Допустимые нагрузки при эксплуатации

Для каждой КЛ при вводе в эксплуатацию устанавливается допустимая токовая нагрузка. Эта нагрузка определяется по условию, что температура жил кабеля будет не выше длительно допустимой температуры Θ_доп, нормируемой [2, 14].

Для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией величина Θ_доп зависит от номинального напряжения U_ном (см. табл. 8.1).

Таблица 8.1

Для кабелей:

с изоляцией из полиэтилена и поливинилхлорида Θ_доп = 70^оС;

с изоляцией из сшитого полиэтилена Θ_доп = 90^оС;

с резиновой изоляцией Θ_доп =65^оС.

Перегрев изоляции кабеля выше Θ_доп заметно ускоряет процесс ее старения и, следовательно, сокращает срок службы кабеля.

Непосредственное измерение температуры жилы кабеля представляет значительные трудности. Поэтому для проверки теплового режима кабель нагружают током и снимаются показания термодатчиков, установленных на стальной броне (оболочке или шланге) кабеля.

Температура жилы кабеля Θ_ж рассчитывается по формуле

Θ_ж = Θ_б +ΔΘ, (8.1)

где Θ_б – температура брони (оболочки или шланга), измеренная при испытании;

ΔΘ – превышение температуры жилы кабеля над температурой брони (оболочки или шланга).

Величина ΔΘ рассчитывается по эмпирической формуле или определяется по номограммам [7, 24]. Одна из таких номограмм для кабелей с алюминиевыми жилами, находящихся в эксплуатации от 5 до 25 лет, приведена на рис. 8.1.

Токовая нагрузка КЛ, при которой Θ_ж = Θ_доп, соответствует допустимой длительной нагрузке.

Рисунок 8.1 - Разность температур между броней и алюминиевыми жилами кабелей напряжением 10 кВ

В практической эксплуатации действительную токовую нагрузку кабеля I сопоставляют с длительно допустимым током I_доп, приводимым в справочной литературе [2]. Длительный режим работы кабеля считается допустимым при выполнении условия

I < kI_доп, (8.2)

где k – поправочный коэффициент.

Принимаемые по справочным данным [2] поправочные коэффициенты учитывают реальную температуру охлаждающей среды, количество кабелей в земляной траншее, удельное тепловое сопротивление грунта, срок службы кабеля и другие факторы.

При эксплуатации КЛ допускаются кратковременные перегрузки, например, на период ликвидации аварии [1]. Допустимые перегрузки кабелей напряжением до 10 кВ в зависимости от вида изоляции составляют:

кабели с бумажной изоляцией - на 30%;

изоляцией из полиэтилена и поливинилхлорида - на 15%;

резины - на 18%;

сшитого полиэтилена - на 25%;

для кабелей со всеми видами изоляции, находящихся в эксплуатации более 15 лет, перегрузки должны быть снижены до 10%.

Указанные перегрузки допускаются продолжительностью не более 6 часов в сутки в течение 5 суток. Суммарная продолжительность перегрузки в год не должна превышать 100 ч.

Для кабелей напряжением 20-35 кВ с бумажной изоляцией перегрузки не допускаются [1].

Контроль нагрузочного режима КЛ осуществляется снятием графиков нагрузки, выполняемым не реже 2 раз в год. Причем один раз контроль осуществляется в период зимнего максимума нагрузки.