Algemene principes
De nominale spanning van de kabel is gelijk aan of groter dan de nominale spanning van het netwerk waar deze zich bevindt, en de maximale werkspanning van de kabel mag niet hoger zijn dan 15% van de nominale spanning. Naast het gebruik van koperen kernkabels op plaatsen die beweging of sterke trillingen vereisen, worden over het algemeen aluminiumkernkabels gebruikt. Kabels die in kabelstructuren worden gelegd, moeten bloot gepantserde kabels zijn of met aluminium beklede kabels met blanke kunststof mantel. Direct begraven kabels gebruiken gepantserde kabels met mantel of met aluminium beklede kale plastic omhulde kabels. Heavy-duty kabels met rubberen mantel worden gebruikt voor mobiele machines. Bij corrosieve gronden wordt over het algemeen geen directe begraving gebruikt, anders moeten speciale corrosiewerende laagkabels worden gebruikt. Op plaatsen met corrosieve media moet de bijbehorende kabelmantel worden gebruikt. Voor het verticaal leggen van kabels of op plaatsen met grote hoogteverschillen dienen druppelvrije kabels te worden gebruikt. Met rubber geïsoleerde kabels mogen niet worden gebruikt als de omgevingstemperatuur hoger is dan 40°C.
Sectieverificatie
(1) Kies kabels volgens spanning: Kies volgens de eerste van de bovengenoemde algemene principes.
(2) Kies de kabelsectie volgens de economische stroomdichtheid: de berekeningsmethode is dezelfde als die van de draadsectie.
(3) Controleer de kabeldoorsnede Iux (Izmax) volgens de maximale langdurige belastingsstroom van de lijn
Waar: Iux-toegestane belastingsstroom van de kabel (A);
Izmax-de maximale belastingsstroom (A) op lange termijn in de kabel.
Deze selectiemethode gebruiken we het langst in ons dagelijks werk. Meestal vinden we eerst de werkstroom van de lijn, en dan mag deze volgens de maximale werkstroom van de lijn niet groter zijn dan de toegestane stroomcapaciteit van de kabel. De toegestane langdurige werkstroom van de kabel wordt weergegeven in Tabel 1.
In de praktijk komen we deze situatie vaak tegen. Door de toename van de belasting neemt de belastingsstroom toe, de originele kabel heeft onvoldoende stroomcapaciteit en loopt overstroom. Om de capaciteit te vergroten, rekening houdend met de normale werking van de originele kabel, is het noodzakelijk om de kabel opnieuw te leggen. De constructie is moeilijk en oneconomisch, en we passen vaak dubbele of zelfs driedubbele samenvoegingen toe.
Bij de keuze van gecombineerde kabels denken veel mensen dat hoe kleiner de kabeldoorsnede, hoe zuiniger en redelijker, zolang aan de eisen voor stroomvoerend vermogen wordt voldaan. Is dit werkelijk het geval?
Op 3 januari 2006 explodeerde de hoofdkabel van de 1# transformator naar de stroomverdeelkamer. Twee van de originele 185 mm vieraderige aluminiumkernkabels explodeerden. Om de stroomvoorziening op tijd te herstellen, heeft het werkgebied de andere goede kabel behouden en de twee kabels samengevoegd. Voor de voeding wordt een 120 mm vieraderige aluminium kernkabel gebruikt. Na 10 maanden gebruik barstte de hoofdkabel opnieuw op 15 november 2006. Na inspectie bleek dat de 185 mm kabelbreuk het ongeval veroorzaakte.
Waarom is dit ongeval gebeurd? Volgens tabel 1 kunnen we vaststellen dat de veilige stroomcapaciteit van de drie gebruikte kabels 668A is en dat de maximale belastingsstroom gemeten door de stroomtang slechts 500A is in het woongedeelte. Volgens het principe van Iux-Izmax moet deze operatie veilig en betrouwbaar zijn. We negeren echter dat de kabel weerstand heeft, want wanneer de multiparallelle kabel is aangesloten, is de contactweerstand bij de aansluiting anders en deze contactweerstand is vaak vergelijkbaar met de weerstand van de kabel zelf. Als gevolg hiervan zal de huidige distributie van de multi-parallelle kabel inconsistent zijn. De stroomverdeling van gebalanceerde, multiparallelle kabels is gerelateerd aan de impedantie van de kabel.
Ruwe berekening van koperdraadinterface: S=IL/54.4U (Dwarsdoorsnede van S-draad in millimeters)
Ruwe berekening van aluminiumdraadinterface: S=IL/34U
Weerstandsberekening
De standaard DC-weerstand van de kabel kan worden berekend volgens de volgende formule:
R20=ρ20(1+K1)(1+K2)/∏/4×dn×10
In de formule: R20-de standaardweerstand van de aftakstroom van de kabel bij 20°C (Ω/km)
ρ20--weerstand van draad (bij 20℃) (Ω*mm/km)
d--De diameter van elke kerndraad (mm)
n -- aantal kernen;
K1-core draad twist rate, ongeveer 0,02-0,03;
K2-de draaisnelheid van meeraderige kabels, ongeveer 0,01-0,02.
De werkelijke AC-weerstand per kilometer kabel bij elke temperatuur is:
R1=R20(1+a1)(1+K3)
In de formule: a1-de temperatuurcoëfficiënt van weerstand op t ℃;
K3-factor rekening houdend met huideffect en nabijheidseffect, 0,01 wanneer de dwarsdoorsnede 250 mm of minder is; 0,23-0,26 bij 1000 mm.
Capaciteitsberekening
C=0.056Nεs/G
In de formule: C-kabel capaciteit (uF/km)
εs-relatieve permittiviteit (standaard is 3,5-3,7)
N -- het aantal harten van de meeraderige kabel;
G-vormfactor.
Inductie berekening
Voor ondergrondse kabels voor stroomdistributie, wanneer de doorsnede van de geleider rond is en het verlies van bepantsering en loden bekleding wordt verwaarloosd, is de inductantieberekeningsmethode van elke kabel dezelfde als die van de draad.
L=0.4605㏒Dj/r+0.05u
LN=0.4605㏒DN/rN
Waar: L--inductantie van elke fasedraad (mH/km)
LN-de inductantie van de neutrale draad (mH/km);
DN--de geometrische afstand tussen de faselijn en de neutrale lijn (cm);
rN-de straal van de neutrale lijn (cm);
DAN, DBN, DCN - de hartafstand (cm) tussen de neutrale lijn van elke faselijn.
