Γενικές αρχές
Η ονομαστική τάση του καλωδίου είναι ίση ή μεγαλύτερη από την ονομαστική τάση του δικτύου όπου βρίσκεται και η μέγιστη τάση λειτουργίας του καλωδίου δεν πρέπει να υπερβαίνει το 15% της ονομαστικής τάσης του. Εκτός από τη χρήση καλωδίων με πυρήνα χαλκού σε μέρη που απαιτούν κίνηση ή έντονους κραδασμούς, χρησιμοποιούνται γενικά καλώδια πυρήνα αλουμινίου. Τα καλώδια που τοποθετούνται σε κατασκευές καλωδίων πρέπει να είναι γυμνά καλώδια με θωρακισμένα ή καλώδια με επένδυση από αλουμίνιο γυμνά με πλαστική επένδυση. Τα απευθείας θαμμένα καλώδια χρησιμοποιούν θωρακισμένα καλώδια με θήκη ή καλώδια με επένδυση από αλουμίνιο. Τα βαρέως τύπου καλώδια με επένδυση από καουτσούκ χρησιμοποιούνται για κινητά μηχανήματα. Τα διαβρωτικά εδάφη γενικά δεν χρησιμοποιούν απευθείας ταφή, διαφορετικά θα πρέπει να χρησιμοποιούνται ειδικά καλώδια αντιδιαβρωτικής στρώσης. Σε μέρη με διαβρωτικά μέσα, πρέπει να υιοθετείται η αντίστοιχη θήκη καλωδίου. Για την τοποθέτηση καλωδίων κατακόρυφα ή σε μέρη με μεγάλες διαφορές ύψους, πρέπει να χρησιμοποιούνται καλώδια που δεν στάζουν. Τα καλώδια με μόνωση από καουτσούκ δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος υπερβαίνει τους 40°C.
Επαλήθευση ενότητας
(1) Επιλέξτε καλώδια ανάλογα με την τάση: Επιλέξτε σύμφωνα με την πρώτη από τις προαναφερθείσες γενικές αρχές.
(2) Επιλέξτε το τμήμα του καλωδίου σύμφωνα με την οικονομική πυκνότητα ρεύματος: η μέθοδος υπολογισμού είναι η ίδια με αυτή του τμήματος σύρματος.
(3) Ελέγξτε τη διατομή του καλωδίου Iux≥Izmax σύμφωνα με το μέγιστο ρεύμα μακροπρόθεσμου φορτίου της γραμμής
Όπου: Επιτρεπόμενο ρεύμα φορτίου Iux του καλωδίου (A);
Izmax-το μακροπρόθεσμο μέγιστο ρεύμα φορτίου (A) στο καλώδιο.
Χρησιμοποιούμε αυτή τη μέθοδο επιλογής όσο περισσότερο γίνεται στην καθημερινή μας εργασία. Συνήθως, βρίσκουμε πρώτα το ρεύμα λειτουργίας της γραμμής και στη συνέχεια, σύμφωνα με το μέγιστο ρεύμα λειτουργίας της γραμμής, δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερο από την επιτρεπόμενη ικανότητα μεταφοράς ρεύματος του καλωδίου. Το επιτρεπόμενο μακροχρόνιο ρεύμα λειτουργίας του καλωδίου φαίνεται στον Πίνακα 1.
Συχνά συναντάμε αυτήν την κατάσταση στην πραγματική εργασία. Λόγω της αύξησης του φορτίου, το ρεύμα φορτίου αυξάνεται, το αρχικό καλώδιο έχει ανεπαρκή ικανότητα μεταφοράς ρεύματος και υπερβαίνει το ρεύμα. Για να αυξήσετε τη χωρητικότητα, λαμβάνοντας υπόψη την κανονική λειτουργία του αρχικού καλωδίου, είναι απαραίτητο να τοποθετήσετε ξανά το καλώδιο. Η κατασκευή είναι δύσκολη και αντιοικονομική και συχνά υιοθετούμε διπλή ή και τριπλή συγχώνευση.
Στην επιλογή των συνδυασμένων καλωδίων, πολλοί πιστεύουν ότι όσο μικρότερη είναι η διατομή του καλωδίου, τόσο πιο οικονομικό και λογικό, εφόσον πληρούνται οι απαιτήσεις φέρουσας ισχύος ρεύματος. Είναι αλήθεια αυτό;
Στις 3 Ιανουαρίου 2006, το κεντρικό καλώδιο από τον μετασχηματιστή 1# στο δωμάτιο διανομής ρεύματος εξερράγη. Δύο από τα αρχικά καλώδια αλουμινίου τεσσάρων πυρήνων 185 mm εξερράγησαν. Προκειμένου να αποκατασταθεί έγκαιρα η παροχή ρεύματος, ο χώρος εργασίας κράτησε το άλλο καλό καλώδιο και ένωσε τα δύο καλώδια. Για την παροχή ρεύματος χρησιμοποιείται ένα καλώδιο αλουμινίου τεσσάρων πυρήνων 120 mm. Μετά από 10 μήνες λειτουργίας, το κεντρικό καλώδιο έσπασε ξανά στις 15 Νοεμβρίου 2006. Μετά από έλεγχο, διαπιστώθηκε ότι το σκάσιμο του καλωδίου των 185 χλστ. προκάλεσε το ατύχημα.
Γιατί συνέβη αυτό το ατύχημα; Σύμφωνα με τον Πίνακα 1, μπορούμε να καταλάβουμε ότι η ασφαλής χωρητικότητα μεταφοράς ρεύματος των τριών καλωδίων που χρησιμοποιούνται είναι 668A και το μέγιστο ρεύμα φορτίου που μετράται από το αμπερόμετρο τύπου σφιγκτήρα είναι μόνο 500A στον χώρο διαβίωσης. Σύμφωνα με την αρχή του Iux≥Izmax, αυτή η λειτουργία πρέπει να είναι ασφαλής και αξιόπιστη. Ωστόσο, αγνοούμε ότι το καλώδιο έχει αντίσταση, επειδή όταν συνδέεται το πολυπαράλληλο καλώδιο, η αντίσταση επαφής είναι διαφορετική στη σύνδεση και αυτή η αντίσταση επαφής είναι συχνά συγκρίσιμη με την αντίσταση του ίδιου του καλωδίου. Ως αποτέλεσμα, η τρέχουσα κατανομή του πολυπαράλληλου καλωδίου θα είναι ασυνεπής. Η τρέχουσα κατανομή ισορροπημένων, πολυπαράλληλων καλωδίων σχετίζεται με την σύνθετη αντίσταση του καλωδίου.
Χονδρικός υπολογισμός διεπαφής χάλκινου σύρματος: S=IL/54,4U (εμβαδόν διατομής σύρματος S σε χιλιοστά)
Πρόχειρος υπολογισμός διεπαφής σύρματος αλουμινίου: S=IL/34U
Υπολογισμός αντίστασης
Η τυπική αντίσταση DC του καλωδίου μπορεί να υπολογιστεί σύμφωνα με τον ακόλουθο τύπο:
R20=ρ20(1+K1)(1+K2)/∏/4×dn×10
Στον τύπο: R20-η τυπική αντίσταση του ρεύματος διακλάδωσης του καλωδίου στους 20°C (Ω/km)
ρ20--Αντίσταση σύρματος (στους 20℃) (Ω*mm/km)
d--Η διάμετρος κάθε σύρματος πυρήνα (mm)
n--αριθμός πυρήνων.
Ρυθμός συστροφής σύρματος πυρήνα K1, περίπου 0,02-0,03.
K2-το ποσοστό συστροφής των καλωδίων πολλαπλών πυρήνων, περίπου 0,01-0,02.
Η πραγματική αντίσταση AC ανά χιλιόμετρο καλωδίου σε οποιαδήποτε θερμοκρασία είναι:
R1=R20(1+a1)(1+K3)
Στον τύπο: a1-ο συντελεστής θερμοκρασίας αντίστασης σε t ℃;
Συντελεστής Κ3 λαμβάνοντας υπόψη το δερματικό αποτέλεσμα και το φαινόμενο εγγύτητας, 0,01 όταν η περιοχή διατομής είναι 250 mm ή μικρότερη. 0,23-0,26 όταν 1000 χλστ.
Υπολογισμός χωρητικότητας
C=0.056Nεs/G
Στον τύπο: Χωρητικότητα καλωδίου C (uF/km)
εs-σχετική διαπερατότητα (το πρότυπο είναι 3,5-3,7)
N--ο αριθμός των καρδιών του καλωδίου πολλαπλών πυρήνων.
G--παράγοντας μορφής.
Υπολογισμός επαγωγής
Για υπόγεια καλώδια διανομής ισχύος, όταν η διατομή του αγωγού είναι στρογγυλή και η απώλεια θωράκισης και επένδυσης μολύβδου αγνοείται, η μέθοδος υπολογισμού της επαγωγής κάθε καλωδίου είναι η ίδια με αυτή του σύρματος.
L=0,4605㏒Dj/r+0,05u
LN=0,4605㏒DN/rN
Όπου: L--επαγωγή κάθε καλωδίου φάσης (mH/km)
LN-η αυτεπαγωγή του ουδέτερου καλωδίου (mH/km).
DN--η γεωμετρική απόσταση μεταξύ της γραμμής φάσης και της ουδέτερης γραμμής (cm).
rN-η ακτίνα της ουδέτερης γραμμής (cm).
DAN, DBN, DCN-η κεντρική απόσταση (cm) μεταξύ της ουδέτερης γραμμής κάθε γραμμής φάσης.
