Экспериментальное определение пропускной способности кабелей на напряжение 6–110 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена

Page 1
background image

Page 2
background image

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 


Page 3
background image

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

),

где 

max

  —  максимальная  температура  жилы; 

t

  — 

время  от  начала  включения  тока; 

T

  —  постоянная 

времени нагрева.

При 

= 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


Читать онлайн

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.

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»