Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Пермский государственный технический университет

Л.А. Ковригин основы кабельной техники

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний по выполнению курсового проекта

Пермь 2009

УДК 621.315

К56

Рецензенты: Смильгевич В.В.

Ковригин Л.А.

К56 Основы кабельной техники: Методические указания по выполнению курсового проекта /

Перм. гос. техн. ун-т. – Пермь, 2009. – 30 с.

Изложена теория, необходимая для расчета силовых кабелей, даны рекомендации по выполнению курсового проекта, приведены примеры расчета различных конструкций силовых кабелей.

Дан список литературы.

УДК 621.315

 Пермский государственный

технический университет, 2005

1. Токопроводящие жилы кабелей

В настоящее время существует следующий ряд номинальных сечений токопроводящих жил: 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 625 800 1000 мм².

По гибкости токопроводящие жилы подразделяются на 6 классов, которые отличаются числом проволок (табл. 1.1). Более подробно классы гибкости представлены в [1], стр. 5.

Таблица 1

Классы гибкости

№ п/п	Сечение, мм2	Класс гибкости
		Стационарная прокладка		Нестационарная прокладка
		1	2	3	4	5	6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17	10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 625 800 1000	1 1 1 1 7 7 7 19 19 37 37 37 37 37 61 61 127	7 7 7 7 19 19 19 37 37 37 61 61 61 61 127 127 127	19 19 19 19 27 37 37 61 61 91 - - - - - - -	49 49 49 98 144 189 189 266 266 330 420 518 672 854 - - -	80 224 196 189 266 266 361 608 756 925 1221 1525 2013 1769 - - -	324 513 783 1107 402 999 1332 1702 2109 2590 3360 1270 - - - - -

1. 1. Расчет конструкции силового кабеля с секторными жилами

Кабели с секторными жилами изготавливаются на напряжение до 10 кВ, так как из-за малого радиуса закругления ребра сектора на нем возникают значительная напряженность электрического поля.

Расчет секторных жил отличается от расчета круглых жил тем, что он производится совместно с электрическим расчетом.

Для расчета секторных жил необходимо знать сечение жилы (дано в задании) и допустимую напряженность электрического поля для выбранного типа изоляции (из литературного обзора).

На рис. 1.1 представлена секторная жила.

Рис. 1.1. Секторная жила

Площадь поперечного сечения секторной токопроводящей жилы равна:

, (1.1)

где R – радиус сектора,

r – радиус закругления,

2 = 2/3 – для трех секторов,

,

_из – толщина изоляции,

;

Порядок расчета секторной жилы.

1. Дана площадь поперечного сечения токопроводящей жилы S, задаем радиусу закругления сектора r (рекомендуемый диапазон 1 – 5 мм) и толщину изоляции _из (рекомендуемый диапазон 2 – 6 мм).

2. Вычисляем приближенное значение .

3. Вычисляем угол .

4. Вычисляем a.

5. Вычисляем сечение S_р. Сравниваем рассчитанное значение S_р с заданным S. В том случае, если рассчитанное значение S_р меньше заданного S, произвольно увеличиваем R на некоторую небольшую величину и повторяем расчет с пункта 4 до тех пор, пока S_р = S с наперед заданной точностью.

6. Вычисляем высоту h и ширину сектора b.

7. Вычисляем напряженность электрического поля в 2-х точках:

, (1.2)

где .

, (1.3)

где r₂= r₁+_ф.

9. Из формулы для напряженности в точке С выражаем Δ_П:

, , (1.4)

где E_C=E_доп.

Вычисленные значения Δ_П и (R+ Δ_П) заносим в табл.

Таблица 1.

Результаты вычислений( R+ Δ_П)

№ п/п	r, мм	№ п/п	Δиз, мм	EA, мм	EB, мм	R, мм	ΔП, мм	(R+ ΔП), мм
1.		1. 2. 3. 4.
2.		1. 2. 3. 4.

10. Вычисления повторяются многократно: для каждого другого радиуса закругления r (всего 8-12 значений) толщина изоляции Δ_из изменяется 6-10 раз. Всего в таблице должно быть 40-60 строчек.

11. В таблице отмечаются строчки, в которых E_A или E_B близки к допустимой напряженности и любая из них не превышают ее.

12. Из отмеченных строчек выбирается та, в которой (R+Δ_П) имеет минимальное значение.

13. Ширина сектора:

. (1.5)

14. Высота сектора:

. (1.6)

Представленный метод расчета позволяет сконструировать кабель, имеющий минимальный диаметр.