1.1. Основы теплового расчета кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена 6-220 кВ.
При определении конструкции КЛ осуществляется выбор размеров и материала изоляционных средств, для чего проводится электрический и тепловой расчеты.
По результатам электрического расчета известны величины напряжений и напряженностей поля в изоляции, конструктивные размеры и структура изоляции по критерию обеспечения безаварийной длительной работы КЛ и арматуры. Исходными данными при этом являются: номинальное напряжение сети,
сечение жилы, требуемая пропускная способность КЛ.
Анализ тепловых процессов в КЛ предназначен для определения максимально допустимого тока / нагрузки кабеля, значение которого ограничивается наибольшей рабочей температурой изоляции из СПЭ в нормальном режиме. На максимально допустимый ток прямо влияет способ прокладки, условия охлаждения (естественные и форсированно - принудительные), тепловой режим нагрузки
(стационарный, переходный, циклический и аварийный).
Для кабельных линий от 35 кВ и выше не предусмотрена нормативная документация по длительно допустимым токам, их определяют для каждой конкретной КЛ тепловым расчетом. На более низких классах напряжения она предусмотрена, но для не типовых случаев требует пополнения и уточнения.
Ниже, в качестве наиболее характерного случая эксплуатации, разработана имитационная модель тепловых процессов КЛ с изоляцией из СПЭ в стационарном режиме при ее естественном охлаждении. КЛ входят в стационарный режим через десять минут после включения под нагрузку, в которые длиться переходный режим.
Источниками тепла при эксплуатации КЛ с изоляцией из СПЭ являются: потери в жиле и экране (при не рациональном заземлении экранов потери в них, а в следствии и нагрев, могут превосходить потери в жиле), так же незначительный нагрев присутствует в главной изоляции и оболочке КЛ. После включения КЛ под нагрузку количество выделяемого тепла больше отводимого Qвыд>Qотв
, КЛ разогревается, но постепенно отвод тепла возрастает
и наступает стационарный режим Qвыд= Qотв