Теплофізичні аспекти визначення навантажувальної здатності силових кабелів середньої напруги з ізоляцією із зшитого поліетилену в стаціонарних режимах експлуатації

Abstract

У даний час тенденції розвитку світових кабельних мереж середньої напруги спрямовані на впровадження кабелів з ізоляцією зі зшитого поліетилену. Такі кабелі мають підвищену робочу температуру, що дозволяє збільшити їхню пропускну здатність, та підвищену стійкість при роботі в умовах перевантажень і коротких замикань. Визначити допустимі теплові та електричні навантаження можливо лише за умови дотримання теплового балансу. Принципово важливою для вирішення задач теплового балансу є суттєва залежність теплопровідності і теплоємності поліетиленової ізоляції від температури. Встановлено, що пропускна спроможність кабелю, визначена за нормативними моделями і середніми параметрами оточуючого середовища, надає лише попередню інформацію про його нагрівання. Для певних вимог і для інноваційних конструкцій кабелю необхідною умовою для визначення навантажувальної здатності в реальних стаціонарних режимах експлуатації є використання моделі теплового балансу. Запропоновано систему математичних рівнянь, яка за рахунок поєднання конструктивних і теплофізичних параметрів кабелю з умовами зовнішнього середовища дозволяє визначати параметри стаціонарного теплового режиму кабелю за будь якого струму навантаження.