основу стандарта IEC 60287.
Важность изоляции XLPE и токонесущая способность
В кабелях среднего напряжения широко используется изоляция из Сшитого Полиэтилена (XLPE). Изоляция XLPE устойчива к более высоким рабочим температурам (90°C при непрерывной работе) и температурам короткого замыкания (250°C), чем стандартный ПВХ. Это позволяет токонесущей способности кабеля XLPE достигать более высоких значений Iz по сравнению со стандартными изолированными кабелями, что делает его незаменимым для подземных кабелей СН. Тепловое преимущество XLPE играет важную роль при расчете несущей способности кабельной нагрузки.
7 критически важных факторов, влияющих на расчет (модель IEC 60287)
Расчет токонесущей способности сечения кабеля нельзя производить, просто взглянув на сечение проводника. Расчет токовой нагрузки кабеля фокусируется на том, как кабель передает тепло в окружающую среду, принимая во внимание следующие факторы:
- Температура окружающей среды: По мере увеличения температуры окружающей среды (Ta) и места установки (воздух/грунт) способность кабеля рассеивать тепло уменьшается, и, следовательно, несущая способность кабеля падает.
- Тепловое сопротивление грунта: Для подземных кабелей СН теплопроводность грунта имеет решающее значение. Сухой песчаный грунт имеет высокое тепловое сопротивление, что снижает токонесущую способность кабеля СН.
- Глубина прокладки: По мере увеличения глубины увеличивается сложность отвода тепла кабелем на поверхность, что снижает его токонесущую способность.
- Метод прокладки (Треугольник/Плоскость): То, как прокладываются кабели (рядом или в треугольной форме) в трехфазных системах, влияет на магнитное взаимодействие и теплопередачу между ними.
- Группирование кабелей: Прокладка нескольких цепей в одном и том же канале приводит к взаимному нагреву соседних кабелей (эффект близости). По мере увеличения группирования, несущая способность кабельной нагрузки должна быть снижена в целях безопасности.
- Коэффициент нагрузки: Время, в течение которого кабель находится под полной нагрузкой, влияет на средний температурный баланс, что влияет на расчет токовой нагрузки кабеля.
- Потери в оболочке и экране: Вихревые токи, генерируемые в медных экранах и броне, производят дополнительное тепло, и это тепло должно быть включено в расчет токовой нагрузки кабеля СН.
Решение Deltatema: Правильное сечение и гарантия
Расчет сечения кабеля среднего напряжения и определение сечений проводников СН требуют экспертных знаний в крупномасштабных проектах. В Deltatema мы работаем с нулевым допуском на ошибки. Вместо того чтобы полагаться исключительно на стандартные таблицы для расчета токонесущей способности кабеля XLPE, мы анализируем все вышеперечисленные факторы вместе с актуальными данными от мировых производителей, таких как Prysmian.
Этот подход поддерживает точное определение токонесущей способности сечения кабеля и вашу цель долгосрочных инвестиций.
Заключение
Расчет токовой нагрузки кабеля среднего напряжения (6 кВ – 36 кВ) требует научной точности для успеха проекта критической инфраструктуры. Принятие правильного инженерного подхода, основанного на IEC 60287 и учитывающего факторы окружающей среды, является самым умным решением с точки зрения как безопасности, так и долгосрочных инвестиций. Deltatema гордится тем, что обеспечивает удовлетворение потребностей вашего проекта в передаче энергии наиболее эффективным и безопасным способом, начиная с правильного расчета сечений кабелей и токонесущей способности. Чтобы воспользоваться нашими экспертными консультационными услугами, пожалуйста, свяжитесь с нашими экспертами.
