i После прокладки и окончания монтажа кабельной линии проводятся испытания кабелей на целостность жил, совпадение фаз и повышенным постоянным напряжением. Испытательные напряжения для кабелей на напряжение 3 кВ и выше приведены в табл. 14-33.

14-5. ДОПУСТИМЫЕ ТОКИ НАГРУЗКИ

В соответствии с ПУЭ при длительном времени работы при максимальном токе нагрузка кабелей выбирается исходя из экономической плотности тока (см. разд, 31). Кроме того, ток нагрузки выбирается исходя из максимально допустимой температуры в кабеле. Температура жил кабелей не должна превышать значений, представленных в табл. 14-34. Увеличение температуры выше этих норм приводит к ускоренному старению изоляции, что сопровожда-

ется ухудшением электрических свойств. В табл. 14-34 приведены также дополнительные факторы, ограничивающие температуру в кабеле.

Расчет допустимого тока нагрузки производится на основе теплового закона Ома:

# = pS.

где © - разность температур, С; р -тепловой поток на 1 м длины кабеля, Вт/м; S - тепловое сопротивление 1 м, °С-м/Вт.

Разность температур жилы и окружающей среды ©ж в одножильном кабеле

©ж = (Рж + Риз/2) 5из + (Рж + Риз + + Роб)(5п4-5о).

где Рук, Риз И роб - потери В жиле, изоляции и оболочке на 1 м; 5из, Sn и So - тепловые сопротивления изоляции, защитных покровов и окружающей среды.

Таблица 14-34

Допустимые температуры нагревания изоляции силовых кабелей при различных режимах работы

Для трехжильного кабеля эта разность равна:

,1< = Зрж(5иа + 5п + 5о).

В этих кабелях потери в изоляции и оболочке, как правило, значительно .меньше потерь в жиле и ими можно пренебречь.

Для кабелей марки ОСБ

= Рж 5из + (Рж + Роб) зап +

+ 3(Рж + Роб)(5п + £о).

где 5зап - тепловое сопротивление заполнения между свинцовыми оболочками.

При прокладке нескольких кабелей они нагревают друг друга и тепловой расчет определяется взаимным расположением кабелей. Подробно о тепловом расчете см [14-1].

Потери в оболочке пропорциональны потерям в жиле и выражаются через коэффициент потерь в оболочке уоб, причем роб=г/обрж. Величина у об для одножильных кабелей может быть более 1. Для кабелей марки ОСБ об=0,!н-0,2.

Ток нагрузки может быть рассчитан, исходя из приведенных выше уравнений.

Для одножильных кабелей

Таблица 14-35

ж - Риз (5ив/2 + -Sn + So) fi tSH3 + (l + /oo)(Sn + So)] ДЛЯ трехжильных кабелей

3?ж (5йз -- Sn -\- So) для кабелей марок ОСБ и ОСК

/?ш{5из + (1+г/об)5зап +

+ 3(l-f i/o6)(Sn + So)]

где Rm - сопротивление жилы переменному току при максимально допустимой рабочей температуре.

Тепловое сопротивление изоляции кабелей вычисляется по формулам:

а) одножильные кабели и фаза кабеля марки ОСБ

б) трехжильные кабели с поясной изоляцией с круглой жилой

G = (0,85 + 0,2п) In Г(8,3 - 2,2я) т+Ц;

в) кабели с числом жнл k более 3

k8 + ) + ) ,

G=]n

8Mj:

Удельные тепловые сопротивления кабельных материалов

г) кабели с секторными жилами

Оиз . R

Sb3=1J

2л ск

где Оиз -удельное тепловое сопротивление изоляции (табл. 14-35); R - радиус по изоляции; г - радиус жилы; icK -радиус сектора; G - геометрический коэффициент; Д и Д] - толщина жильной и поясной изоля- ции; n==&iA; m= (A-4-Ai)/2 г.

Тепловое сопротивление заполнения 5зап в кабелях с отдельно освинцованными жилами можно вычислить по формуле для трехжильных кабелей, в которой в качестве радиуса жилы принят наружный радиус свинцовой оболочки, в качестве толщины жильной изоляции А - толщина подушки на каждой оболочке и в качестве толщины поясной изоляции Ai - Толщина общей подушки под броней.

При наличии металлических экранов вокруг изолированных фаз тепловое сопротивление изоляции уменьшается и 5 з необходимо умножить на коэффициент ks, значение которого приведено на рис. 14-5.

Параметр

Аз Оиз 2аОэ

где Дэ и Оэ - толщина и удельное тепловое сопротивление экрана; г - радиус жилы.

Тепловое сопротивление защитных покровов вычисляется также, как тепловое сопротивление изоляции:

о . п2

где Оп - удельное тепловое сопротивление защитного покрова (табл. 14-36); Rni и R 2 - внутренний и внешний радиусы защитного покрова.

5 10 15 20 25 30 35

0,3 0,6 0,7

0,Б, OJS

15 л? 25 30 35 S)

Рис.

14-5. Отношение теплового сопротивления изоляции экранированного кабеля к тепловому сопротивлению иеэкранированного кабеля.

а - с круглыми жилами; б - с секторными жилами.

Таблица 14-36 Удельное тепловое сопротивление грунта

Тепловое сопротивление окружающей среды при прокладке в грунте вычисляется по формуле

где Оз - удельное тепловое сопротивление грунта (табл. 14-36); L-глубина прокладки; D - диаметр кабеля.

При расчете должно быть учтено влияние соседних кабелей. Для одножильных кабелей этот учет производится с помощью табл. 14-51. Тепловое сопротивление при прокладке в воздухе вычисляется по формуле

где D - наружный диаметр кабеля; к - коэффициент теплоотдачи от поверхности кабеля в окружающую среду.

Коэффициент OS равен сумме коэффициентов конвективной теплоотдачи к и теплопередачи излучением a . Расчет этого коэффициента для проводов различного диаметра и различных кабелей приведен в [14-1]. Для кабелей диаметром более 5мм,

проложенных при обычной температуре воздуха в пространстве, размер которого значительно больше диаметра кабеля, коэффициент а, Вт/(м2-°С), может быть вычислен по формуле

а = 4.£

--Ьеп-Ьо0,

где 0 (4 + - температура

окружающей среды. К; #п -разность температур поверхности кабеля и окружающей среды; 8п - коэффициент излучения поверхности кабеля; о=5,7-10- Вт/(м2-К*) - постоянная Стефана-Больцмана; D - наружный диаметр кабеля, см.

Значение Вп при наличии защитных покровов составляет примерно 0,8, для стальной брони 0,5-0,6, а для алюминиевой оболочки 0,2-0,3.

Значение Ог, обычно составляет около 20 С. Для уточненных расчетов можно использовать метод последовательных приближений, причем может быть вычислена по формуле

©п = (рж + Ркз + Роб) Sb.

Если монтаж кабелей выполнен на лотках плотной группой, то допустимый ток нагрузки должен быть умножен на снижающий коэффициент ferpt

j/l-f Ig-j (1+2,3 Igm)

где я-общее число кабелей в группе; т- число слоев в группе.

Коэффициент Л = 1 для небронированных кабелей, а для бронированных соответственно при однослойной, двухслойной и трехслойной прокладке Л = 1,08; 1,15; 1,2.

Температура окружающей среды при прокладке в группах принимается равной 15 С, Б воздухе 25° С и в тоннелях 35° С.