Cavi riscaldanti isolati in carta con corrente continua

La temperatura limite dell'anima dei cavi isolati in carta con guaina in piombo o alluminio è determinata dalle seguenti circostanze:

1. Carta per cavi durevole. Con un aumento prolungato della temperatura al di sopra del valore consentito, la carta collassa, perde la sua resistenza meccanica, causando danni al cavo.

2. Inammissibilità della formazione di inclusioni di vuoto e gas all'interno del cavo. Il riscaldamento delle anime del cavo è associato ad un aumento del volume del cavo e ad un aumento della pressione interna sulla sua guaina in piombo o alluminio.

L'aumento della pressione nel cavo è dovuto principalmente all'elevato coefficiente di dilatazione termica della massa impregnante (il coefficiente di dilatazione termica della massa impregnante è 10-20 volte superiore ai coefficienti di dilatazione termica di rame, alluminio e carta) e porta a deformazioni permanenti della guaina di piombo. Quando il carico di corrente diminuisce, il volume dei componenti del cavo diminuisce.

Innanzitutto, gli strati isolanti esterni vengono raffreddati, il che porta all'esaurimento della massa impregnante degli strati isolanti adiacenti alle anime del cavo. Si formano inclusioni di vuoto e gas. Il bombardamento ionico della carta e l'azione dell'ozono attivo in queste inclusioni portano alla distruzione dell'isolamento del cavo.

La temperatura limite dei conduttori dei cavi con isolamento in carta e guaine in PVC laminato è determinata dall'inammissibilità del rammollimento di tali guaine. Temperature interne ammissibili dei cavi isolati in carta sec «Norme per la costruzione degli impianti elettrici» sono riportati in tabella. 1.

Tabella 1 Temperature ammissibili delle anime dei cavi, ° C

Tensione di linea, kV Fino a 1 6 10 20 35 Temperature consentite per cavi con guaina in piombo e alluminio 80 65 60 50 50 Lo stesso vale per cavi con guaina laminata in PVC 65 — — — —

I cavi elettrici vengono posati nel terreno, nell'aria (nei canali, sui muri degli edifici), nei tubi, ecc. Il calore (separato nei cavi posati nel terreno, vincendo la resistenza termica delle sue coperture, viene rimosso dal superficie del cavo a causa della conducibilità termica del terreno. Il processo di raffreddamento di un cavo in aria è simile al processo di raffreddamento dei fili isolati.

Nel determinare la quantità di calore rilasciato nel cavo, vengono prese in considerazione le perdite di energia nel dielettrico isolante e dalle correnti indotte nelle guaine protettive e sigillate. Le perdite nelle armature e nelle guaine di piombo o alluminio raggiungono valori praticamente apprezzabili nei cavi unipolari.

Per i cavi posati nel terreno, la temperatura calcolata è considerata pari alla temperatura media mensile più alta del suolo. A una profondità di 0,7 - 1,0 m, corrispondente alla profondità di posa del cavo, la temperatura cambia entro 1 mese. molto piccolo.

I carichi ammissibili del cavo sono secondo le tabelle delle «Regole per l'installazione elettrica», che sono compilate in base alla temperatura del suolo di + 15 ° C.

Se nella trincea viene posato più di un cavo con una distanza libera di 100 - 300 mm, le condizioni di raffreddamento si deteriorano e i carichi ammissibili sui cavi si riducono. Quando si determinano i carichi ammissibili a lungo termine, i cavi ridondanti non sono inclusi nel numero di cavi adiacenti. I cavi di standby sono intesi come cavi normalmente funzionanti senza carico, quando sono scollegati, è possibile trasferire l'intera potenza di progetto attraverso i cavi rimanenti.

A temperature del suolo diverse da + 15°C cambiano le condizioni per il raffreddamento dei cavi. Le correzioni della temperatura del suolo vengono effettuate moltiplicando i carichi di corrente indicati nell'appendice 10 per i fattori di correzione.

I cavi posati sulle pareti degli edifici, nei condotti (nell'aria), ecc., hanno condizioni di raffreddamento peggiori rispetto a quando sono posati nel terreno. Le correnti ammissibili a lungo termine attraverso i cavi posati in aria a una temperatura di + 25 ° C e i fattori di correzione per la temperatura dell'aria sono indicati in PUE.

Se più cavi vengono posati in un canale o tunnel e la ventilazione garantisce una temperatura costante al loro interno, il carico di corrente, a seconda del numero di cavi posati, non viene ridotto. Viene immesso solo il fattore di correzione della temperatura dell'aria.Nella posa dei cavi in ​​aria, si assume che la temperatura dell'ambiente di progetto sia uguale alla temperatura del giorno più caldo.

Quando si combinano più circostanze, ad esempio quando più cavi sono posati in parallelo e la temperatura del suolo è diversa da + 15 ° C, il carico di corrente ammissibile del cavo viene stabilito moltiplicando i carichi indicati nelle tabelle principali di PUE per il prodotto dei fattori di correzione corrispondenti.

Si presume che i carichi ammissibili sui cavi posati nel terreno nei tubi siano uguali ai carichi sui cavi posati in aria.

Nelle città e nelle aree industriali, i cavi vengono talvolta posati in blocchi. Questo tipo di installazione è svantaggioso in termini di carichi di cavi consentiti. La resistenza termica aggiuntiva del dispositivo e l'aria tra il dispositivo e il cavo riducono notevolmente i carichi consentiti sui cavi. Ad esempio, il carico ammissibile di cavi da 10 kV con conduttori in rame da 95 mm2 montati in un blocco di cemento con sei fori è circa il 65% della capacità di carico di altrettanti cavi posati nel terreno.

La riduzione del carico di corrente ammissibile dei cavi posati in blocchi di cemento dipende dal numero di cavi, dalla posizione del cavo nel blocco e dalla sezione del cavo. La riduzione maggiore si osserva per i cavi posti verso il centro del blocco e in blocchi per un elevato numero di cavi. Il blocco con 24 fori per cavi situati al centro, la capacità di carico è ridotta del 60%.

In caso di funzionamento di emergenza della rete per il periodo di liquidazione dell'emergenza, ma non superiore a 5 giorni, è consentito il sovraccarico dei cavi per tutti i metodi di posa fino al 130%.Questo sovraccarico è consentito solo per i cavi caricati nelle normali modalità operative della rete con non più dell'80% del carico continuo consentito su di essi.