Διαστασιολόγηση καλωδίων ΜΤ
Προκαταρκτική διαστασιολόγηση καλωδίων Cu/Al με μόνωση XLPE για 10–30 kV, απευθείας ενταφιασμένων ή σε υπόγειους σωλήνες, με παραδοχές και αναλυτικούς τύπους.
Κατανόηση της διαστασιολόγησης καλωδίων ΜΤ
Επιλέξτε ένα μονοπολικό καλώδιο XLPE ανά φάση για 10, 20 ή 30 kV. Συγκρίνετε το προκαταρκτικό επιτρεπόμενο ρεύμα και την ενδεικτική πτώση τάσης με συγκεκριμένες και σαφώς δηλωμένες συνθήκες αναφοράς υπόγειας εγκατάστασης. Η θερμική αντοχή του αγωγού σε βραχυκύκλωμα και οι έλεγχοι της μεταλλικής θωράκισης απαιτούν χωριστή επαλήθευση.
Επιλογή καλωδίου ΜΤ
Επιλέξτε τη διάταξη καλωδίων και συμπληρώστε την ονομαστική ισχύ του μετασχηματιστή (kVA) ή το ρεύμα της γραμμής. Στη συνέχεια, επαληθεύστε με τον κατασκευαστή το επιτρεπόμενο ρεύμα για τις πραγματικές συνθήκες εγκατάστασης.
Προχωρημένοι ηλεκτρικοί έλεγχοι
Ο έλεγχος αγωγού φάσης χρησιμοποιεί αδιαβατικούς συντελεστές k τύπου IEC (Cu XLPE: 143· Al XLPE: 94 A·√s/mm² στους 90→250°C). Τα σφάλματα γης θερμαίνουν διαφορετικά τη χάλκινη θωράκιση: η διατομή, το μερίδιο ρεύματος σφάλματος, η γείωση θωράκισης και ο χρόνος διακοπής ελέγχονται χωριστά.
Προκαταρκτικός θερμικός έλεγχος καλωδίου
Για παράδειγμα, ένας μετασχηματιστής 1.000 kVA στα 20 kV απορροφά μόλις 28,87 A στη ΜΤ σε ονομαστικό φορτίο. Αγωγός 35 mm² μπορεί να αντέχει θερμικά αυτό το ρεύμα, αλλά δεν τεκμηριώνεται έτσι συνολική καταλληλότητα. Για αυτό το ενδεικτικό χάλκινο παράδειγμα 20 kV, η υποτιθέμενη καταπόνηση 10 kA / 1 s αυξάνει την ελάχιστη διατομή θερμικού ελέγχου φάσης σε 70 mm² Cu. Η τελική διατομή εξαρτάται από το πραγματικό ρεύμα βραχυκυκλώματος και χρόνο διακοπής· απαιτείται επίσης έλεγχος χάλκινης θωράκισης, πραγματικού καλωδίου 12/20 kV, συνθηκών εγκατάστασης και απαιτήσεων διαχειριστή δικτύου. Ο έλεγχος βραχυκυκλώματος αγωγού βασίζεται στη δηλωμένη ή ενδεικτικά υποτιθέμενη καταπόνηση· η προστασία θωράκισης παραμένει μη επαληθευμένη.
Οι τιμές πίνακα αφορούν συνθήκες αναφοράς (προκαταρκτικός έλεγχος), όχι πιστοποιημένη ικανότητα κατασκευαστή ή πλήρη μελέτη IEC 60287. Το μοντέλο πτώσης τάσης δίνει συντηρητικό όριο, ανεξάρτητο από τον συντελεστή ισχύος, με θερμή DC αντίσταση και όχι με πλήρη σύνθετη αντίσταση AC. Η μεταλλική θωράκιση ΔΕΝ διαστασιολογείται εδώ: η διατομή της χάλκινης θωράκισης, το ρεύμα σφάλματος προς γη που τη διαρρέει, η διάταξη σύνδεσης/γείωσής της και ο χρόνος διακοπής απαιτούν ξεχωριστό έλεγχο θερμικής αντοχής και προστασίας. Οι πραγματικές συνθήκες εδάφους και κατασκευής των σωλήνων επίσης δεν έχουν επαληθευτεί.
1. Προσδιορισμός ρεύματος σχεδιασμού
Μετατροπή γνωστής τριφασικής φαινόμενης ισχύος (kVA) σε ρεύμα γραμμής στην επιλεγμένη πολική τάση.
2. Σύγκριση ρεύματος με επιτρεπόμενο ρεύμα αναφοράς
Ο πίνακας αναφοράς ισχύει για τη συγκεκριμένη διάταξη ταφής, θερμοκρασία εδάφους και θερμική ειδική αντίσταση που αναφέρονται παραπάνω. Δεν εφαρμόστηκε πρόσθετη διόρθωση θερμοκρασίας ή εδάφους χωρίς τεκμηρίωση.
Ρύθμιση πρακτικού περιθωρίου: 15% πάνω από το ρεύμα σχεδιασμού (προαιρετική προτίμηση).
3. Εκτίμηση αντίστασης θερμού αγωγού
Η αντίσταση συνεχούς ρεύματος (DC) διορθώνεται στη μέγιστη θερμοκρασία αγωγού που λαμβάνει ως αναφορά το μοντέλο για καλώδιο XLPE. Δεν συνυπολογίζονται οι πρόσθετες επιδράσεις του εναλλασσόμενου ρεύματος (AC), όπως το επιδερμικό φαινόμενο, το φαινόμενο εγγύτητας και οι επιδράσεις της μεταλλικής θωράκισης.
4. Εκτίμηση πτώσης τάσης
Χωρίς δοσμένο cos φ χρησιμοποιείται συντηρητικό όριο πρώτης προσέγγισης βάσει του μέτρου R + jX. Δεν είναι η προβλεπόμενη πτώση τάσης στο πραγματικό cos φ. Για αναλυτική σχεδίαση απαιτείται σύνθετη αντίσταση AC κατασκευαστή.
5. Θερμική αντοχή αγωγού σε βραχυκύκλωμα
Ο αδιαβατικός έλεγχος είναι μόνο ενδεικτικός και ισχύει υπό τις δηλωμένες παραδοχές. Η μεταλλική θωράκιση έχει διαφορετική διατομή και πρέπει να ελεγχθεί χωριστά για την καταπόνηση από ρεύμα σφάλματος.
- Μόνο προκαταρκτική εκτίμηση: τα επιτρεπόμενα ρεύματα αναφοράς αφορούν ένα συμμετρικά φορτισμένο κύκλωμα 50 Hz, θερμοκρασία εδάφους 20°C, θερμική ειδική αντίσταση εδάφους 1,5 K·m/W, βάθος ενταφιασμού 0,8 m, θωρακίσεις γειωμένες στα δύο άκρα και τη συγκεκριμένη διάταξη.
- Η αναφορά για άμεση ταφή σε επίπεδη διάταξη θεωρεί απόσταση ίση με μία εξωτερική διάμετρο καλωδίου ανάμεσα στα τρία καλώδια φάσεων.
- Η πτώση τάσης είναι συντηρητικό άνω όριο πρώτης τάξης, ανεξάρτητο από συντελεστή ισχύος και με θερμή ωμική αντίσταση DC· δεν προβλέπει την πραγματική πτώση σε γνωστό cosφ. Η σύνθετη αντίσταση AC και ο πραγματικός συντελεστής ισχύος πρέπει να ελεγχθούν στην τελική μελέτη.
- Το αναμενόμενο τριφασικό ρεύμα βραχυκύκλωσης και ο συνολικός χρόνος θερμικής καταπόνησης πρέπει να προκύπτουν από μελέτη εγκατάστασης/δικτύου και τη λειτουργία της προστασίας. Η προεπιλεγμένη τιμή λογισμικού ΔΕΝ είναι μέση τιμή του ελληνικού δικτύου ούτε επαληθευμένη στάθμη σφάλματος.
- Η θερμική αντοχή μεταλλικής θωράκισης σε σφάλμα γης, οι απώλειες που σχετίζονται με τη συνδεσμολογία και τη γείωση των μεταλλικών θωρακίσεων, η προστασία/διακοπή βραχυκυκλώματος και οι ειδικοί συντελεστές απομείωσης απαιτούν ανεξάρτητη επαλήθευση.
- Οι τιμές πινάκων αναφοράς του IEC 60502-2:2014 αφορούν υποδειγματικά καλώδια και δεν πιστοποιούν το επιτρεπόμενο ρεύμα συγκεκριμένου προϊόντος VOP. Επαληθεύστε τα δεδομένα κατασκευαστή και την ισχύουσα έκδοση του προτύπου.
- Σημείωση για 12/20 και 18/30 kV: τα ρεύματα αναφοράς έχουν υπολογιστεί για καλώδια 6/10 kV. Κατάλογος Prysmian παραθέτει τις ίδιες τιμές Al για 6/10, 12/20 και 18/30 kV, αλλά διευκρινίζει ότι υπολογίστηκαν για 6/10 kV· επιβεβαιώστε την ένταση του πραγματικού προϊόντος από το τεχνικό φυλλάδιο κατασκευαστή.
Πηγές και παραδοχές
Το υποσύνολο τιμών επιτρεπόμενου ρεύματος υπό συνθήκες αναφοράς βασίζεται σε δημόσια διαθέσιμες τεχνικές παρουσιάσεις του Παραρτήματος Β του IEC 60502-2:2014 (υπολογιστικές τιμές αναφοράς καλωδίων 6/10 kV), με παραδείγματα πραγματικών καλωδίων από τη VOP. Οι τριγωνικές διατάξεις μονοπολικών και οι διατάξεις τριπολικών καλωδίων προέρχονται από κατάλογο καλωδίων ΜΤ της Prysmian (αντίγραφο δημοσιευμένο από διανομέα, χωρίς αναφερόμενη έκδοση)· οι τιμές μονοπολικών σε επίπεδη διάταξη συμφωνούν με το Παράρτημα Β. Για χρήση σε δίκτυο 20 kV, επαληθεύστε τα χαρακτηριστικά του πραγματικού καλωδίου 12/20 kV. Πριν από εμπορική δημοσίευση απαιτούνται ανεξάρτητος έλεγχος των δικαιωμάτων χρήσης προτύπων/δεδομένων και τεχνική επαλήθευση.