連続電流による紙絶縁ケーブルの加熱

鉛またはアルミニウムのシースを備えた紙絶縁ケーブルのコアの限界温度は、次の状況によって決まります。

1.耐久性のあるケーブルペーパー。許容値を超えて温度が長時間上昇すると、紙がつぶれて機械的強度が失われ、ケーブルの損傷につながります。

2. ケーブル内部に真空やガスが発生することは許容されません。ケーブルコアの加熱は、ケーブルの体積の増加と、そのリード線またはアルミニウムシースの内部圧力の増加を伴います。

ケーブル内の圧力の増加は、主に含浸素材の高い温度膨張係数によるものであり (含浸素材の温度膨張係数は、銅、アルミニウム、紙の温度膨張係数より 10 ～ 20 倍高い)、鉛シースの永久変形。電流負荷が減少すると、ケーブル コンポーネントの体積が減少します。

まず第一に、絶縁体の外層が冷却され、ケーブルコアに隣接する絶縁層の含浸質量が減少します。真空およびガスの含有物が形成されます。紙へのイオン衝撃とこれらの含有物中の活性オゾンの作用により、ケーブルの絶縁が破壊されます。

紙絶縁体と積層 PVC シースを備えたケーブルの導体の限界温度は、これらのシースの軟化が許容されないことによって決まります。紙絶縁ケーブルの許容芯温は規定に準拠 ≪電気設備の工事に関する規則≫ を表に示します。 1.

表 1 ケーブルコアの許容温度、°C

線間電圧、kV 最大 1 6 10 20 35 鉛とアルミニウムのシースを備えたケーブルの許容温度 80 65 60 50 50 ラミネート PVC シースを備えたケーブルにも同じことが当てはまります 65 — — — —

電力ケーブルは、地中、空中（水路、建物の壁）、パイプなどに敷設されます。熱（地中に敷設されたケーブル内で分離され、カバーの熱抵抗を克服して、ケーブルから熱が除去されます）。空気中でのケーブルの冷却プロセスは、絶縁電線の冷却プロセスと似ています。

ケーブル内で放出される熱の量を決定するとき、絶縁誘電体でのエネルギー損失と、保護シースと密閉シースでの誘導電流からのエネルギー損失が考慮されます。外装および鉛またはアルミニウムのシースの損失は、単芯ケーブルでは実際に顕著な値に達します。

地中に敷設されたケーブルの場合、計算された温度は月ごとの最高平均地温と等しくなります。ケーブル敷設の深さに相当する深さ0.7～1.0mでは、1か月以内に温度が変化します。非常に少ない。

許容ケーブル負荷は、土壌温度 + 15 °C に基づいて編集された「電気設備の規則」の表に従っています。

100 ～ 300 mm の間隔をあけて複数のケーブルをトレンチ内に敷設すると、冷却条件が悪化してケーブルにかかる許容荷重が減少します。長期許容負荷を決定する場合、隣接するケーブルの数には冗長ケーブルは含まれません。スタンバイ ケーブルは、通常動作している無負荷のケーブルとして理解され、切断された場合、残りのケーブルを介して設計電力をすべて転送することができます。

+ 15°C以外の土壌温度では、ケーブルの冷却条件が変化します。地温補正は、付録 10 に示されている電流負荷に補正係数を乗じることによって行われます。

建物の壁やダクト（空中）などに敷設されたケーブルは、地中に敷設された場合よりも冷却条件が悪くなります。 + 25 °C の温度で空気中に敷設されたケーブルを流れる長期許容電流と気温の補正係数は PUE で示されます。

複数のケーブルが水路またはトンネル内に敷設され、換気によりケーブル内の温度が一定に保たれる場合、敷設されたケーブルの数に応じて電流負荷は減少しません。気温補正係数のみを入力します。空中にケーブルを敷設する場合、環境の設計温度は最も暑い日の温度と等しいと想定されます。

いくつかの状況が組み合わさった場合、たとえば、複数のケーブルが平行に敷設され、土壌の温度が + 15 °C と異なる場合、ケーブルの許容電流負荷は、主要な表に示されている負荷を乗じることによって確立されます。対応する補正係数の積による PUE の値。

パイプ内の地中に敷設されたケーブルにかかる許容荷重は、空中に敷設されたケーブルにかかる荷重と等しいと仮定されます。

都市や工業地帯では、ケーブルがブロック状に敷設されることがあります。このタイプの設置は、許容ケーブル負荷の点で不利です。デバイスの熱抵抗と、デバイスとケーブル間の空気の追加により、ケーブルにかかる許容荷重が大幅に減少します。たとえば、6 つの穴のあるコンクリート ブロックに取り付けられた 95 mm の銅導体2 を備えた 10 kV ケーブルの許容負荷は、地中に敷設された同数のケーブルの負荷容量の約 65% です。

コンクリートブロック内に敷設されたケーブルの許容電流負荷の減少は、ケーブルの数、ブロック内のケーブルの位置、およびケーブルの断面積によって異なります。最大の削減は、ブロックの中心に向かって配置されたケーブルと、多数のケーブルのブロック内にあるケーブルで観察されます。ブロックの中央に24個のケーブル穴を設け、耐荷重を60%低減。

緊急事態の解消期間中、5 日以内のネットワークの緊急運用の場合、すべての敷設方法でのケーブルの過負荷は最大 130% まで許容されます。この過負荷は、ネットワークの通常の動作モードで負荷がかかり、連続許容負荷の 80% を超えないケーブルにのみ許容されます。