- •Л.А. Ковригин основы кабельной техники
- •Пермь 2009
- •1. Токопроводящие жилы кабелей
- •Классы гибкости
- •1. Расчет конструкции силового кабеля с секторными жилами
- •1.2. Круглые скрученные токопроводящие жилы
- •1.3. Сопротивление токопроводящей жилы постоянному и переменному току
- •Электрический расчет изоляции
- •Расчет толщины изоляции кабеля переменного тока
- •Кабель с градированной изоляцией
- •2. 3. Расчет кабеля постоянного тока
- •Тепловой расчет кабеля
- •3.1. Расчет тепловых сопротивлений конструктивных элементов кабеля и окружающей среды
- •3.2. Расчет допустимого тока нагрузки при отсутствии потерь в изоляции и оболочках кабеля
- •3.3. Расчет допустимого тока нагрузки при наличии потерь в изоляции кабеля
- •3.4. Расчет допустимого тока нагрузки при наличии потерь в оболочках кабеля
- •Площадь поперечного сечения оболочки Sоб равна:
- •3.5. Расчет допустимого тока нагрузки трехжильного кабеля
- •Расчет кривой нагрева
- •3.7. Расчет тока перегрузки
- •Расчет тока короткого замыкания
- •3.9. Расчет распределения температуры по элементам конструкции кабеля
- •1. Токопроводящие жилы кабелей……………………..……………….1
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Пермский государственный технический университет
Л.А. Ковригин основы кабельной техники
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве методических указаний по выполнению курсового проекта
Пермь 2009
УДК 621.315
К56
Рецензенты: Смильгевич В.В.
Ковригин Л.А.
К56 Основы кабельной техники: Методические указания по выполнению курсового проекта /
Перм. гос. техн. ун-т. – Пермь, 2009. – 30 с.
Изложена теория, необходимая для расчета силовых кабелей, даны рекомендации по выполнению курсового проекта, приведены примеры расчета различных конструкций силовых кабелей.
Дан список литературы.
УДК 621.315
Пермский государственный
технический университет, 2005
1. Токопроводящие жилы кабелей
В настоящее время существует следующий ряд номинальных сечений токопроводящих жил: 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 625 800 1000 мм2.
По гибкости токопроводящие жилы подразделяются на 6 классов, которые отличаются числом проволок (табл. 1.1). Более подробно классы гибкости представлены в [1], стр. 5.
Таблица 1
Классы гибкости
№ п/п |
Сечение, мм2 |
Класс гибкости |
|||||
Стационарная прокладка |
Нестационарная прокладка |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 |
10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 625 800 1000 |
1 1 1 1 7 7 7 19 19 37 37 37 37 37 61 61 127 |
7 7 7 7 19 19 19 37 37 37 61 61 61 61 127 127 127 |
19 19 19 19 27 37 37 61 61 91 - - - - - - - |
49 49 49 98 144 189 189 266 266 330 420 518 672 854 - - - |
80 224 196 189 266 266 361 608 756 925 1221 1525 2013 1769 - - - |
324 513 783 1107 402 999 1332 1702 2109 2590 3360 1270 - - - - - |
1. Расчет конструкции силового кабеля с секторными жилами
Кабели с секторными жилами изготавливаются на напряжение до 10 кВ, так как из-за малого радиуса закругления ребра сектора на нем возникают значительная напряженность электрического поля.
Расчет секторных жил отличается от расчета круглых жил тем, что он производится совместно с электрическим расчетом.
Для расчета секторных жил необходимо знать сечение жилы (дано в задании) и допустимую напряженность электрического поля для выбранного типа изоляции (из литературного обзора).
На рис. 1.1 представлена секторная жила.
Рис. 1.1. Секторная жила
Площадь поперечного сечения секторной токопроводящей жилы равна:
, (1.1)
где R – радиус сектора,
r – радиус закругления,
2 = 2/3 – для трех секторов,
,
из – толщина изоляции,
;
Порядок расчета секторной жилы.
Дана площадь поперечного сечения токопроводящей жилы S, задаем радиусу закругления сектора r (рекомендуемый диапазон 1 – 5 мм) и толщину изоляции из (рекомендуемый диапазон 2 – 6 мм).
Вычисляем приближенное значение .
Вычисляем угол .
Вычисляем a.
Вычисляем сечение Sр. Сравниваем рассчитанное значение Sр с заданным S. В том случае, если рассчитанное значение Sр меньше заданного S, произвольно увеличиваем R на некоторую небольшую величину и повторяем расчет с пункта 4 до тех пор, пока Sр = S с наперед заданной точностью.
Вычисляем высоту h и ширину сектора b.
Вычисляем напряженность электрического поля в 2-х точках:
, (1.2)
где .
, (1.3)
где r2= r1+ф.
Из формулы для напряженности в точке С выражаем ΔП:
, , (1.4)
где EC=Eдоп.
Вычисленные значения ΔП и (R+ ΔП) заносим в табл.
Таблица 1.
Результаты вычислений( R+ ΔП)
-
№ п/п
r, мм
№ п/п
Δиз, мм
EA, мм
EB, мм
R, мм
ΔП, мм
(R+ ΔП), мм
1.
1.
2.
3.
4.
2.
1.
2.
3.
4.
Вычисления повторяются многократно: для каждого другого радиуса закругления r (всего 8-12 значений) толщина изоляции Δиз изменяется 6-10 раз. Всего в таблице должно быть 40-60 строчек.
В таблице отмечаются строчки, в которых EA или EB близки к допустимой напряженности и любая из них не превышают ее.
Из отмеченных строчек выбирается та, в которой (R+ΔП) имеет минимальное значение.
Ширина сектора:
. (1.5)
Высота сектора:
. (1.6)
Представленный метод расчета позволяет сконструировать кабель, имеющий минимальный диаметр.