Заключение по расчетным исследованиям температурных условий работы полиэтиленовых труб при их использовании в качестве каналов для прокладки электрических кабелей 10 - 220 кВ
1. Введение
Расчетные исследования температурных условий работы полиэтиленовых труб при их использовании в качестве каналов для прокладки кабельных линий 10-220 кВ проведены научно-производственной фирмой «Лотос-Т» СГТУ .
В настоящее время при сооружении кабельных каналов широко применяются толстостенные полиэтиленовые трубы. Полиэтиленовые трубы «Электрокор» выпускаются с двухслойной профилированной стенкой, которые также предполагается использовать в качестве кабельных каналов при подземной прокладке или в монолитных строительных конструкциях.
Одной из особенностей труб «Электрокор» является то, что они имеют двухслойную, но очень тонкую стенку, а необходимая механическая прочность трубы обеспечена тем, что один из слоев стенки гофрирован. Это обстоятельство ограничивает диапазон температур, при которых гарантирована достаточная кольцевая жесткость, температурой +60 °С. И поэтому вынуждает учитывать нагрев трубы теплом, выделяемым лежащим в ней кабелем.
В данной работе тепловой режим внутри трубы исследуется применительно к широко используемым отечественным кабелям с бумажной изоляцией и новым кабелям с изоляцией из сшитого полиэтилена. При этом диаметр трубы для прокладки того или иного кабеля выбирался в соответствии с «Инструкцией по проектированию, прокладке, монтажу, ремонту и эксплуатации кабелеводов на основе пластмассовых труб с двухслойной профилированной стенкой «Электрокор». Токовая нагрузка кабелей принималась равной максимально допустимой в соответствии с рекомендациями ПУЭ. Для сравнения исследуется также тепловой режим гладких полиэтиленовых труб с теми же типами кабелей.
2. Методика расчетных исследований
2.1 Общий подход
При прокладке кабеля в трубе его диаметр не должен превышать половины внутреннего диаметра трубы (для ограничения растягивающих усилий в процессе затягивания кабеля в трубу. Поэтому теплоотдача от кабеля к трубе происходит через воздушную прослойку, имеющую, как показано ниже, значительное термическое сопротивление. Поэтому температура воздуха вокруг кабеля существенно выше температуры грунта. Это, в соответствии с [1, п.1.3.9] заставляет снижать допустимый ток в кабеле, по сравнению с кабелем, проложенным в воздухе при температуре +25°С. Поскольку температура воздуха в трубе изначально неизвестна, то невозможно определить и допустимый ток, а следовательно, и тепловыделение кабеля. Поэтому на первом этапе определяем тепловыделение кабеля для ряда температур в диапазоне +25…50°С (в соответствии с таблицей 1.3.3 из [1]. При этом полагаем, что при каждой температуре кабель нагружен максимально допустимым для этой температуры током. В результате получаем зависимость, представленную на рисунке 2.1. ...
