Пример расчета тепловыделения кабелей

В данном примере требуется определить тепловыделение кабелей на напряжение 0,4 кВ, прокладываемых в туннеле от РУ-0,4 кВ к двигателям.

Исходные данные:

• Сечение туннеля 1500х2100 мм;
• Заполнение туннеля кабелями составляет 100%;
• Общее количество силовых кабелей – 42;
• Среднее сечение силовых алюминиевых кабелей марки АВВГнг – 3х95 мм;
• R₂₀ = 0,329 Ом/км -активное сопротивление жилы кабеля при t = +20°C, определяем по таблице 2-5 [Л1, с.48];

• Iд = 170 А — допустимый длительный ток кабеля, согласно ПУЭ таблица 1.3.7.

Решение

Расчет тепловыделения кабелей будет выполняться согласно методики представленной в книге: «Проектирование кабельных сетей и проводок. Хромченко Г.Е. 1980 г, страницы 209».

1. Определяем активное сопротивление жилы кабеля с учетом температуры соответствующая длительно допустимому току:

где:

• R₂₀ = 0,329 Ом/км – активное сопротивление жилы кабеля при t = +20°C;
• α₂₀ – температурный коэффициент сопротивления, равный при 20 °С [Л1, с.45]:
• 0,00393 1/град – для меди;
• 0,00403 1/град – для алюминия;
• tп = tдоп. – tа.ж. = 80 – 20 = 60 °С – перепад температур;
• tа.ж = 20 °С – температура жилы кабеля, соответствующая активному сопротивлению кабеля (таблица 2-5).
• tдоп. = 80 °С – допустимая температура жилы кабеля марки АВВГнг, согласно ПУЭ пункт 1.3.12.

2. Определяем тепловыделение от одного кабеля [Л1, с.209]:

где:

• Iд = 170 А – длительно допустимый ток кабеля;
• k1 = 0,7 — коэффициент загрузки силовых кабелей по току;
• k2 = 0,9 — коэффициент снижения тепловыделений вследствие наличия в туннеле контрольных кабелей, если контрольных кабелей нету k2 = 1,0;

3. Определяем общее тепловыделение от 42 кабелей:

Р = р*n = 17,4*42 = 730,8 Вт/м = 0,7308 кВт/м

где: n = 42 — общее количество кабелей, прокладываемых в туннеле.

В случае отсутствия данных по количеству и сечению прокладываемых кабелей в туннеле, тепловые потери могут быть приближенно приняты согласно типовой работы А168 «Прокладка кабелей в тоннелях»:

• для двухсторонних тоннелей – 0,8 кВт на 1 м тоннеля;
• для односторонних тоннелей – 0,5 кВт на 1 м тоннеля.

Литература:

1. Проектирование кабельных сетей и проводок. Хромченко Г.Е. 1980 г.