Principis generals
La tensió nominal del cable és igual o superior a la tensió nominal de la xarxa on es troba, i la tensió màxima de treball del cable no ha de superar el 15% de la seva tensió nominal. A més de l'ús de cables de nucli de coure en llocs que requereixen moviment o vibració severa, generalment s'utilitzen cables de nucli d'alumini. Els cables col·locats en estructures de cable han de ser cables blindats nus o cables recoberts de plàstic nu revestits d'alumini. Els cables enterrats directament utilitzen cables blindats amb funda o cables recoberts de plàstic nu revestits d'alumini. Els cables resistents amb funda de goma s'utilitzen per a maquinària mòbil. Els sòls corrosius generalment no utilitzen l'enterrament directe, en cas contrari s'han d'utilitzar cables especials de capa anticorrosió. En llocs amb mitjans corrosius, s'ha d'adoptar la funda de cable corresponent. Per a la col·locació de cables verticalment o en llocs amb grans diferències d'altura, s'han d'utilitzar cables antigoteig. Els cables aïllats de goma no s'han d'utilitzar quan la temperatura ambient supera els 40 °C.
Verificació de la secció
(1) Trieu els cables segons la tensió: Trieu segons el primer dels principis generals esmentats anteriorment.
(2) Trieu la secció del cable segons la densitat de corrent econòmica: el mètode de càlcul és el mateix que el de la secció del cable.
(3) Comproveu la secció transversal del cable Iux≥Izmax segons el corrent màxim de càrrega a llarg termini de la línia
On: Iux-intensitat de càrrega admissible del cable (A);
Izmax: corrent de càrrega màxima a llarg termini (A) al cable.
Utilitzem aquest mètode de selecció el més llarg en el nostre treball diari. En general, primer trobem el corrent de treball de la línia i, després, segons el corrent de treball màxim de la línia, no hauria de ser superior a la capacitat de transport de corrent admissible del cable. El corrent de treball a llarg termini admissible del cable es mostra a la taula 1.
Sovint ens trobem amb aquesta situació en el treball real. A causa de l'augment de la càrrega, el corrent de càrrega augmenta, el cable original té una capacitat de transport de corrent insuficient i passa per sobre de corrent. Per augmentar la capacitat, tenint en compte el funcionament normal del cable original, cal tornar a col·locar el cable. La construcció és difícil i poc econòmica, i sovint adoptem la fusió doble o fins i tot triple.
En l'elecció de cables combinats, molta gent pensa que com més petita sigui la secció transversal del cable, més econòmic i raonable, sempre que es compleixin els requisits de capacitat de càrrega actual. És aquest realment el cas?
El 3 de gener de 2006, el cable principal del transformador 1# a la sala de distribució d'energia va explotar. Dos dels cables originals d'alumini de quatre nuclis de 185 mm van explotar. Per tal de restablir l'alimentació a temps, l'àrea de treball va mantenir l'altre cable bo i va fusionar els dos cables. S'utilitza un cable de nucli d'alumini de quatre nuclis de 120 mm per a la font d'alimentació. Després de 10 mesos de funcionament, el cable principal va tornar a esclatar el 15 de novembre de 2006. Després de la inspecció, es va trobar que l'esclat del cable de 185 mm va provocar l'accident.
Per què va passar aquest accident? Segons la Taula 1, podem obtenir que la capacitat de transport de corrent segura dels tres cables utilitzats és de 668 A i el corrent de càrrega màxim mesurat per l'amperímetre de pinça és només de 500 A a la zona d'estar. Segons el principi de Iux≥Izmax, aquesta operació hauria de ser segura i fiable. Tanmateix, ignorem que el cable té resistència, perquè quan el cable multiparal·lel està connectat, la resistència de contacte és diferent a la connexió, i aquesta resistència de contacte sovint és comparable a la resistència del mateix cable. Com a resultat, la distribució actual del cable multiparal·lel serà inconsistent. La distribució actual dels cables multiparal·lels equilibrats està relacionada amb la impedància del cable.
Càlcul aproximat de la interfície del cable de coure: S=IL/54,4U (àrea de la secció transversal del cable S en mil·límetres)
Càlcul aproximat de la interfície de fil d'alumini: S=IL/34U
Càlcul de la resistència
La resistència estàndard de CC del cable es pot calcular segons la fórmula següent:
R20=ρ20(1+K1)(1+K2)/∏/4×dn×10
A la fórmula: R20-la resistència estàndard del corrent de branca del cable a 20 °C (Ω/km)
ρ20: resistivitat del cable (a 20 ℃) (Ω*mm/km)
d--El diàmetre de cada cable principal (mm)
n--nombre de nuclis;
Velocitat de torsió del cable de nucli K1, aproximadament 0,02-0,03;
K2: la velocitat de torsió dels cables multinucli, al voltant de 0,01-0,02.
La resistència de CA real per quilòmetre de cable a qualsevol temperatura és:
R1=R20(1+a1)(1+K3)
En la fórmula: a1-el coeficient de temperatura de resistència a t ℃;
Factor K3 tenint en compte l'efecte de la pell i l'efecte de proximitat, 0,01 quan l'àrea de la secció transversal és de 250 mm o menys; 0,23-0,26 quan 1000 mm.
Càlcul de capacitat
C=0.056Nεs/G
A la fórmula: capacitat del cable C (uF/km)
εs-permitivitat relativa (l'estàndard és 3,5-3,7)
N: el nombre de cors del cable multinucli;
G: factor de forma.
Càlcul de la inductància
Per als cables subterranis per a la distribució d'energia, quan la secció transversal del conductor és rodona i es descuida la pèrdua d'armadura i el revestiment de plom, el mètode de càlcul de la inductància de cada cable és el mateix que el del cable.
L=0,4605㏒Dj/r+0,05u
LN=0,4605㏒DN/rN
On: L--inductància de cada cable de fase (mH/km)
LN-la inductància del cable neutre (mH/km);
DN: la distància geomètrica entre la línia de fase i la línia neutra (cm);
rN-el radi de la línia neutra (cm);
DAN, DBN, DCN: la distància central (cm) entre la línia neutra de cada línia de fase.
