|
замыкания нагружен лишь частично. При расчетах конструкций следует использовать минимальное значение напряжения на жиле 40 Н/мм2. |
c) В кабелях с пропитанной бумажной изоляцией расширение пропиточного состава может привести к значительному увеличению жидкостного давления. Если пропиточный состав просочится в соединительные и концевые муфты, может произойти размягчение битумного заполнения. Влага может проникнуть в арматуру и кабель в таком количестве, что повлияет на характеристики изоляции.
d) Установление предельного значения температуры подразумевает, что допустимо любое сочетание величины тока и времени, которое обеспечивает температуру, не превышающую это предельное значение. Для токов короткого замыкания этого недостаточно. Во избежание чрезмерных электромагнитных сил должны быть установлены дополнительные ограничения для пикового значения тока. Эти силы весьма существенны для концевых муфт и требуются соответствующие крепления, чтобы избежать их нежелательных перемещений и повреждений.
e) Если предполагается, что температура жилы будет выше 160 °C, то не следует применять муфты с использованием пайки.
f) Следует проверять конструкцию в отношении стабильности электрического контакта во всех соединениях муфт (таких как соединения токопроводящих жил, соединения брони и металлической оболочки) при коротком замыкании.
g) Проволоки экрана и/или брони, смонтированные вместе в соединительной или концевой муфте, могут иметь более низкие характеристики при коротком замыкании, чем в кабеле. Для таких соединений ожидаемое повышение температуры не должно быть чрезмерным для примененных материалов, и должны быть предусмотрены соответствующие механические крепления.
h) Следует учитывать возможность усадки полимерной изоляции в продольном направлении на разделанных концах кабелей после воздействия температуры короткого замыкания.
3.4 Условия прокладки
Для наиболее полного использования характеристик кабеля в условиях короткого замыкания следует проанализировать влияние условий прокладки. Одним из важных факторов является величина и характер механического воздействия на кабель. Увеличение длины кабеля во время короткого замыкания может быть значительным. Когда этому удлинению оказывается противодействие, то возникают значительные силы.
Кабели воздушной прокладки рекомендуется прокладывать так, чтобы удлинение поглощалось равномерно по длине кабеля. При прокладке по извилистой трассе места крепления должны быть расположены на достаточном расстоянии друг от друга, чтобы не препятствовать боковому смещению кабелей.
Если кабели проложены непосредственно в грунте, или места крепления расположены часто, должны быть установлены приспособления у соединительных и концевых муфт, компенсирующие возникающие продольные силы. Следует избегать резких изгибов, так как продольные силы трансформируются в радиальное давление в местах изгибов по трассе кабеля, что может вызвать повреждение термопластичных элементов конструкции кабеля. Рекомендуется, чтобы минимальный радиус изгиба при прокладке отвечал соответствующим правилам по прокладке.
4 Максимально допустимые температуры при коротком замыкании для кабелей на номинальное напряжение от 6 кВ (Um= 7,2 кВ) до 30 кВ (Um= 36 кВ)
Таблицы 1–3 следует использовать с учетом пояснений раздела 3. Указанные значения являются фактическими значениями температуры токопроводящих элементов. Предельные значения приведены для короткого замыкания продолжительностью не более 5 с.
При выборе предельной температуры для конкретной конструкции кабеля следует учитывать указанное во всех подпунктах 4.1–4.3.
4.1 Материалы изоляции
Предельные температуры для всех типов токопроводящих жил, находящихся в контакте с материалами изоляции, приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Предельные температуры для материалов изоляции
|
Материал1) |
Температура, °C |
|
|
Бумага: |
|
|
|
- пропитанная нестекающим составом |
20 кВ |
170 |
|
< 20 кВ; |
150 |
|
|
- пропитанная маслоканифольным составом |
20 кВ |
170 |
|
> 20 кВ; |
150 |
|
|
- маслонаполненная |
|
250 |
|
Поливинилхлоридный пластикат (PVC/B): |
|
|
|
- жила сечением до 300 мм2 включ.; |
160 |
|
|
- жила сечением св. 300 мм2 |
140 |
|
|
Сшитый полиэтилен (XLPE) |
250 |
|
|
Этиленпропиленовая резина (EPR и HEPR) |
250 |
|
|
1) Материалы и их обозначение по МЭК 60055, МЭК 60141 и МЭК 60502-2. |
||
4.2 Материалы наружной оболочки и подушки, если отсутствуют электрические и прочие требования
Предельные температуры экрана/металлической оболочки/брони, если они находятся в соприкосновении или утоплены в материал наружной оболочки, но отделены в тепловом отношении от изоляции посредством слоев из соответствующих материалов достаточной толщины, приведены в таблице 2. Если такое тепловое разделение не предусмотрено, следует принимать предельную температуру изоляции, если она ниже предельной температуры наружной оболочки.
Таблица 2 – Предельные температуры для материалов наружной оболочки
|
Материал1) |
Температура 2) 3), °C |
|
Поливинилхлоридный пластикат (ST1 и ST2) |
200 |
|
Полиэтилен: |
|
|
- ST3; |
150 |
|
- ST7 |
180 |
|
Полихлоропрен, хлорсульфированный полиэтилен или аналогичные полимеры (SE1) |
200 |
|
Полиэтилен, ламинированный алюминиевой или медной фольгой |
150 |
|
Поливинилхлоридный пластикат, ламинированный алюминиевой или медной фольгой |
160 |
|
1) Материалы и их обозначение по МЭК 60502-2. 2) Допускаются более высокие температуры, если они подтверждены экспериментальными данными. 3) Для кабелей, проложенных треугольником, возможно возникновение повышенных температур в центральной части. |
|
4.3 Материалы токопроводящей жилы, металлической оболочки, экрана, брони и способы их соединения
Предельные температуры токопроводящих элементов кабеля приведены в таблице 3. Должны быть также учтены ограничения, касающиеся неметаллических материалов, находящихся в контакте с этими металлами.
Таблица 3 – Предельные температуры для токопроводящих элементов
|
Металл |
Условие |
Температура, °C |
|
Медь, алюминий |
Токопроводящий элемент без соединений |
1) |
|
Сварное соединение |
1) |
|
|
Экзотермическое сварное соединение |
2502) |
|
|
Паяное соединение |
160 |
|
|
Соединение обжатием (механическая деформация) |
2502) |
|
|
Механическое (болтовое) соединение |
3) |
|
|
Свинец |
– |
170 |
|
Свинцовый сплав |
– |
210 |
|
Сталь |
|
1) |
|
1) Температура ограничена материалом, находящимся в контакте с токопроводящим элементом (см. 4.1 и 4.2). Для экранов (за исключением экранов из проволок, утопленных в оболочку), при наличии теплоизоляционного сепаратора, отделяющего экран от другого материала в кабеле, температура не должна быть более 350 C. 2) Температура жилы на примыкающем участке, температура самого соединения должна быть ниже. 3) В соответствии с рекомендациями изготовителей. |
||
Приложение А
(справочное)
Сведения о соответствии национальных стандартов Российской Федерации ссылочным международным стандартам
Таблица А.1
|
Обозначение ссылочного международного стандарта |
Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта |
|
МЭК 60055 (все части) |
ГОСТ 18410–73 Кабели силовые с пропитанной бумажной изоляцией. Технические условия |
|
МЭК 60141 (все части) |
ГОСТ Р МЭК 141-1–96 Кабели маслонаполненные с бумажной изоляцией в металлической оболочке на переменное напряжение до 400 кВ включительно и арматура к ним. Методы испытаний |
|
МЭК 60502-2* |
** |
|
МЭК 60949:1988 |
ГОСТ Р МЭК 60949–2009 Расчет термически допустимых токов короткого замыкания с учетом неадиабатического нагрева |
|
* В случае недатированных ссылок следует применять последнее издание нормативного документа. ** Соответствующий национальный стандарт отсутствует. До его утверждения рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта. Перевод данного международного стандарта находится в ОАО «ВНИИКП». |
|
Ключевые слова: электрический кабель, предельные температуры в условиях короткого замыкания
Содержание
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
3 Факторы, определяющие применение предельных температур
3.1 Общие положения
3.2 Кабели
3.3 Арматура
3.4 Условия прокладки
4 Максимально допустимые температуры при коротком замыкании для кабелей на номинальное напряжение от 6 кВ(Um = 7,2 кВ) до 30 кВ(Um = 36 кВ)
4.1 Материалы изоляции
4.2 Материалы наружной оболочки и подушки, если отсутствуют электрические и прочие требования
4.3 Материалы токопроводящей жилы, металлической оболочки, экрана, брони и способы их соединения
Приложение А (справочное) Сведения о соответствии национальных стандартов Российской Федерации ссылочным международным стандартам
