Расчет допустимого тока нагрузки

Для расчета допустимого тока нагрузки в жиле необходимо построить схему замещения тепловых сопротивлений и потоков для рассматриваемой конкретной конструкции кабеля и условий прокладки. Принцип построения таких схем ясен из рис. 7.6, где показаны примеры для одножильного кабеля в воздухе, трехжильного кабеля в трубе с маслом под давлением с прокладкой в земле и трехжильного кабеля с поясной изоляцией в канале блока.

Для одножильного кабеля, проложенного в воздухе, в соответствии с тепловым законом Ома можно записать:

(7.71)

Если подставить в уравнение (7.71) значение потерь из формул (7.50) и (7.51), то для допустимого тока нагрузки получим:

(7.72)

где T_макс – максимально допустимая температура жилы, выбираемая по табл. 7.4.

Рис. 7.6. – Примеры построения схемы замещения тепловых сопротивлений при расчете тока нагрузки.

Для трехжильного кабеля, проложенного в блоке, справедливо уравнение

(7.73)

которое с учетом (5.52) и (5.51) можно записать в виде:

(7.74)

Тогда допустимый ток нагрузки может быть вычислен по формуле

(7.75)

где G — геометрический коэффициент для данного кабеля.

Рассмотрим также пример расчета допустимого тока нагрузки для кабеля в трубопроводе (схема бна рис. 7.6).

Наивысшая температура будет иметь место около жилы, удаленной от стенки трубопровода, например около жилы 2. Перепад температур между жилой и окружающей средой слагается из перепадов температур в изоляции кабеля, в зоне масла и между трубопроводом и поверхностью грунта:

(7.76)

Температура жилы Т_Ж2, вычисляемая по формуле

(7.77)

не должна превышать допустимой температуры T_макс. Обозначения те же, что и в формуле (7.66). Максимальное превышение температуры жилы θ_макс над температурой окружающей среды вычисляется из (7.77):

(7.78)

где величина вычисляется по формуле (7.67).

Если это значение подставить в уравнение (5.77) вместо , и выразить потери через ток в жиле по формулам (7.50) и (7.51), то допустимый ток в жиле можно рассчитать по формуле

(7.72)

Указанным методом могут быть получены формулы для расчета допустимого тока нагрузки при любых конструкциях кабеля и условиях прокладки.