Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Электроэнергетика»

РЕФЕРАТ

ПО КУРСУ: «КАБЕЛЬНЫЕ, ВОЗДУШНЫЕ ЛИНИИ НАПРЯЖЕНИЕМ ВЫШЕ 1КВ»

ТЕМА: «ИССЛЕДОВАНИЕ НАГРЕВА СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ СТУПЕНЧАТОЙ НАГРУЗКОЙ»

Выполнил студент

группы ЭСбз-12-1 Хребтов А.И.

Тюмень 2016

Содержание

• Введение
• 1. Силовой кабель
• 2. Допустимые нагрузки на кабельные линии
• 3. Определение допустимой длительной токовой нагрузки на кабельную линию
• 4. Контроль за нагрузками кабельных линий
• 5. Измерение температуры нагрева кабелей
• Список используемой литературы
• кабель температура токопроводящий жила
• Введение
• Вопрос о предельно допустимой температуре нагрева кабеля имеет большое значение, так как от нее зависят нагрузочная способность, срок службы и надежность работы кабеля. При нагревании кабеля наиболее быстрому старению подвергается бумага, механическая прочность и эластичность которой при этом понижаются.
• Основной целью теплового расчета является определение допустимого тока нагрузки, при котором наибольшая температура в кабеле не превысит установленного значения.
• При включении постоянной нагрузки температура кабеля постепенно нарастает (неустановившийся режим), а после определенного промежутка времени принимает постоянное значение.
• Практически наибольшую температуру всегда имеют жилы кабеля и слои изоляции, непосредственно прилегающие к жиле, поэтому тепловой расчет кабеля сводится, прежде всего, к определению температуры жилы.
• 1. Силовой кабель
• Силовой кабель -- кабель для передачи электроэнергии токами промышленных частот (ГОСТ 15845-80 (СТ СЭВ 585-77)).
• В практическом смысле подразумевается кабель для передачи трехфазного тока от Главного Распределительного Щита Вводно-Распределительного Устройства промышленных предприятий, коммунальных и прочих объектов к потребителям электроэнергии. Используется для стационарной прокладки, также используется для подключения подвижных установок/агрегатов/оборудования. В зависимости от области и рода применения, может состоять из различных конструктивных элементов.
• Силовые кабели (СК) отличаются конструкцией, размерами, используемыми материалами и выбираются в зависимости от условий использования.
• Каждый СК состоит как минимум из трёх элементов:
• - токопроводящая жила;
• - изоляция токопроводящей жилы;
• - оболочки.
• Для улучшения характеристик СК в конструкцию включают следующие элементы:
• - экран;
• - поясная изоляция;
• - подушки под броню;
• - броня;
• - заполнитель.
• В качестве материала токопроводящих жил обычно используют алюминий или медь.
• Изоляция токопроводящей жилы может выполняться из пропитанной бумаги или полимера (например, сшитый полиэтилен).
• Силовой кабель с пропитанной бумажной изоляцией применяется в электрических сетях с напряжением от 1 до 750 кВ и частотой 50 Гц.
• Кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена применяется как при низком, так и при высоком напряжении, выдерживает высокую температуру, обладает высокой прочностью, при перегрузке сети помогает избежать возникновения короткого замыкания, от других кабелей отличается меньшим весом. Технические характеристики:
• температура эксплуатации: ?50…+50°C;
• температура, допустимая для длительного нагрева жил: +90 °C;
• температура, максимально допустимая при КЗ: от +250 °C;
• срок службы: не менее 30 лет.
• 2. Допустимые нагрузки на кабельные линии
• При прохождении электрического тока по кабелю в нем выделяется значительное количество теплоты за счет потерь мощности в токопроводящих жилах, изоляции, металлических оболочках и броне. Для трехжильных кабелей с бумажной пропитанной изоляцией напряжением до 10 кВ основным источником потерь являются потери мощности в токопроводящих жилах.
• Мощность, переходящая в теплоту, за счет нагрева токопроводящих жил током пропорциональна квадрату его силы и сопротивлению жилы кабеля. Распространение теплоты от жилы кабеля через изоляцию, оболочку и наружные покровы будет происходить за счет теплопроводности этих материалов.
• Через некоторый промежуток времени, после включения кабеля под нагрузку, в нем устанавливается тепловое равновесие, когда выделяемое в единицу времени количество теплоты равно количеству теплоты, отдаваемой кабелем в окружающую среду. Установившемуся равновесию соответствует определенное превышение температуры кабеля над температурой окружающей среды.
• В установившемся режиме тепловой расчет кабеля можно выразить следующим соотношением:
• где 0 -- превышение температуры токопроводящей жилы над температурой окружающей среды, °С, сигма S-- общее тепловое сопротивление кабеля, град * см/Вт, которое состоит из теплового сопротивления элементов кабеля и окружающей почвы, tж, tcp-- температура жилы и среды, град.
• Чем меньшее сопротивление оказывается тепловому потоку, тем интенсивнее происходит отдача теплоты в окружающую среду и тем большую нагрузку можно допустить на силовой кабель. Зная допустимую температуру tдоп нагрева жил, можно определить допустимый на кабель ток:
• где R-- сопротивление одной фазы линии, Ом, п -- количество жил.
• В наилучших условиях по отдаче теплоты в окружающую среду находится кабель, проложенный в воде, так как вода обеспечивает хороший отвод теплоты с наружной поверхности кабеля. При прокладке кабеля в земле отдача теплоты зависит от состава грунта и его способности удерживать влагу.
• Токовые нагрузки, приведенные в ПУЭ для кабелей, проложенных в земле, рассчитаны для грунта с удельным тепловым сопротивлением 120 Ом-град/Вт (нормальная почва и песок с влажностью 7 -- 9 % или песчано-глинистая почва с влажностью 12 -- 14%).
• Изменение удельного сопротивления земли значительно сказывается на допустимой нагрузке кабеля. Применительно к принятому сопротивлению земли пересчет токовой нагрузки для удельных сопротивлений 80, 200 и 300 Ом град/Вт будет соответственно равен 1,05; 0,87; 0,75. Удельное тепловое сопротивление земли главным образом зависит от ее химической и физической структур, плотности засыпки траншеи и способности удерживать влагу. Поэтому утрамбовывание земли является обязательным технологическим процессом прокладки силового кабеля.
• Кабель, проложенный в воздухе, имеет более низкие допустимые нагрузки, чем при прокладке в земле из-за большего сопротивления тепловому излучению от кабеля в воздух. Из-за действия ряда дополнительных тепловых сопротивлений (воздух в канале блока, взаимный подогрев кабелей) в очень неблагоприятных условиях (в отношении нагрева) находится кабель, проложенный в блочной канализации. Чтобы обеспечить правильный температурный режим работы кабеля, необходимо для каждой находящейся в эксплуатации кабельной линии определить и установить допустимые токовые нагрузки для нормального длительного и аварийных режимов.
• Допустимые токовые нагрузки для одиночных кабелей, проложенных в земле, воздухе и воде, определяются по таблицам, приведенным в ПУЭ. Таблицы составлены в зависимости от вида изоляции (резина или пластмасса, пропитанная бумага) и материала жилы (медь, алюминий). Токовые нагрузки в таблицах приводятся в зависимости от сечения токопроводящих жил кабеля, поэтому по ним можно решать и обратную задачу, т. е., зная расчетную токовую нагрузку, можно выбрать сечение проводника. Различные условия прокладки и эксплуатации кабельных линий учитываются поправочными коэффициентами, которые также приводятся в ПУЭ.
• Для кабелей, проложенных в земле, допустимые длительные токовые нагрузки приняты из расчета прокладки в траншее на глубине 0,7--1 м не более одного кабеля при температуре земли 15°С. Аналогичные условия приняты для кабелей, проложенных в воде.
• Для кабелей, проложенных в воздухе, внутри и вне зданий, допустимые длительные токовые нагрузки приняты из расчета температуры воздуха 25 °С. При этом расстояния между параллельно уложенными кабелями должно быть не менее 35 мм в свету. Если температура окружающей среды существенно отличается от принятых температур при расчете токовых нагрузок для кабелей, проложенных в земле и на воздухе, необходимо ввести поправочные коэффициенты, которые приведены в таблице ПУЭ.
• В зимних условиях температура земли на глубине прокладки кабелей близка к 0 °С. В соответствии с этим допустимые длительные нагрузки на кабельные линии могут быть увеличены.
• Как правило, в траншее прокладывают не один, а несколько кабелей, которые, выделяя теплоту при нагрузках, взаимно нагревают друг друга. Для снижения взаимного влияния кабелей, проложенных в одной траншее (включая прокладку в трубах), необходимо вводить поправочные коэффициенты на количество кабелей, лежащих рядом, которые приводятся в ПУЭ.
• Допустимые длительные токи для кабелей, прокладываемых в блоках, определяются по формуле I = abcIo, где I0 -- допустимый длительный ток для трехжильного кабеля напряжением 10 кВ с медными или алюминиевыми жилами, который определяется по таблице ПУЭ; а, b, с -- коэффициенты, выбираемые в зависимости от сечения и расположения кабеля в блоке, напряжения кабеля и среднесуточной нагрузки всего блока.
• В большинстве случаев кабельные линии на отдельных участках трассы прокладывают в земле, эстакаде, блоке и т. п. В этих случаях допустимые длительные токовые нагрузки должны быть определены по участку трассы с наихудшими условиями охлаждения, если участок имеет протяженность более 10 м.
• Для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной пропитанной изоляцией, несущих нагрузки меньше номинальных, допускаются кратковременные перегрузки, приведенные в табл. 1.
• Таблица 1. Допустимые перегрузки кабельных линий напряжением до 10 кВ

Вид прокладки	Коэффициент предварительной нагрузки	Допустимая перегрузка по отношению к номинальной в течение, ч
		0,5	1,0	3,0
В земле	0,6	1,35	1,30	1,15
В воздухе		1,25	1,15	1,10
В трубах (в земле)		1,20	1,10	1,00
В земле	0,8	1,20	1,15	1,10
В воздухе		1,15	1,10	1,05
В трубах (в земле)		1,10	1,05	100

• Установленные в этой таблице значения перегрузок по току и времени не вызывают перегрева токопроводящих жил сверх допустимых значений. Во время аварийных режимов в кабельных сетях возникает необходимость в кратковременных перегрузках работающих кабелей, нормы которых приведены в ПТЭ.
• Для кабелей с полиэтиленовой изоляцией допускают перегрузки до 10 % в течение 5 сут продолжительностью до 6 ч в сутки, а для кабелей с ПВХ изоляцией -- до 15%. В остальное время суток нагрузка на кабели не должна превышать номинальных значений. Во время ликвидации аварий для кабелей напряжением до 10 кВ с бумажной изоляцией допускаются перегрузки в течение 5 сут в пределах, указанных в табл. 2.
• Таблица 2. Допустимые нагрузки кабельных линии напряжением до 10 кВ на время ликвидации аварий

Вид прокладки	Коэффициент предварительной нагрузки	Допустимая перегрузка по отношению к номинальной при длительности максимума ч
		1	3	6
В земле	0,6	1,50	1,35	1,25
В воздухе		1,35	1,25	1,25
В трубах (в земле)		1,30	1,20	1,15
В земле	0,8	1,35	1,25	1,20
В воздухе		1,30	1,25	1,25
В трубах (в земле)		1,20	1,15	1,10

• Для кабельных линий, находящихся в эксплуатации более 15 лет, перегрузки должны быть понижены на 10%, а для кабельных линий напряжением 20--35 кВ перегрузки не допускаются. В процессе эксплуатации кабельных линий необходимо осуществлять контроль за нагрузками стационарными амперметрами в установленные сроки и записывать показания приборов в ведомость. Для наглядности на стационарных щитовых амперметрах красной чертой отмечается предельно допустимый ток кабельной линии, что дает возможность обслуживающему персоналу принимать соответствующие меры при превышении этого значения.
• Измерение нагрузок кабельных линий и напряжений в различных точках сети должны производиться не менее двух раз в год, в том числе в период максимума нагрузок. Первое измерение следует производить в декабре -- январе, т. е. в период годового максимума нагрузок. Эти измерения служат основанием для составления плана работ по разгрузке кабельных линий и улучшению режима их работы. По замерам определяют потери электрической энергии в сети и другие технико-экономические показатели кабельных линий. Второе измерение нагрузок кабельных линий целесообразно производить в мае, т. е. в период годового минимума нагрузок.
• Помимо указанных планируемых измерений нагрузок кабельных линий производят внеочередные измерения, когда изменяют схему или присоединяют дополнительные токоприемники, в связи с чем меняют режим работы кабельной линии. Результаты измерений нагрузок кабельных линий служат основанием для проведения мероприятий, обеспечивающих их безаварийную работу.
• 3. Определение допустимой длительной токовой нагрузки на кабельную линию

Согласно ПУЭ для каждой кабельной линии при вводе ее в эксплуатацию устанавливаются допустимые длительные токовые нагрузки, определяемые по участку трассы с наихудшими тепловыми условиями, если длина участка составляет не менее 10 м. Это требование определяется тем, что недопустимая перегрузка кабельной линии может вызвать перегрев изоляции, ее преждевременное старение, а затем и повреждение в результате электрического пробоя. Поэтому токовые нагрузки на кабельные линии устанавливаются такими, чтобы нагрев токопроводящих жил не превышал определенных значений и, следовательно, возможность перегрева изоляции была бы исключена. Действующим ГОСТ установлены следующие допустимые температуры нагрева жил кабелей с изоляцией из пропитанной кабельной бумаги в свинцовой, алюминиевой или полихлорвиниловой оболочке в зависимости от их номинальных напряжений: до 3 ке + 80°С; до 6 кВ+65° С; до 20 и 35 /се+50° С.

При проверке на нагрев принимают получасовой максимум токовой нагрузки, который представляет собой наибольшую из средних получасовых токовых нагрузок данного элемента сети.

На время ликвидации аварийного режима для кабельных линий с бумажной пропитанной изоляцией напряжением до 10 кВ включительно допускается перегрузка на 30% на время максимума нагрузки продолжительностью не более 6 ч в сутки в течение 5 суток.

Эта перегрузка разрешается лишь в случае, если до этого максимальная нагрузка линии не превышала 80% длительно допустимого по нагреву тока. Кабельные линии напряжением 20--35 кВ перегружать против номинальных значений не допускается.

Для маслонаполненных кабельных линий 110 кВ разрешается перегрузка с доведением температуры жил до 80° С.

Общая длительность перегрузок не должна превышать 100 ч в год.

Мощность Р, переходящая в тепло Q, которое выделяется в токопроводящих жилах 3-фазного тока, составляет:

где 1 -- ток, а;

R -- сопротивление жилы, Ом.

Из приведенной формулы следует, что с повышением токовой нагрузки кабеля поднимается температура токопроводящих жил. Однако с повышением температуры кабеля повышается разность температур между кабелем и средой, в которой он проложен. Чем выше эта разность, тем интенсивнее будет происходить отдача тепла в окружающую среду. В какой-то момент разность этих температур достигнет такой величины, при которой все выделяемое тепло будет переходить в окружающую среду и температура токопроводящих жил больше повышаться ие будет. Существует тепловой закон Ома, который выражается следующим равенством:

Разность температур жилы и среды Гщ-- tср в нем соответствует разности потенциалов, количество тепла О -- току, а тепловое сопротивление кабеля и окружающей среды S -- сопротивлению электрического тока. Общее тепловое сопротивление кабеля S складывается из сопротивлений тепловому потоку изоляции и защитных покровов кабеля S и внешней среды, окружающей кабель (земли, воздуха) 5ВП. Чем меньше сопротивления оказывается тепловому потоку, тем интенсивнее будет происходить отдача тепла во внешнюю среду, тем ниже будет температура токопроводящей жилы и тем большую нагрузку можно допустить на кабель.

Поэтому кабель, проложенный в проточной воде, находится в наиболее благоприятных в отношении теплового режима условиях работы. Вода обеспечивает наилучшие условия отвода тепла с поверхности кабеля во внешнюю среду, и сопротивление тепловому излучению в этом случае практически равно нулю. Зная допустимые по ГОСТ температуры нагрева токопроводящих жил, можно определить величину допустимого на кабель тока:

откуда

где IДоп -- допустимая по ГОСТ температура жилы кабеля, °С; tср --температура среды, в которой кабель проложен, °С; Л^ --число жил кабеля; 5Каб+5вп -- общее сопротивление тепловому излучению, тепловых Ом.

Тепловое сопротивление принимается равным одному тепловому ому, если при прохождении в течение 1 сек через 1 см какого-либо вещества мощности теплового потока, равной 1 вт, между стенками, расположенного перпендикулярно потоку, получается падение температуры, равное 1°С. Из вышеприведенного выражения следует, что допустимая на кабель нагрузка обратно пропорциональна т. е. тепловому сопротивлению кабеля и тепловому сопротивлению внешней среды (земли или воздуха).

Тепловое сопротивление кабеля не является величиной постоянной и возрастает в процессе эксплуатации кабеля в связи с высыханием изоляции и наружных покровов. Тепловое сопротивление земли зависит от состава грунта и его влажности. Опытные данные показывают, что для средних и больших сечений тепловое сопротивление изоляции и покровов кабеля составляет 30--35% общего теплового сопротивления кабеля и внешней среды. Теплоотдача в землю или в воздух является поэтому решающей при определении допустимой нагрузки на кабель. В Правилах устройства электроустановок (изд. 1966 г., стр. 22--34) приведены допустимые токовые нагрузки в зависимости от типа изоляции (резиновая, пластмассовая, бумажная пропитанная), сечения, напряжения и условий прокладки, подсчитанные для предельно допустимых температур токопроводящих жил (см. стр. 80) и расчетных температур среды: +15° С -- при прокладке кабеля в земле тта глубине 0,7--1 м; 25° С --для условий прокладки в воздухе, как то: в трубах, каналах, туннелях; +15° С -- для прокладки в воде.

4. Контроль за нагрузками кабельных линий

В условиях эксплуатации важно знать не только расчетные длительно допустимые нагрузки, но и фактическое их значение на любой момент времени, что достигается измерением нагрузок эксплуатационным персоналом. Измерение нагрузок осуществляется по щитовым амперметрам, а при их отсутствии -- с помощью переносных приборов (амперметров и токоизмерительных клещей); практикуется также установка самопищущих приборов; показания приборов записываются дежурным персоналом в суточную ведомость нагрузок на каждый час. Период времени для проведения измерений выбирается с таким расчетом, чтобы величина измеряемой нагрузки была максимальной.

Наилучшим способом контроля нагрузок кабелей является проверка соответствия их допустимым температурам. Так как непосредственное измерение температуры токопроводящих жил в условиях эксплуатации практически осуществить невозможно, то производят измерение температуры металлических оболочек кабеля, а затем определяют тепловой перепад между оболочкой кабеля и токопроводящими жилами. Перепад температуры от оболочки до жил кабеля можно определить расчетом по формуле



Где -- величина теплового потока или мощность, переходящая в тепло, которое выделяется токопроводящими жилами; I -- измеренная величина тока нагрузки; Rm -- электрическое сопротивление 1 см токопроводящей жилы; Suae -- тепловое сопротивление изоляции и защитных покровов кабеля, тепловой Ом * см.

Для определения значения температурного перепада между токопроводящими жилами и оболочкой кабеля необходимо одновременно произвести замер температуры оболочки кабеля, а также величины электрического тока. Значения теплового сопротивления S изоляции и защитных покровов кабеля приведены в табл. 3 и 4.

Таблица 3 Тепловое сопротивление изоляции трехжильных кабелей с поясной изоляцией

Таблица 4 Тепловое сопротивление защитных покровов кабелей (р=500 тепловой Ом см)

Напряжение кабеля, кВ	Сечение жил, мм2
	16	25	35	50	70	95	120	150	180	240
3	35	33	31	28	25	22	21	20	19	18
6	31	30	25	24	22	20	18	18	18	17
10	25	24	30	19	18	18	17	17	15	15

В табл. 3 приведены в числителе тепловые сопротивления для кабелей, изоляция которых хорошо сохранила пропитку (р=700 тепловых Ом-см), в знаменателе-- для кабелей, изоляция которых заметно подсушена (р= 1 000 тепловых Ом - см). Значение теплового перепада Дt, sl следовательно, и температуры токопроводящих жил можно также определить без измерения температуры оболочек кабеля по кривым перепадов для кабелей в зависимости от их тока нагрузки, сечения и напряжения, приведенным на рис.

Рис. 1. Тепловой перепад ДГКао Для трехжильных кабелей сечением от 16 до 240 мм² в зависимости от тока нагрузки I. а -- для кабелей 10 кВ- б -- для кабелей 6 кВ.

Повышения допустимых нагрузок по сравнению с расчетными. Корректировка допустимой на кабель нагрузки производится по формуле

где tж -- температура жилы, полученная измерениями и расчетом; 1--ток нагрузки (расчетный); tдоп -- длительная допустимая температура жилы кабеля по ГОСТ.

5. Измерение температуры нагрева кабелей

Измерение температуры оболочек кабеля необходимо производить в местах, в которых кабель работает в наиболее тяжелом режиме (места пересечения кабеля с тепло- и паропроводами, в пучках действующих кабельных линий, на участках трассы с сухим или имеющим большое тепловое сопротивление грунтом), в период максимальной нагрузки кабеля.

Для определения температурного перепада ДЈкаб за t0б следует принимать максимальное значение температуры, а за величину тока I -- максимальную нагрузку линии.

Измерение температур нагрева оболочек кабелей или окружающей среды может производиться с помощью термопар, термосопротивлений или термометров.

При контроле нагрева кабелей следует иметь в виду следующие диапазоны температур, с которыми наиболее часто приходится встречаться: температура оболочек кабеля до +60"С; температура грунта от --5 до + 25° С; температура воздуха от --40 до +45иС.

Из приведенных данных следует, что диапазоны температур составляют лишь несколько десятков градусов, причем нередко разность температур оболочек кабеля и окружающей среды составляет более 10--20" С. Это требует применения весьма чувствительных термоиндикаторов.

а) Метод термопары

При контроле нагрева кабеля термопарами необходимо, чтобы в рабочем диапазоне температур они создавали э. д. с. порядка 0,5--1 мв, что позволит применить имеющиеся в лабораториях милливольтметры и гальванометры.

Наиболее чувствительными являются термопары, изготовляемые из сплавов хромель -- копель, развивающие термо-э. д. с. в 6,9 мв на 100° С.

Могут применяться также медьконстантановые термопары (4 мв на 100°С).

Термопары должны иметь два спая, один из которых размещается на кабеле, а другой -- в точке, в которой температура все время фиксируется чувствительным и точным термометром (температура «холодного» спая).

Для создания хорошего контакта термопары с оболочкой кабеля целесообразно рабочий спай зачеканить в свинцовый лепесток (диск диаметром 3--4 см, толщиной 2--3 мм) и применять, как их называют на практике, «лепестковые» термопары. Такой лепесток надежно закрепляется на кабеле тафтяной или киперной лентой.

При отсутствии лепестковых термопар под рабочий спай следует вначале подложить мягкий станиоль и лишь после этого плотно прижать термопару к оболочке кабеля путем обмотки плотной тканевой лентой.

При контроле нагрева кабеля в одном месте следует закладывать не менее двух термопар для взаимного контроля показаний и резерва на случай поломки рабочего спая.

Обычно на практике приходится контролировать на каком-либо участке температуру нескольких по соседству расположенных кабелей, на которых закладывается группа термопар (до 10--20 шт.).

Все холодные спаи этих термопар обычно выводятся в одно место, в котором их температура фиксируется термометром. При этом к полученному отсчету температуры по шкале прибора необходимо прибавить температуру окружающей среды (в месте нахождения концов «холодного» спая), если она положительна, и отнять, если она отрицательна.

Хорошо размещать «холодные» спаи в сосуде с тающим льдом или снегом. Это дает устойчивую температуру «холодных» спаев 0°С до тех пор, пока не растает весь лед или снег, а показания милливольтметра (градуированного обычно в градусах) сразу дают температуру оболочек кабелей в градусах Цельсия без поправки на температуру окружающей среды, поскольку она равна нулю.

Концы термопар присоединяются к контактору с переключателем, к которому во время измерений присоединяются переносной милливольтметр (гальванометр).

Для измерений могут применяться также потенциометры с чувствительностью не менее 0,05 мв на деление.

б) Метод термосопротивлений

Более чувствительным методом является контроль нагрева кабелей с помощью термосопротивлений.

Термосопротивления изготовляются из тонкой изолированной проволоки диаметром 0,05--0,07 мм имеющей большой температурный коэффициент (изменение сопротивления при нагреве)

Величина термосопротивления должна быть не менее 5--10 Ом (обычно 20--30 Ом).

Несколько метров тонкой проволоки укрепляют на куске плотного листового электрокартона так, чтобы жилы проволоки были расположены на одной стороне листа (рис. 45). Выводные концы сопротивлений для большей механической прочности выполняют из более толстой изолированной проволоки.

Для того чтобы нити проволоки не расползались и не перепутывались, необходимо закрепить их на пластинке бакелитовым лаком.

Для предохранения нитей проволоки от обрыва на них следует наложить сверху кусок тонкой кабельной бумаги, также смазав ее бакелитовым лаком.

После изготовления термосопротивления листу, на котором оно закреплено, следует придать цилиндрическую форму, намотав его на стержень диаметром 40-- 50 мм.

Величина омического сопротивления термоэлементов после одночасовой выдержки при неизменной температуре точно измеряется на мостике.

Так, например, если термосопротивление изготовлено из медной проволоки диаметром 0,05 мм и имеет при комнатной температуре (+20° С) сопротивление, равное 20 Ом, то при изменении температуры кабеля на 1°С изменение сопротивления составит около 0,1 Ом, что с достаточной для практики точностью может быть установлено обычными измерительными мостиками.

Иногда, исходя из местных условий, термосопротивление должно иметь очень малые размеры, например для закладки на свинцовую оболочку кабелей в просветах нижней брони ленты (верхняя бронелента разрезается). В этих случаях следует применять очень тонкую проволоку с высоким удельным сопротивлением.

В последнее время для измерения температур кабелей нашли применение полупроводниковые термосопротивления.

в) Метод термометра

В том случае, когда кабели расположены в туннеле, канале или помещениях, их температуру можно контролировать непосредственно термометрами. Шкала термометров должна быть не более 50--100° С.

Термометр в целях удобства подсоединения к кабелю должен иметь конец с ртутной головкой, изогнутой под прямым углом. Под ртутную головку термометра подкладывается мягкий станиоль, после чего термометр плотно прижимается к кабелю путем намотки и затяжки тканевой лентой.

Если желательна непрерывная или периодическая автоматическая регистрация температур нагрева кабелей, то термопары или термосопротивления должны быть подсоединены к специально установленным для этой цели электронным потенциометрам типа ЭПД-07, ЭПД-12, ЭПП 09.

При закладке термопар, термосопротивленнй пли термометров важно сохранить без изменений условия охлаждения кабелей.

В туннелях или каналах это касается вентиляции кабелей. Не допускается установка каких-либо перегородок, заполнение чем бы то ни было пространств между отдельными полками и т. д.

При траншейных прокладках кабелей, после того как заложены термопары или термосопротивления, яму засыпают и утрамбовывают тем же грунтом.

Измерение температур можно начинать не ранее чем через сутки после закрытия ямы и восстановления покровов над кабелями. Это диктуется необходимостью прогрева грунта и создания нормального теплового поля вокруг кабеля.

Концы от термопар или сопротивлений выводятся на стену какого-либо находящегося рядом помещения или размещаются и укрепляются в специально оборудованном для этой цели контрольном колодце.

В зависимости от результатов контроля увеличивается или уменьшается нагрузка кабельной линии или принимаются меры по улучшению охлаждения кабелей.

Список используемой литературы

1. М.Б. Зевин, А.Н. Трифонов, Монтаж и эксплуатация кабелей / М. 1991.

2. Новодворец Л.А., Испытание и проверка силовых кабелей [Текст] / Новодворец Л.А. -М.: Издательский центр «Энергия», 1970. 112с.

3. В.М. Леонов, Основы кабельной техники: учебник для студ. высш. учеб. заведений [Текст] / В.М. Леонов, И.Б. Пешков, И.Б. Рязанов, С.Д. Холодный; под ред. И.Б. Пешкова. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. -432с.

4. Изделия электротехнические. Маркировка. ГОСТ 18620-86 / Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам. -- М: Министерство электротехнической промышленности, СССР, 1988.

5. Бустром Дж, Сополимерные композиции сшитого полиэтилена (Super Соро) для высоконадежных силовых кабелей среднего напряжения [Текст] / Бустром Дж, Кампус А., Хэмптон P., Хейк-кала П., Ягер К., Смедберг А., Валд Д., Кабели и провода.- 2005. -№ 5.-С. 7-12.

6. Дроздов Н.Г., Никулин Н. В., Электроматериаловедение / М. 1973.

7. Корицкий Ю.В. Справочник по электротехническим материалам. Том 2 [Текст] / Под ред. Ю.В. Корицкого, В.В. Пасынкова, Б.М. Тареева 3-е изд. - М.: Энергоатомиздат, 1987, с. 464

8. Кузенев В.Ю., Крехова О.В. Кабели, провода, материалы для кабельной индустрии - 2006: Технический справочник [Текст] / Кузенев, В.Ю.; Крехова, О.В. Издание 3-е, перераб. и доп. - М.: Нефть и Газ, 2016. - 360 c.

9. Пешков И.Б., Современное состояние и основные тенденции развития силовых кабелей [Текст] / Пешков И.Б., Мещанов Г.И., Каменский М.К. М.: Кабельная техника. -1997. -№ 12, 13 (250, 251).-С. 9-16.

10. Маценон П.Ф. Приближенный метод определения теплового износа электрической изоляции [Текст] / Маценон П.Ф. Труды Днепропетровского строительного института. 1959. - Вып. 47. - С. 1-22.173

11. Правила устройства электроустановок (ПУЭ), изд. 7[Текст] /НЦ ЭНАС, М, 2004. 330c.

Размещено на Allbest.ru

...