Определение термически допустимого тока для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕРМИЧЕСКИ ДОПУСТИМОГО ТОКА ДЛЯ КАБЕЛЕЙ С ИЗОЛЯЦИЕЙ ИЗ СШИТОГО ПОЛИЭТИЛЕНА

При выборе сечений кабельных линий (КЛ) необходимо проводить проверку на термическую стойкость. Целью исследования является определение значения термически допустимого тока жилы для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена (СПЭ). Зная ток, можно унифицировать как сечение, так и уставки релейной защиты (РЗ), что позволит повысить качество проектных решений, например, даст возможность не использовать токоограничивающий реактор (ТОР) для обеспечения термической стойкости КЛ. Определение термически допустимого тока кабелей с СПЭ изоляцией производилось на основании ГОСТ 28895-91 [1]. Исследование было проведено для кабеля с СПЭ изоляцией с алюминиевой токоведущей жилой сечением от 50 до 240 мм2. При расчетах использовались следующие параметры КЛ: θi = 15 ºC, θf = 350 ºC, k = 148 А·с0,5/мм2, β = 228 К, где: θi  — исходная температура (ºС), θf  — конечная температура (ºС), k — постоянная, зависящая от материала токопроводящего элемента (А·с0,5/мм2), β — величина, обратная температурному коэффициенту сопротивления при 0 °С (К). Время воздействия тока короткого замыкания (КЗ) на КЛ было принято согласно действующим уставкам РЗ на центрах питания распределительных пунктов (РП) 10 кВ. Изменяя значения площади поперечного сечения токоведущей жилы, были получены значения тока термической стойкости. При сечении жилы кабеля с СПЭ изоляцией, равном 50 мм2, термически допустимый ток составил 4,27 кА. С последующим увеличением сечения термический допустимый ток возрастает и достигает значения 20,51 кА при сечении, равном 240 мм2. Основываясь на полученных значениях, можно утверждать, что с увеличением площади токопроводящей жилы СПЭ кабеля термически допустимый ток также увеличивается. Кроме этого, учёт неадиабатического характера нагрева кабеля даёт возможность снизить термически стойкое сечение кабеля. Таким образом, учёт ГОСТа 28895-91 позволяет выбрать термически стойкое сечение жилы кабеля с СПЭ изоляцией без избыточных запасов по сечению.