96
В
соответствии с ГОСТ Р МЭК 60287-1-1-2009
[1] определены длительно допустимые токи
нагрузки на трехжильные (на напряжение
6–35 кВ) и одножильные (на напряжение
6–110 кВ) кабели с изоляцией из сшитого полиэти-
лена с медными и алюминиевыми токопроводящи-
ми жилами с броней из немагнитных и магнитных
материалов и без брони, проложенные одиночно
(трехжильные кабели и одножильные кабели — тре-
угольником или в плоскости) или группами в земле
и на воздухе при следующих температурах окружа-
ющей среды (по ТКП 611-2017) [2]: среднегодовая
(+10°С — грунт, +15°C — воздух), весенне-летняя
(+15°С — грунт, +25°C — воздух) и осенне-зимняя
(+5°С — грунт и воздух).
Значения длительно допустимых токов нагрузки
для трехжильных кабелей с изоляцией из сшитого
полиэтилена на напряжение 6–35 кВ, проложенных
в земле и на воздухе, с медными и алюминиевыми
жилами площадью поперечного сечения до 240 мм
2
,
полученные расчетным путем [3], в основном соот-
ветствуют каталожным данным завода «Энергоком-
плект» (г. Витебск) [4], однако для кабелей с алю-
миниевыми жилами на напряжение 6 кВ и 10 кВ
площадью поперечного сечения 150–240 мм
2
при
прокладке в земле и на воздухе расчетное значе-
ние длительно допустимого тока превышает ката-
ложное значение в 1,2–1,35 раза.
Значения длительно допустимых токов нагрузки
для одножильных кабелей с изоляцией из сшитого
полиэтилена на напряжение
6–110 кВ, проложенных в зем-
ле и на воздухе (в одной пло-
скости и треугольником) при
расчетной температуре грунта
+15°С и воздуха +25°С, с мед-
ными и алюминиевыми жи-
Экспериментальное определение
пропускной способности кабелей на
напряжение 6–110 кВ с изоляцией
из сшитого полиэтилена
Экспериментальной
проверке
подверглись
значения
длительно
допустимых
токов
нагрузки
,
проложенные
одиночно
на
воздухе
трехжильные
(
на
напряжение
6–35
кВ
)
и
одножильные
(
на
напряжение
6–110
кВ
)
кабели
с
изоляцией
из
сшитого
полиэтилена
,
предварительно
определенные
нами
в
соответствии
с
ГОСТ
Р
МЭК
60287-1-1-2009.
Уста
-
новлено
,
что
допустимые
токи
нагрузки
для
всех
испытуемых
образцов
трехжильных
и
одножильных
кабелей
с
алюминиевыми
жилами
,
проложенных
одиночно
на
возду
-
хе
,
превышают
каталожные
значения
для
трехжильных
кабелей
в
1,1–1,26
раза
и
до
1,4
раза
для
одножильных
кабелей
на
напряжение
110
кВ
.
Подгайский
С
.
И
.,
председатель Совета директоров
ПО «Энергокомплект», заслуженный энергетик Республики Беларусь
Короткевич
М
.
А
.,
д.т.н., профессор кафедры ЭС Белорусского национального технического университета
Табл. 1. Температура жилы небронированного кабеля
типа АПвПу 3×150(35)-10 и ее прирост
t
, ч
0,25 0,5 0,75 1,0 1,25 1,5 1,75 2,0 2,25 2,5 2,75 3,0
, °С
14
11
6
7
5
6
5
4
3
2
6
6
, °С
27
38
46
53
58
64
69
73
76
78
84
90
КАБЕЛЬНЫЕ
ЛИНИИ
лами и площадью поперечного сечения до 1000 мм
2
превышают аналогичные каталожные значения заво-
да «Энергокомплект»: в 1,32 раза (кабели на напря-
жение 6 кВ); в 1,45 раза (кабели на напряжение 10,
20, 35 кВ); в 1,67 раза (кабели на напряжение 110 кВ).
С целью установления возможности пропускания
расчетных значений токов нагрузки по токопроводя-
щим жилам кабеля выполнена их эксперименталь-
ная проверка.
Подверглись испытаниям образцы кабелей, наи-
более используемые при заказах, длиной 3 метра
с алюминиевыми жилами (трехжильные — на на-
пряжение 10 кВ и одножильные — на напряжение
10 и 110 кВ).
Образцы кабелей были расположены на возду-
хе, а один образец — в лотке в песке. Продолжи-
тельность нагрева кабеля при испытаниях — 2 часа
с контролем температуры токоведущей жилы с по-
мощью установленного на ней термодатчика и ее
фиксацией через 10 или 15 минут.
После проведения испытаний образцов кабелей
на нагрев и их остывания в течение 4 часов изоля-
ция испытывалась переменным напряжением 30 кВ
(для кабелей на напряжение 10 кВ) частотой 0,1 Гц
в течение 10 минут.
Схема испытательной установки представлена на
рисунке 1.
От испытательной установки подавалось рас-
четное значение тока, как правило, превышающего
97
каталожное значение. Фиксировалась температура
окружающей среды и температура жилы
через
каждые 15 минут, а также прирост температуры
за каждый отрезок времени наблюдения. На-
пример, для небронированного кабеля типа АПвПу
3×150(35)-10 результаты измерений представлены
в таблице 1.
По данным таблицы определялась постоянная
времени нагрева по формуле:
(
–
0
) = (
max
–
0
) (1 –
e
–
t
/
T
),
где
max
— максимальная температура жилы;
t
—
время от начала включения тока;
T
— постоянная
времени нагрева.
При
t
= 2 ч,
= 73°C,
0
= 13°C,
T
= 1 ч 20 мин.
ВЫВОДЫ
В ходе испытаний установлено:
– для трехжильного бронированного кабеля типа
АПвБВнг(A)-LS 3×150(50)-10 на напряжение
10 кВ, проложенного на воздухе, допустимый ток
нагрузки в 1,1 раза превышает каталожное зна-
чение;
– для трехжильного небронированного кабеля типа
АПвПу 3×150(35)-10, проложенного на воздухе,
допустимый ток нагрузки в 1,16 раза превышает
каталожное значение;
– длительно допустимый ток нагрузки для одно-
жильного кабеля типа АПвПу2г 1×240(25)-10 на
напряжение 10 кВ, проложенного на воздухе,
в 1,09 раза больше каталожного значения;
– длительно допустимый ток нагрузки для одно-
жильного кабеля типа АПвПуг 1×95(16)-10 на
напряжение 10 кВ может быть большим в 1,26 раза
по сравнению с каталожным значением (при про-
кладке на воздухе) и большим в 1,3 раза (при про-
кладке в земле);
– длительно допустимый ток нагрузки для одножиль-
ного кабеля типа АПвПу2гж 1×300 (150)- 64/110 на
напряжение 110 кВ может быть в 1,4 раза больше
каталожного значения.
Таким образом, значения длительно допусти-
мых токов нагрузки, приведенных в каталоге про-
дукции ПО «Энергокомплект», могут быть скоррек-
тированы.
Р
Рис
. 1.
Схема
испытательной
установки
:
а
)
подключение
трехжильного
кабеля
с
фазами
А
,
В
,
С
;
б
)
подключение
одножильного
кабеля
(1 —
разделительный
трансформатор
; 2 —
автотрансформатор
; 3 —
нагрузочный
блок
;
4 —
релетомограф
PET-3000 (
нагрузочный
трансформатор
тока
); 5 —
первичная
обмотка
релетомографа
или
питающая
кабельная
линия
; 6 —
измерительный
трансформатор
тока
; 7 —
соединенные
последовательно
жилы
испытуемого
трехжильного
(
а
)
и
одножильного
(
б
)
кабеля
; 8 —
датчик
температуры
жилы
; 9 —
регистратор
тем
-
пературы
; 10 —
цифровой
амперметр
; 11 —
клеммная
колодка
)
а)
б)
ЛИТЕРАТУРА
1. ГОСТ Р МЭК 60287-1-12009. Ка-
бели электрические. Расчет номи-
нальной токов нагрузки. Часть 1-1.
Уравнение для расчета номиналь-
ной токовой нагрузки (100%-ный
коэффициент нагрузки) и расчет
потерь. Общие положения. М.:
Стандартинформ, 2009. 25 с.
2. ТКП 611-2017. Силовые кабель-
ные линии напряжением 6–110 кВ.
Нормы проектирования по про-
кладке кабелей с изоляцией из
сшитого полиэтилена пероксид-
ной сшивки. Минск: Минэнерго РБ,
2007. 103 с.
3. Определение длительно допу-
стимых токов нагрузки на кабели
с изоляцией из сшитого полиэти-
лена на напряжение 6–110 кВ / От-
чет о НИР, шифр ХД 743/18с; руко-
водитель М.А. Короткевич. Минск:
БНТУ, 2018. 52 с.
4. Кабели и провода. Каталог про-
дукции. Витебск: ПО «Энергоком-
плект», 2015. 60 с.
+375 (212) 48-72-42
info@vikab.by
www.vikab.by
№
6 (63) 2020
Оригинал статьи: Экспериментальное определение пропускной способности кабелей на напряжение 6–110 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена
Экспериментальной проверке подверглись значения длительно допустимых токов нагрузки, проложенные одиночно на воздухе трехжильные (на напряжение 6–35 кВ) и одножильные (на напряжение 6–110 кВ) кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена, предварительно определенные нами в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60287-1-1-2009. Установлено, что допустимые токи нагрузки для всех испытуемых образцов трехжильных и одножильных кабелей с алюминиевыми жилами, проложенных одиночно на воздухе, превышают каталожные значения для трехжильных кабелей в 1,1–1,26 раза и до 1,4 раза для одножильных кабелей на напряжение 110 кВ.
