Дослідження перевантажувальної здатності силових кабелів середньої напруги із зшитою поліетиленовою ізоляцією

Abstract

В роботі розглянуто сучасний нормативний підхід до визначення навантажувальної здатності силових кабелів зізшитою поліетиленовою ізоляцією та запропоновано застосування моделі визначення допустимих струмових навантажень конкретного кабелю середньої напруги з ізоляцією зізшитого поліетилену для дослідження його перевантажувальної здатності в умовах виробництва, розглянуто результати її експериментальної перевірки. Силові кабелі з ізоляцією зі зшитого поліетиленумають безперечні переваги перед традиційними маслонаповненими, що зумовило їх повсюдне застосування у всіх розвинених країнах і помітне скорочення використання інших типів кабелю. Актуальність дослідження зумовлена зміною методів випробування напругою кабелівзізшитою поліетиленовою ізоляцієюв усьому світі. В стаціонарному тепловому режимі(100 % коефіцієнт навантаження) за діючими міжнародними стандартами IEC (серія 60287) навантажувальну здатність визначають як гранично допустимий (номінальний) струм, який залежить від теплофізичних параметрів конкретного кабелю і від нормованих теплофізичних параметрів навколишнього середовища. Запропоновано використання математичної моделі, яка за рахунок поєднання конструктивних і теплофізичних параметрів конкретного кабелю з умовами зовнішнього середовища при прокладанні в повітрі, дозволяє визначати параметри стаціонарного теплового режиму кабелю за будь-якого тривалого струму навантаження.

The modern normative approach to determining the load capacity of power cables with cross-linked polyethylene insulation is considered and the application of the model of determining the allowable current loads of a specific medium voltage cable with cross-linked polyethylene insulation to study its overload capacity in production conditions. Power cables with cross-linked polyethylene insulation have clear advantages over traditional oil-filled ones, which has led to their widespread use in all developed countries and a significant reduction in the use of other types of cable. The relevance of the study is due to changes in voltage testing methods of cables with cross-linked polyethylene insulation around the world. In stationary thermal mode (100% load factor) according to current international standards IEC (series 60287) load capacity is defined as the maximum allowable (rated) current, which depends on the thermophysical parameters of a particular cable and the normalized thermophysical parameters of theenvironment. The use of mathematical model is proposed, which due to the combination of structural and thermophysical parameters of a particular cable with environmental conditions during laying in air allows to determine the parameters of stationary thermal regime of the cable for any long load current.