53. Выбор проводников лэп по условию нагрева.

Все проводники линий электропередачи должны выбираться (или прове­ряться) по условию нагревания. Это требование связано с тем, что для проводни­ков воздушных и кабельных линий устанавливаются вполне определенные дли­тельно допустимые температуры. При чрезмерном нагреве проводника и после­дующем охлаждении он может потерять свои механические свойства.

Д лительно допустимый ток I_ДОП можно найти из уравнения теплового балан­са провода в установившемся режиме:

где R_t — сопротивление провода при эксплуатационной температуре, Ом/м; Q_p__

теплота, поглощенная проводом от действия солнечной радиации, Вт/м; ω_к, ω_л — коэффициенты теплоотдачи конвекцией и лучеиспусканием, Вт/(м°С); Т_П — до­пустимая температура провода; Т_В — расчетная температура воздуха.

В кабельных линиях при протекании тока нагреваются жилы кабеля и со­ответственно, изоляция жил. Допустимую температуру устанавливают с учетом старения изоляции кабеля, которая в зависимости от типа кабеля, вида изоляции и номинального напряжения находится в пределах от 50 до 80°С.

Если фактическая температура отличается

о т расчетной, то вводится поправочный коэффициент k_t, допустимый ток определяется по формуле

В условиях проектирования обычно принимают k_t = 1.

На рис. 12.12 приведена зависимость длительно допустимого тока от пло­щади сечения алюминиевых проводов воздушных линий, которая не является ли­нейной. Это означает, что с увеличением площади сечения эффективность ее ис­пользования для пропускания тока снижается, что иллюстрирует зависимость плотности тока J_ДОП.

При выборе (проверке) проводников по условию нагревания следует при­нимать такую наименьшую площадь сечения, при которой наибольший рабочий ток I_НБ не более допустимого (12.61)

Вместо допустимого тока иногда используют понятие допустимой мощно­сти по условию нагревания

Если же площади сечения проводников выбраны по другим критериям, то в разомкнутых сетях их надо проверять дополнительно по I_ДОП. В случаях замкнутой сети или состоящей из нескольких параллельных линий наибольшие токи возни­кают чаще всего в послеаварийных и ремонтных режимах. Так, при двух парал­лельных линиях (рис.12.13, а) наибольший ток одной из линий будет иметь место при отключении другой линии. В замкнутой сети (рис. 12.13, б) следует рассмат­ривать послеаварийные режимы, приведенные на рис. 12.13, в, г. д, для случаев поочередного отключения одной из линий. При этом очевидно, что наибольший ток в линии 12 будет при отключении линии 13 (I_2НБ+ I_3НБ)> а в линии 13 при от­ключении линии 12 (также I_2НБ+ I_3НБ). Что касается линии 23, то наибольший ток будет при отключении линии 12, если I_2НБ > I_3НБ, и при отключении линии 13, если I_3НБ > I_2НБ. В нормальном режиме, когда ни одна из линий не отключена, ток в ли­нии 23 будет меньше, чем в наихудшем режиме из двух предыдущих. Что касается режима по рис.12.13. д, то он в данном случае является избыточным, т. к. токи в нем по линиям 12 и 13 будут меньшими, чем соответственно в режимах по 12.13, г и 12.13, в Таким образом, применительно к каждой конкретной схеме сети следует на основе анализа предварительно наметить послеаварийные режи­мы, в которых могут возникать наибольшие токи той или иной линии.

Рис. 12.12. Зависимость допустимого тока I_ДОП и допустимой плотности тока J_ДОП от площади сечения провода воздушной линии

Рис.12.13. Схема сети: а — из двух параллельных линий;

б — замкнутой сети в нормальном режиме; в, г, д — замкнутой сети в послеаварийных режимах