а свинцева або алюмінієва оболонка. Кабелі з алюмінієвими оболонками можна застосовувати в умовах впливу на них агресивних середовищ (пари лугу, концентровані лужні розчини). У таких умовах необхідно застосовувати кабелі в свинцевих оболонках. Мета курсового проекту: отримати навички розрахунку і конструювання силового кабелю. Розглядатися буде кабель на 50 кВ напруги, передана потужність 1 ГВт, матеріал струмопровідних жил - алюміній, секторного перетину (5 секторів). Струмопровідні жили силового кабелю виготовлені з алюмінію. Алюміній володіє наступними властивостями: питомий електричний опір 0,0283 мкОм-м; алюміній менш приблизно в 3,5раза легше міді, вартість алюмінію значно нижче.
До недоліків алюмінію можна віднести:
. Низька механічна міцність;
2. На повітрі активно окислюється і покривається тонкою оксидною плівкою з великим електричним опором.
Застосування секторних жил замість круглих дозволяє зменшити діаметр кабелю на 20-25%, відповідно скоротити витрату матеріалу на ізоляцію, оболонку і покриви.
Завдання, які вирішуються в курсовому проекті:
. розрахунок конструктивних елементів кабелю;
2. розрахунок електричних параметрів кабелю;
. тепловий розрахунок кабелю;
. розрахунок маси кабелю.
1.Расчет конструктивних елементів кабелю
. 1 Розрахунок площі перетину і форми токоведущей жили
Згідно завдання приймаємо алюмінієву жилу секторного перетину.
Визначаємо постійний струм кабелю:
I=
де:
Р-максимальна потужність передана по кабелю - 1ГВт; - напруга - 50кВ. =20 кА;
Визначаємо змінний струм кабелю:
I =; =11,56 кА;
Визначаємо площу перетину жили секторної форми за формулою:
=
де: qAl - провідність алюмінію 8 А/мм2; струм жили 100000А. == 500 мм2;
Згідно з нормами по перетинах жив приймаємо номінальне перетин жили рівний 750 мм2
Обчислюємо радіус сектора жили:
Площа сектора визначається так:
Де діаметр кола; ?- Кут сектора, (при 5 секторах? == 0,4)
Тоді:
R === 63; з урахуванням коефіцієнта 1,02 отримаємо:
R=64 см
.2 Розрахунок товщини ізоляції. Розрахунок залежності напруженості електричного поля в товщі ізоляційного шару
Ізоляція силового кабелю виконана з ПВХ пластикату. ПВХ пластикат - суміші полівінілхлориду, які забезпечують тривале збереження фізичних властивостей ізолятора: високої питомої опору, гнучкість при низьких температурах і нагревастойкость. Однак, під впливом температури, сонячної радіації ПВХ пластикат допомогою улетучивания пластифікатора старіють, відбувається зниження їх пластичності і морозостійкості.
Кабелі на напругу 1кВ працюють з ізольованою або резонансної заземленою нейтраллю, тому при однофазному короткому замиканні на землю напрузі несхильних фазах зростає до лінійного.
Отже, розрахунок ізоляції необхідно вести на лінійну напругу U0=UA.
Питомий опір ПВХ ізоляції 53000 В/мм. Напруга лінії 50000 В. Для розрахунку товщини ізоляції складемо пропорцію:
/1=50000/х мм.
Приймаються товщину ізоляції 15 мм.
.3 Захисні покриви
а) ПВХ ізоляція.
Полівінілхлорид (ПВХ) являє собою твердий при oбичной температурі термопластичний полімер аморфною, т.е. безформною структури, в якому його властивості (механічні, електрично е та ін.) в природних умовах однакові в усіх напрямках. Електроізоляційні властивості ПВХ порівняно невисокі (26 ... 2 8МВ/м). Однак внаслідок ряду позитивних характеристик (стійкість до дії кислот, лугів і розчинів солей) ПВХ знайшов широке застосування як ізолятор, зокрема, при ізоляції електропроводів і кабелів.
Тривала робоча температура ПВХ становить 80 ... 90 ° С. Више140 ° С ПВХ починає розкладатися з виділенням хлористого водню. При цьому фізико-механічні властивості ПВХ погіршуються:
1. Знижуються об'ємний електричний опір і механічна міцність (зменшується величина відносного подовження при розриві, зростає крихкість).
2. Вирізняється хлористий водень отруйна сполука, хімічно активне, викликає корозію металів
. При підвищеній температурі ПВХ горить, але не підтримує горіння.
Згідно з рекомендаціями я прийняв товщину ПВХ ізоляції рівний 15мм.
б) матеріал поясний ізоляції - самозатухающий і вулканізований поліетилен.
Ізоляція жив забезпечує електричну міцність жив по відношенню один до одного і по відношенню ...
