Расчет конструкции силового кабеля на напряжение (стр. 13 из 15)

Дж/

Теплоемкость экрана по изоляции:

(5.4.5)

Дж/

Теплоемкость полупроводящей водонабухающей ленты:

(5.4.6)

Дж/

Теплоемкость металлического экрана:

(5.4.7)

Дж/

Теплоемкость водонабухающей ленты:

(5.4.8)

Дж/

Теплоемкость оболочки:

(5.4.9)

Дж/

Теплоемкость кабеля:

(5.4.10)

Дж/

Расчёт постоянной времени нагрева.

^, (5.4.11)

В воздухе:

(5.4.12)

сек = 140,93 мин

В земле:

(5.4.13)

сек = 336,19 мин.

Кривые нагрева и охлаждения.

Нагрев кабеля в воздухе:

,(5.4.14)

T – текущая температура,

температура окружающей среды

максимальная температура

постоянная времени нагрева кабеля в воздухе, час

время нагрева, мин

Охлаждения кабеля в воздухе:

(5.4.15)

Нагрев кабеля в земле:

(5.4.16)

постоянная времени нагрева кабеля в земле, час.

Охлаждения кабеля в земле:

(5.4.17)

Результаты вычислений записаны в таблицу 9.

Таблица 9. Нагрев и охлаждение кабеля

Время (мин)	Температура, оС
	На воздухе		В земле
	Нагрев	Охлаждение	Нагрев	Охлаждение
0	10	90	10	90
20	20,6	79,4	14,6	85,4
40	29,8	70,2	19	81
60	37,7	62,3	23,1	76,9
80	44,7	55,3	26,9	73,1
100	50,7	49,3	30,6	69,4
160	64,3	35,7	40,3	59,7
260	77,4	22,6	53,1	46,9
360	83,8	16,2	62,6	37,4
460	86,9	13,1	69,6	30,4
560	88,5	11,5	74,9	25,1
660	89,3	10,7	78,8	21,2
760	89,6	10,4	81,7	18,3
860	89,8	10,2	83,8	16,2
920	89,9	10,1	84,8	15,2
940	89,9	10,1	85,1	14,9
960	89,9	10,1	85,4	14,6
1000	89,9	10,1	85,9	14,1
1100	90	10	87	13
1200	90	10	87,7	12,3
1300	90	10	88,3	11,7
1400	90	10	88,8	11,2
1500	90	10	89,1	10,9

5.5 Расчет зависимости температуры жилы от времени для тока нагрузки и тока перегрузки

Расчет будем производить при токе перегрузки в момент времени 360 мин.

а) при прокладке кабеля на воздухе[10]:

, (5.5.1)

а) при прокладке кабеля в земле:

. (5.5.2)

Температура жилы при токе перегрузки:

а) при прокладке кабеля на воздухе:

(5.5.3)

где

(5.5.4)

б) при прокладке кабеля в земле:

(5.5.5)

где

(5.5.6)

Результаты вычислений занесены в таблицу 10.

Таблица 10. Значения температуры жилы от времени от времени при токе перегрузки

Время, час	Температура, oC
	Нагрев
	На воздухе	В земле
0	10	10
20	21,1	16,9
40	30,8	23,4
60	39,1	29,5
80	46,4	35,2
100	52,7	40,7
120	58,2	45,8
140	62,9	50,6
160	67,1	55,1
260	80,8	74,2
360	87,5	88,3
460	90,9	98,9
560	92,5	106,7
660	93,3	112,5
760	93,7	116,8
860	93,9	120,0
960	94,0	122,3
1060	94,0	124,1

Рис. 20. Расчет зависимости температуры жилы от времени для тока нагрузки и тока перегрузки: 1 – нагрев кабеля в земле при токе перегрузки; 2 – нагрев кабеля на воздухе при токе перегрузки; 3 – нагрев и охлаждение кабеля в земле при токе нагрузки; 4 – нагрев и охлаждение кабеля на воздухе при токе нагрузки

5.6 Расчет зависимости тока перегрузки от времени перегрузки

а) При прокладке кабеля на воздухе[10]:

(5.6.1)

кА

б) При прокладке кабеля в земле:

(5.6.2)

кА

Результаты вычислений занесены в таблицу 11.

Таблица 11. Значения тока перегрузки при различном времени перегрузки

Время, мин	Ток перегрузки, кА
	На воздухе	В земле
1	15,403	14,998
20	3,561	3,401
40	2,605	2,440
60	2,2	2,022
80	1,968	1,776
100	1,817	1,611
120	1,711	1,492
140	1,632	1,401
150	1,600	1,362
250	1,421	1,128
350	1,353	1,016
450	1,323	0,952
550	1,308	0,911
650	1,302	0,884
750	1,298	0,865
850	1,297	0,852
950	1,296	0,843
1050	1,296	0,836
1150	1,295	0,831
1250	1,295	0,827
1350	1,295	0,825
1450	1,295	0,823
1550	1,295	0,821
1650	1,295	0,82
1700	1,295	0,82

По данным таблицы построена зависимость тока перегрузки от времени перегрузки на рис. 21.

Рис. 21. Зависимость тока перегрузки от времени перегрузки: 1 – при прокладке кабеля на воздухе; 2 – при прокладке кабеля в земле