Расчет теплового сопротивления одножильного кабеля с учетом диэлектрических потерь

Расчет теплового сопротивления изоляции одножильного кабеля без учета диэлектрических потерь производится по (5.31), которая может быть записана в следующей форме:

(7.53)

где σ_из— удельное тепловое сопротивление изоляции, °С∙см/вт.

Расчет теплового сопротивления защитных покровов производится по такой же формуле, но под знак логарифма необходимо подставлять отношение радиуса с защитными покровами к радиусу без защитных покровов.

Величины удельных тепловых сопротивлений различных материалов приведены в табл. 7.5. Тепловые потери в диэлектрике в отличие от потерь в жиле распределены по всей изоляции кабеля, поэтому расчет превышения температуры жилы кабеля за счет диэлектрических потерь будет несколько иным.

Диэлектрические потери в единице объема равны:

(7.54)

Диэлектрические потери в слое между r и r+dr на единице длины кабеля будут:

(7.55)

Сравнив уравнение (7.52) с (7.55), можно записать:

Таблица 7.5 – Удельные тепловые сопротивления различных материалов

Материал	σ_из, °С∙см/вт	Теплоемкость С, ккал/кг∙°С	Плотность, г/см
Бумажная изоляция с вязкой пропиткой	В состоянии поставки	1 — 10 кВ 20 и 35 кВ	500—650 500—550	0,33 0,33	1,252 1,252
В нормальной эксплуатации	1 —10 кВ 20 и 35 кВ	600—700 550—600	0,33 0,33	1,252 1,252
Газонаполненный, обедненная пропитка	650—700	—	—
Бумажная изоляция маслонаполненных кабелей	450—500	0.33	1,252—1,365
Полиэтилен	t=20 °С	300—400 300—400	0,55 0,9	0,95
t=80 °С
Полихлорвиниловыи пластикат	600—700	0,32	1,25
Резина	500—700	0,33—0,4	1,4
Кабельная пряжа	550—600	–	–
То же с ленточной броней		–	–
Непропитанная кабельная пряжа	–	0,32	0,5
Медь	0,27	0,091	8,89
Алюминии	0,48	0,22	2,7
Свинец	2,90	0,031	11,34
Сталь	1,44—1,23	0,11	7,8
Минеральное масло		0,40	0,9
Почва с повышенной влажностью: песок >9%, песчано-глинистая >14%		До 0,50	2,80—2,0
Почва с нормальной влажностью: песок 7—9%, песчано-глинистая 12—14%		0,20	1.9
Почва с пониженной влажностью: песок 4—7°/о, песчано-глинистая 8—12%		0,20	1,8
Сухая почва: Песок 4% влаги. Каменистая почва		0,19	1,43
Бетон		0,20	2.2
Асфальт		0,40	1,0

(7.56)

Тепловой поток от диэлектрических потерь, проходящий через слой радиусом r,

(7.57)

Перепад температур в слое dr

(7.58)

Разность температур между жилой и оболочкой

(7.59)

Таким образом, перепад температур в изоляции, обусловленный диэлектрическими потерями, равен половине произведения из потерь в изоляции на ее тепловое сопротивление (между жилой и оболочкой). Это происходит вследствие того, что тепловой поток от потерь в слоях изоляции, расположенных ближе к оболочке, проходит не через всю изоляцию, а только через слои, отделяющие рассматриваемый слой от оболочки.

При наличии потерь в жиле и изоляции перепад температур между жилой и оболочкой можно вычислять по формуле

(7.60)

При определении температуры кабелей диэлектрические потери в изоляции учитываются только в кабелях на напряжение 100 кВи выше, так как в современных кабелях на меньшее напряжение диэлектрические потери весьма малы по сравнению с потерями в меди.

<== предыдущая лекция	\|	следующая лекция ==>
Общие уравнения электрического и теплового полей в кабелях	\|	Тепловое сопротивление кабелей в трубопроводе с маслом или газом под давлением

Дата добавления: 2017-01-16; просмотров: 1127;