Splošna načela
Nazivna napetost kabla je enaka ali večja od nazivne napetosti omrežja, kjer se nahaja, največja delovna napetost kabla pa ne sme presegati 15% nazivne napetosti. Poleg uporabe bakrenih jedrnih kablov na mestih, ki zahtevajo gibanje ali hude vibracije, se na splošno uporabljajo tudi aluminijasti jedrni kabli. Kabli v kabelskih konstrukcijah morajo biti goli oklepni kabli ali aluminijasti goli plastični odtesnjeni kabli. Neposredno zakopani kabli uporabljajo oklepne kable s karti ali z aluminijastimi golimi plastičnimi odtisnjenim kabli. Za mobilne stroje se uporabljajo težki gumijasti odtisni kabli. Jedka tla na splošno ne uporabljajo neposrednega pokopa, sicer je treba uporabiti posebne protikorozijo plast kablov. Na mestih z jedko nosilci je treba sprejeti ustrezno kabelsko opornico. Za polaganje kablov navpično ali na mestih z velikimi višinmi razlikami, je treba uporabiti kable, ki ne kapljajo. Gumijasti izolirani kabli se ne smejo uporabljati, kadar temperatura okolja presega 40 °C.
Preverjanje oddelka
(1) Izberite kable glede na napetost: Izbirajte po prvem od zgoraj navedenih splošnih načel.
(2) Izberite kabelski odsek glede na gostoto gospodarskega toka: metoda izračuna je enaka kot v razdelku žice.
(3) Preverite prečni prerez kabla Iux≥Izmax glede na največji dolgoročni tok obremenitve črte
V formuli: Iux – – dovoljeni tok obremenitve kabla (A);
Izmax –– Dolgoročni največji tok obremenitve (A) v kablu.
Pri vsakodnevnem delu uporabljamo to metodo izbire. Običajno najprej najdemo delovni tok proge, nato pa glede na največji delovni tok proge ne sme biti večji od dovoljene nosilne kapacitete kabla. Dovoljeni dolgoročni delovni tok kabla je prikazan v tabeli 1.
Pogosto naletimo na to situacijo pri dejanski službi. Zaradi povečanja obremenitve in povečanja obremenitvenega toka izvirni kabel nima zadostne nosilne zmogljivosti toka in teče preko toka. Da bi povečali kapaciteto, glede na normalno delovanje prvotnega kabla, je treba ponovno poneti kabel. Gradnja je težka in neekonomična, pogosto pa sprejemamo dvojno ali celo trojno združitev.
Pri izbiri kombiniranih kablov mnogi ljudje mislijo, da je manjši prerez kabla, bolj ekonomien in razumen, dokler so izpolnjene zahteve glede trenutne nosilne zmogljivosti. Je to res tako?
3. januarja 2006 je eksplodiral glavni kabel od transformatorja 1# do distribucijske sobe za napajanje. Eksplodirala sta dva od prvotnih štirijedrnih 185mm aluminijastih jedrnih kablov. Za pravočasno obnovitev napajalnika je delovno območje ohranilo drugi dober kabel in združilo dva kabla. 120mm štirijedrni aluminijasti jedrni kabel se uporablja za napajanje. Po 10 mesecih delovanja je glavni kabel ponovno počil 15. novembra 2006. Po pregledu so ugotovili, da je počil kabel 185mm povzročil nesrečo.
Zakaj se je ta nesreča zgodila? V skladu s tabelo 1 lahko ugotovimo, da je varna nosilnost toka treh kablov in uporabljenih 668A, največji nosilni tok, merjeni z ammetrom tipa sponke, pa je v bivalni okolici le 500A. Po načelu Iux≥Izmax mora biti ta operacija varna in zanesljiva. Vendar pa ne upoštevamo, da ima kabel upornost, saj je ob priključitvi več vzporednega kabla na povezavi stikni upor drugačen, ta kontaktna upornost pa je pogosto primerljiva z uporom samega kabla. Zaradi tega bo trenutna porazdelitev večporednega kabla nesoglasna. Trenutna porazdelitev uravnoteženih, več vzporednih kablov je povezana z impedanco kabla.
Grob izračun vmesnika za bakreno žico: S=IL/54.4U (S žice prečni prerez v milimetrih)
Grob izračun aluminijastega žice vmesnika: S=IL/34U
Izračun upora
Enosmerni standardni upor kabla se lahko izračuna v skladu z naslednjo formulo:
R20=ρ20(1+K1)(1+K2)/∏/4×dn×10
V formuli: R20 — – Standardna upornost veje toka kabla pri 20 °C (Ω/km)
ρ20——Odpornost žice (pri 20 °C) (Ω*mm/km)
d——Premer vsake jedrne žice (mm)
n —— Število jedrnih žic;
Hitrost zasuka žice K1, približno 0,02-0,03;
K2 —— Hitrost zasuka večjedrnega kabla, približno 0,01-0,02.
Dejanska upornost izmenljivca na kilometer kabla pri kateri koli temperaturi je:
R1=R20 (1+a1) (1+K3)
V formuli: a1 — – Temperaturni koeficient upora pri t °C;
K3 —— Koeficient, ki upošteva učinek kože in učinek bližčine, 0,01, kadar je prečni prerez manjši od 250mm; 0,23-0,26, ko je 1000 mm.
Izračun kapacitance
C=0.056Nεs/G
V formuli: C-kabelska kapacitanca (uF/km)
εs-relativna dovoljenost (standard je 3,5-3,7)
N—— Število src večjedrnega kabla;
Faktor oblike G.
Izračun indukcije
Pri podzemnih kablih za distribucijo električne energije, ko je prerez vodnika okrogel, izguba oklepa in svinčnika pa je zanemarljiva, je metoda induktivnoga izračuna vsakega kabla enaka kot pri žicah.
L=0.4605logDj/r+0,05u
LN=0.4605logDN/rN
V formuli: L —— indukcija vsake fazne žice (mH/km)
LN —— indukcijo nevtralne žice (mH/km);
DN —— Geometrijska razdalja med fazno črto in nevtralno črto (cm);
rN —— Polmer nevtralne črte (cm);
DAN, DBN, DCN-sredinska razdalja med vsako fazno črto do nevtralne črte (cm).
Ilustracija
Izmerjeni nosilni tok delovnega območja 2# živa spremenljiva obremenitev je 330A, obstoječi kabel je 120mm štirijedrni bakreni jedrni kabel, varna nosilnost toka pa je 260A po preverjanju mize. Kabel je preobremenjen in obstajajo skrite nevarnosti za nevarno delovanje. Da bi zagotovili normalno napajanje, naše delovno območje Načrtovano je, da se tok razdeli z drugim kablom, da se zagotovi normalno napajanje.
