Regimul Termic al Cablurilor de Energie

REGIMUL TERMIC AL CABLURILOR DE ENERGIE

1. SCOPUL LUCRARII

Se studiaza regimul termic al unui cablu monofazat de energie electrica determinându-se urmatoarele:

a) Curba de încalzire ¸1 = f(t) pentru o încarcare I1, timp t1, din care se obtin:

a1) constanta de timp a regimului de încalzire;

a2) spectrul de temperatura ¸ = f(d) în cablu si calculul caderilor de temperatura;

a) Curba de racire ¸2 = f(t);

b) Curba ¸2 = f(t) pentru un regim cu sarcina variabila (I2 ` I1) fie folosind curba ¸1 = f(t) obtinuta la punctul a), fie pe cale experimentala.

2. DESCRIEREA MONTAJULUI

Cablul supus încercarii este de tip AC2YHSY1 având sectiunea 1×150 mm2 si tensiunea nominala 12/20 kV. Epruveta de încercat are lungimea de 10 m si este înfasurata într-o funie de azbest pentru a simula un sol cu rezistivitatea normala (ÁT = 100 °C cm/W).

Schema electrica a instalatiei de încercare contine (fig. 1):

 cablul electric supus încercarii;

 transformatorul de încalzire tip tunel, alimentat prin autotransformatorul ATR-50;

 pupitrul de comanda si circuitele de comanda si control;

 înregistratorul de temperatura (înregistrator electronic compensat automat cu doua domenii de temperatura comutabile: 0÷100 °C si 100÷300 °C si cu trei viteze de derulare a hârtiei de înregistrare: 20, 60 si 120 mm/ora).

Fig. 1. Schema electrica a instalatiei de încercare a cablului.

În figura 2 este prezentata o sectiune transversala prin cablul monofazat AC2YHSY 1×150mm2 de 12/20 kV.

1 Semnificatia simbolurilor: AC - conductor din aluminiu; 2Y - izolatie din PE; HS - ecran metalic semiconductor; Y - manta din PVC. 1

Fig. 2. Sectiune transversala prin cablul monofazat.

Traductoarele de temperatura sunt termocuple din fier-constantan, fixate pe elementele cablului prin procedeul de „altoire”. Teaca traductorului este izolata pentru a evita contactul cu conductorul cablului, cu ecranele semiconductoare si cu bandajul de armare, respectiv pentru eliminarea circuitelor parazite de curent care falsifica masuratorile prin încalziri locale suplimentare.

Punctele de masura sunt situate pe urmatoarele izoterme ale sectiunii cablului: conductor, izolatie, ecranul metalic, mantaua cablului. Cu un termocuplu se masoara si temperatura mediului ambiant, pentru a fi înregistrata.

3. MODUL DE LUCRU

Instalatia fiind pregatita pentru experimentare, inclusiv înregistratorul de temperatura, se procedeaza astfel:

a) Se alimenteaza autotransformatorul ATR-50 si se creste manual tensiunea de alimentare a transformatorului de încalzire pâna când curentul I1 (masurat cu ampermetrul A2) din cablul încercat atinge valoarea treapta dorita I1 = 320 A (datorita raportului 1000/5 A al transformatorului de curent, fata de 500/5 A al aparatului de masura ampermetrul va indica 150 A);

b) Se urmaresc pe hârtia înregistratorului - care este fixat pe viteza de derulare 60 mm/ora - curbele de încalzire ¸1 = f(t) corespunzatoare conductorului, izolatiei, ecranului metalic, mantalei PVC, respectiv mediului înconjurator;

c) Dupa un timp de încalzire t1 = 90 min*, în functie de scopul urmarit, se opteaza pentru una din variantele:

c1) se întrerupe alimentarea cablului (I1 = 0 A) înregistrându-se procesul de racire al cablului, timp de tR = 30 min*;

c2) se modifica încarcarea cablului la I2 > I1 sau la I2 < I1, urmarindu-se în continuare raspunsul ¸2 = f(t) la acest regim tranzitoriu timp de 30 min*, dupa care se întrerupe alimentarea cablului si se urmareste procesul de racire.