Разработка методов расчета тепловых полей в высоковольтных силовых кабелях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.02, кандидат технических наук Овсиенко, Владимир Леонидович

• Овсиенко, Владимир Леонидович
• кандидат технических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат технических наук Овсиенко, Владимир Леонидович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЩЕЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДУЕМОЙ ПРОБЛЕМЫ.

1.1. Теплофизические свойства изоляционных материалов, применяемых при производстве высоковольтных силовых кабелей.

1.2. Методы расчета тепловых полей в высоковольтных силовых кабелях.

1.3. Особенности тепловых расчетов при определении перепадов давления в линиях кабелей МВДТ.

1.4. Цели и задачи диссертационной работы.

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

2.1. Методы измерения.

2.2. Подготовка образцов.

2.3.Результаты измерений.

Глава 3. РАСЧЕТ ДОПУСТИМЫХ НАГРУЗОК

ОДНОЖИЛЬНЫХ КАБЕЛЕЙ С ПОЛИЭТИЛЕНОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ С УЧЕТОМ НЕЛИНЕЙНЫХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ.

3.1. Расчет стационарного режима.

3.2. Теоретическое исследование вопросов нестационарной теплопроводности в одножильных кабелях с полимерной изоляцией.

3.3. Решение квазилинейной задачи нестационарной теплопроводности методом прямых.

3.4. Расчет нестационарного теплового поля одножильного кабеля с полимерной изоляцией.

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ ОДНОЖИЛЬНОГО КАБЕЛЯ С ПОЛИМЕРНОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ, ПРОЛОЖЕННОГО В ВОЗДУХЕ.

4.1. Схема установки.

4.2. Результаты измерений.

Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПОЛЕЙ И ПЕРЕПАДОВ

ДАВЛЕНИЯ В МАСЛОНАПОЛНЕННОМ КАБЕЛЕ МВДТ.

5.1. Разработка методики расчета коэффициентов маслоподпитки кабеля МВДТ.

5.2. Экспериментальное исследование тепловых полей в кабеле МВДТ.

5.3. Уточнение методик расчета маслоподпитки для линий, проложенных в двух различных средах.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методов расчета тепловых полей в высоковольтных силовых кабелях»

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Решение задач по энергоснабжению городов, отдельных районов и крупных промышленных предприятий требует дальнейшего совершенствования линий электропередач (ЛЭП). Несмотря на трудности экономического характера, затронувшие энергетику не только России, но и многих других стран, растущие в настоящее время цены на земельные площади, а также причины экологического и эстетического характера стимулируют расширение сети высоковольтных подземных кабельных линий (KJI) (/1/, 121). Особенно это характерно для крупных городов с большим сосредоточением мощных потребителей электроэнергии и высокой плотностью застройки, где, практически, невозможно использование воздушных ЛЭП. Кроме этого, при выводе мощности с подземных электростанций, энергообеспечении островов, преодолении разного рода препятствий, применение высоковольтных кабелей является единственно возможным техническим решением.

Среди используемых высоковольтных КЛ подавляющее большинство -это маслонаполненные линии высокого и низкого давления. В то же время, на напряжение (110+220) кВ (а в перспективе и выше) успешную конкуренцию им составляют кабели с пластмассовой изоляцией (КПИ) (/3/). По сравнению с традиционными конструкциями они имеют ряд достоинств, среди которых сравнительно меньшая масса, стоимость, трудоемкость при изготовлении, эксплуатационные расходы и ряд других (/4/. /9/).

Для того, чтобы реализовать упомянутые преимущества при эксплуатации, необходимо иметь возможность прогнозировать состояние таких КЛ. В первую очередь, это относится к расчетам тепловых полей в кабелях (К) при различных рабочих и испытательных режимах, поскольку прямые измерения в подавляющем большинстве случаев невозможны. Однако, 5 используемые в настоящее время методики таких расчетов, представленные в /10/ и /11/ не учитывают особенностей пластмассовой изоляции, в частности, существенной зависимости ее теплофизических свойств от температуры. Это может привести к ошибкам при определении допустимых нагрузок и составлении программ испытаний. Перегрев К ведет к снижению электрической прочности изоляции из-за теплового старения, а также к дополнительным механическим напряжениям в арматуре, что приводит к выходу из строя КЛ.

У маслонаполненных кабелей (МНК) теплофизические свойства изоляции в значительно меньшей степени зависят от температуры, поэтому, необходимые расчеты могут быть выполнены на основании требований /10/ и /11/. Однако, существует ряд конструкций, для которых упомянутые методики требуют корректировки и уточнения. Одними из таких кабелей являются широко распространенные кабели высокого давления (МВДТ). Их специфика заключается в отсутствии осевой симметрии и наличии слоя масла между поверхностями фаз и трубопровода, в котором процесс теплопередачи имеет свои особенности.

Дополнительный практический интерес к данному вопросу обусловлен еще и тем, что расчеты нагрева МНК являются частью необходимых вычислений при проектировании систем маслоподпитки. Для рассматриваемых конструкций размещение подпитывающей аппаратуры требует строительства специальных помещений /12/. Места их расположения не могут быть произвольными, поскольку от этого зависит величина перепадов давления в КЛ и, в конечном счете, ее работоспособность. Но в условиях плотной городской застройки пункты подпитки не всегда могут быть размещены оптимально. В этой связи возрастают требования к точности тепловых расчетов, выполняемых при проектировании системы маслоподпитки КЛ с целью исключений неблагоприятных режимов ее работы. Перечисленные проблемы обуславливают актуальность выполненных в данной работе исследований. 6

Цель работы состоит в разработке методов расчета стационарных и нестационарных тепловых полей в высоковольтных кабелях с пластмассовой изоляцией, а также корректировке и уточнению методик тепловых расчетов, выполняемых для кабелей типа МВДТ при проектировании систем маслопо дпитки.

Научная новизна работы заключается в том, что для высоковольтных кабелей с пластмассовой изоляцией предложены математические модели и методы расчета стационарных и нестационарных тепловых полей с учетом нелинейных свойств изоляции и переходных тепловых сопротивлений между металлическими и пластмассовыми элементами конструкции. Для кабелей типа МВДТ предложены принципы построения и расчета тепловых схем замещения при определении максимальных перепадов давления в КЛ в переходном режиме, включая случай прокладки кабеля в двух средах с различными теплофизическими свойствами.

Практическая ценность. Полученные в диапазоне (5Ск-300) °С температурные зависимости теплофизических свойств основных полимерных материалов, применяемых для изготовления высоковольтных кабелей, могут быть использованы при решении технологических и эксплуатационных задач кабельной техники. Разработанные методики, алгоритмы и программы расчета максимальных перепадов давления, а также стационарных и переходных тепловых режимов позволяют осуществлять проектирование системы масло-подпитки для кабелей типа МВДТ и рассчитывать тепловые поля или нагрузочные токи кабелей с пластмассовой изоляцией при их испытаниях и эксплуатации.

Реализация и внедрение результатов исследований. Разработанные методики расчетов использованы:

- при составлении программ и исследовании высоковольтных кабелей АПвП (ТУ 16.К71-148-91) на высоковольтном испытательном стенде г. Подольск; 7

- при проектировании подводной КЛ с кабелем АПвПу-1х550-1 ЮкВ через р. Даугава, г. Рига;

- при проектировании линий с кабелем МВДТ "ПС Южная - ПС Кожухово", "ПС Тимирязевская - ПС Новоцентральная", "ПП - ПС Бутырки - ПС Новоцентральная", "ПС Внуково - ПС Полет - ПС Чоботы" в г. Москва.

Разработаны Руководящие документы РД 16.К00-007-2000 "Тепловой расчет одножильных силовых кабелей, работающих в стационарном режиме, с учетом нелинейных теплофизических свойств материалов" и РД 16.КОО-ОО8-2000 "Тепловой расчет одножильных силовых кабелей, работающих в нестационарном режиме, с учетом нелинейных теплофизических свойств материалов ". В дальнейшем представленные методики расчетов будут использоваться при разработке новых типов высоковольтных кабелей и проектировании КЛ.

Экспериментальные и теоретические результаты данной работы были использованы при написании учебника для ВУЗов (Э.Т.Ларина. "Силовые кабели и высоковольтные кабельные линии." Москва, Энергоатомиздат, 1996 г. Разделы 5.2. "Особенности теплового расчета силовых кабелей с пластмассовой изоляцией" и 7.2. "Расчет подпитки маслонаполненных кабелей").

Основные положения, представляемые к защите:

1. Результаты измерения теплофизических свойств полимерных материалов в широком диапазоне температур.

2. Математическая модель и методики для расчетов стационарных и нестационарных тепловых полей в высоковольтных кабелях с пластмассовой изоляцией.

3. Принципы построения тепловых схем замещения и методики их расчетов при проектировании систем маслоподпитки в кабелях МВДТ.

Апробация работы и публикации. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на секции НТС ВНИИ КП (1991 г.); на заседании 9

Заключение диссертации по теме «Электротехнические материалы и изделия», Овсиенко, Владимир Леонидович

ВЫВОДЫ

1. Проведен теоретический анализ известных методов расчета тепловых полей в высоковольтных кабелях с пластмассовой изоляцией. Показана необходимость разработки уточненной методики, учитывающей нелинейные свойств полимерных материалов, используемых в конструкциях кабелей.

2. Проведен анализ известных методов теплового расчета маслонаполненных кабелей высокого давления в стальных трубах. Показаны различия в используемых методиках, внесены изменения в расчет элементов схемы замещения, отражающие особенности конструкции и позволяющие устранить выявленные недостатки. На основе полученных результатов разработаны алгоритмы и программы для расчета коэффициентов маслоподпитки по средней температуре масла, включая случай прокладки кабельных линий в двух средах с различными теплофизическими свойствами.

3. Предложена и экспериментально подтверждена математическая модель для расчетов стационарных и нестационарных тепловых полей в высоковольтных кабелях с пластмассовой изоляцией. Показано, что использование интегрального преобразования Кирхгоффа при решении системы дифференциальных уравнений, описывающих стационарное тепловое поле в кабеле с пластмассовой изоляцией, является эффективным приемом, позволяющим получить результаты для различных конструкций, условий прокладки, а также в случаях, когда коэффициенты уравнения являются разрывными функциями. Исследованы возможности использования методов Бубнова-Галеркина и метода прямых для расчета нестационарного теплового поля высоковольтного кабелях. Определены выражения для аппроксимации коэффициентов уравнений. Получены решения для случая разрывных коэффициентов. Показаны отличия предложенных математических моделей от ранее используемых. Расчетным путем доказано, что пренебрежение температурными зависимостями теплофизических свойств материалов приводит к перегреву кабеля на 15 °С и более по отношению к допустимым

109 температурам.

4. Экспериментально исследованы температурные зависимости теплофизических свойств полимерных материалов, широко применяемых в кабельной технике, в диапазоне температур 50 - 300 °С, что позволяет использовать полученные результаты для моделирования не только эксплуатационных, но и технологических режимов теплового состояния кабеля. Внесены усовершенствования в существующие методики измерений, позволившие перейти от дискретного (с шагом 25 °С) к непрерывному контролю измеряемых параметров.

5. Проведены полномасштабные эксперименты по исследованию тепловых полей в кабелях с пластмассовой изоляцией. Подтверждена необходимость учета зависимостей теплофизических параметров изоляционных материалов от температуры. Экспериментально исследованы тепловые поля в кабелях типа МВДТ. Подтверждены основные принципы построения схемы замещения при расчете средней температуры масла.

6. На основе теоретических и экспериментальных исследований разработаны РД по расчетам стационарных и нестационарных тепловых полей в высоковольтных кабелях с пластмассовой изоляцией. Полученные методики использованы при составлении программ исследований высоковольтных кабелей АПвП (ТУ 16.К71-148-91) на высоковольтном испытательном стенде г. Подольск; при проектировании подводной КЛ через р. Даугава, г. Рига (договор ПО-248); при проектировании линий с кабелем МВДТ "ПС Южная - ПС Кожухово", "ПС Тимирязевская - ПС Новоцентральная", "ПП - ПС Бутырки -ПС Новоцентральная", "ПС Внуково - ПС Полет - ПС Чоботы", г. Москва.

7. Экспериментальные и теоретические результаты данной работы были использованы при написании учебника для ВУЗов (Э.Т.Ларина. "Силовые кабели и высоковольтные кабельные линии". Москва, Энергоатомиздат, 1996 г. Разделы 5.2. "Особенности теплового расчета силовых кабелей с пластмассовой изоляцией" и 7.2. "Расчет подпитки маслонаполненных кабелей").

110

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Овсиенко, Владимир Леонидович, 2000 год

1. Пешков И.Б. Кабельная промышленность: ситуация и перспективы развития // Электротехника.2000. № 1. С.9 12.

2. Field A., Friday F. Cable production: recent developments in technology and markets // Plast., Rubber and Compos. Process, and Appl. 1998. - 27, № 1. - C. 46 - 50.

3. Уиди Б. Кабельные линии высокого напряжения. Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1983, 232 с.

4. Umlaft D. Elektrische Leitungen ideen zur Koordinierung und Möglichkeiten der Verkabelung in osterreich. "OZE", 1990,43, N 7, p. 13-18.

5. Arkell C.A. Power transmission cable developments. "Electro-technology", 1990, Vol.1, N 4, p. 35-41.

6. Viznerowicz F. Kabeltecnik anf der internationalen Hochspannungs Konferenz (Cigre) 1990 in Paris. "Elektrizitatswirtschaft", 1990, 89, N 26, p. 53 -57.

7. Гершенгорн А.И. Кабели высокого и сверхвысокого напряжения с изоляцией из синтетических материалов. Энергетическое строительство, 1990, N5, с. 19-22.

8. Y.Shoutaro, Sh.Nobuo. A prospect for 275 kV to 500 kV XLPE cable system // Fujikuro, Techn. Rev. 1992, № 21. - p. 36 -46.

9. IEC Publication 287. Electric cables Calculation of the current rating. Geneve, 1993 - 1995, p. 178.

10. IEC Publication 853-2 Calculation of the cyclic and emergency current rating of cables. 1989, p. 2401.l

11. Макиенко Г.П., Попов Л.В. Сооружение и эксплуатация кабельных линий высокого напряжения. М.: Энергоатомиздат, 1985, 304 с.

12. Электрорадиоматериалы/ Б.М.Тареев и др.,- М.: Высшая школа, 1981 .294 с.

13. Исследование тепловых параметров высоковольтных кабелей/ Отчет о НИР №981/76, М.: ВНИИКП, 1976 г.

14. Мс. Kean A. L. and an. Progressing development of ±600 kV DC cable system. IEEE Trans, on PAS, 1980, 99, N 3, p. 315 322.

15. Ресурсные испытания маслонаполненного кабеля 110 kB низкого давления типа МНСА 110 с уменьшенной толщиной изоляции. Отчет о НИР НИИПТ № 40954, Ленинград, 1990 г.

16. Мищенко М.Н., Самойлов A.B., Бучацкий В.А. Теплофизические свойства полимеров в широком диапазоне температур. "Пластические массы", 1966, N3.

17. Кулаков М.В. Прибор для измерения теплофизических свойств материалов, ЖТФ, 1952, N 1, с. 47 -53.

18. Holzmuller W., Altenburg К. Phisik der Kunststoffe. Berlin, Akademie-Verlag, 1961, p. 328.

19. Фурсов П.В., Холодный С.Д. Расчет процесса вулканизации полиэтиленовой изоляции кабелей высокого напряжения. Электротехническая промышленность. Сер. "Кабельная техника". 1980, вып. 2(180), с. 17-21.

20. Основы кабельной техники /под ред. В.А.Привезенцева,- Изд. 2-е. М.: Энергия, 1975, 472 с.

21. Пешков И.Б. и др. Анализ теплового состояния маслонаполнен-ных кабелей в процессе короткого замыкания. "Электротехника", 1989, N 1,-с. 21-26.

22. Eichhorn R.M. A critical Comparison of XLPE and EPR for use112as electrical Insulation on Undergraund Power cables. "IEEE Trans, on El. Ins.", 1981, 16, N6, p.p. 131 136.

23. Бронгулеева M.H., Городецкий С.С. Кабельные линии высокого напряжения. М.: Госэнергоиздат, 1963, 512 с.

24. Холодный С. Д. Пособие по курсовому проектированию для специализации "кабельная техника". М.: Изд. МЭИ, 1977, 96 с.

25. Холодный С. Д. Нагревание и охлаждение кабеля, проложенного в земле. "Электричество", 1964, N6,-27-31.

26. Buller F.H. Thermal Transient on Buried Cables. "AIEE Trans." 1951, 70, pt.l.,-p.p. 45-52.

27. Van Wormer F.H. An Improvd Approximate Technique for Calculating Cable Temperature Transients. "AIEE Trans.", 1955, 74, pt. 3, p.p. 277 -281.

28. Morello A. Variazioni transitorie di temperatura nei cavi per energia. "L'Elettrotecnica", 1958, Vol.XLV, N 4, p.p. 213 222.

29. Neher J.H. The Transient Temperature Rise of Buried Cable Systems. "IEEE Trans. PAS", 1964, 83, N 2, p.p. 102 - 114.

30. Goldenberg H. Transient Heating of Buried Power Cables. "BEE Proc.", 1967,114, N6,-p.p. 375 -377.

31. Working group 21-03, CIGRE Stady commite 21: "Carrent Ratings of Cables for Ciclic and Emergency Loads. Pt.2." "Electra, 1976, N 44, p.p. 95 - 108.

32. Макиенко Г.П., Холодный С.Д. Теплообменные процессы в маслонаполненных кабелях при переменной нагрузке // Кабельная техника. -1995.-№6 с. 9-13

33. Холодный С.Д. Технологическая термообработка изоляции кабелей и проводов. М., из во МЭИ, 1994. - 160 с.

34. Месенжник Я.З. Теплофизические характеристики изоляции находящегося в скважине кабеля // МКЭМК 97: 2 Междунар. конф. по физ.113- техн. пробл. электротехн. матер., компонентов и кабел. изделий, Москва, 1 4 дек., 1997: Тез. докл. М., 1997. - С. 104.

35. Van Dommelen D., Steffens P. Cable modelization in undergraund cable heating problems. Elektrowarme International. 1981, 39, N B4, p.p. 214 -219.

36. Computer method for the calculation of the response ofsinglecore cables to a step function thermal transient. Electra. 1983, N 87, p.p. 154 - 161.

37. AfFolter J.F., El-Kady M.A. Improved computation of transient temperature rise in undergraund power cables. 30-th Midwest Symp. Circ. and Syst., Syracuse, 1987, p.p. 99 - 102.

38. Холодный С.Д., Вонг-Галан В. Расчет температуры кабеля с периодически изменяющейся нагрузкой. Тр. МЭИ, 1981, вып.537, с. 45 -49.

39. Вонг-Галан В. Исследование нагрузочной способности силовых кабелей. Автореферат дис. на соискание уч. степ. канд. техн. наук. М.: МЭИ, 1982, 24 с.

40. Prime J.B., Valdes J.G. Systems to monitor the conductor temperature of undergraund cable. IEEE Trans. PAS, 1981, 100, N 1, -p.p 211 -219.

41. Брюханов B.M. , Тригорлый C.A. Влияние теплофизических факторов на надежность и эффективность эксплуатации силовых кабелей. Промышленная теплоэнергетика, 1985, N 5, с. 34 - 39.

42. Matthews L., Malburg P.G. Computation of transient temperatures and pressures in oil filled cables. IEEE Trans. PAS, 1978, 97, N 4, p.p 218 -223.

43. Калинин B.A., Семеновский Ю.В., Холодный С.Д. Расчет нагревания и охлаждения изоляции высоковольтного кабеля при вулканизации. Тр ВНИИ КП, 1974, вып. 17, с. 25 - 29.114

44. Weedy B.M., Cottrill J.E. Comparison of finite differense methods for temperature prediction in axisymmetric HV insulation systems.IEEE Trans.on EI, 1984,19,N2,-p.p. 344-349.

45. Flotabo N. Transient heat conduction problems in power cables solved by the finite element method. IEEE Trans. PAS, 1973, 92, N 1, p.p. 89 - 94.

46. W.Jurgen, D.Walter Cable thermal modeling and analysis // Ind. Appl. Soc. 39th An. Petrol and Chem. Ind. Conf., San Antonio, Tex., Sept. 28 30, 1992: Prec. Conf. Pap. -N.Y., 1992. c. 97 -109.

47. Брюханов B.M. , Тригорлый С. А. Численный метод теплового расчета силовых кабелей. Электротехника, 1985, N 5, с. 41 - 48.

48. Mitchell J.K., Abdel-Hadi O.N. Temperature distributions around buried cables. IEEE Trans. PAS, 1979, 98, N 4, p.p. 364 367.

49. Tarasiewiez E.and an. Calculation of temperature distributions within cable trench backfill and the surrounding soil. IEEE Trans.PAS, 1985, 104, N 8, -1213 -1217.

50. Anders G.J., Napieralski A. // Calculation of the internal thermal resistance and ampacity of 3 core screened cables with fillers. IEE Trans. Power Deliv. -1999.- 14,№ 3-C. 729-732.

51. Braun A. Transiente Kabelerwarmung-ein Vergleich verschiedener Berechnungsmethoden. Bulletin SEV/VSE, 1988, 79, N 23, p.p 31 - 36.

52. Anders G.J., Chaban M. New Approach to Ampacity Evaluation of Cables in Ducts Using F.E.Techniques. IEEE Trans, on Power Deliv. 1987, 2, N 4, -p.p 863 869.

53. Ковригин Jl.А. Решение трехмерных задач при автоматизации технологических процессов кабельного производства // Тез. докл. 28 Научно-техн. конф. электротехн. фак. Перм. гос. техн. ун-та. Пермь 1995. с. 47.

54. Ларина Э.Т. Силовые кабели и высоковольтные кабельные линии, М.: Энергоатомиздат, 1996, 464 с.

55. Eich E.D. and an. Thermal analysis of 230 kV and 345 HPOF cables. Underground Transmissionh and Distribution Conferense. Technical Papers, N.-Y., 1976, -p.p. 98 107.

56. Войденов H.H. Вопросы расчета, конструирования, производства и испытания кабельных изделий. М.,1987, 320 с.

57. Войденов H.H. Некоторые случаи тепловой неустойчивости кабелей на сверхвысокое напряжение. Труды ВНИИКП, 1976, №19, с. 12 20.

58. Платунов Е.С. Теплофизические измерения в монотонном режиме. М., Энергия, 1972,- 490 с.

59. Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на напряжение 64/110 кВ. Технические условия ТУ 16.К71. 148 91.

60. Кабели силовые с пластмассовой изоляцией на напряженеие 127/220 кВ для опытного внедрения. Технические условия ТУ 16-705-402-85.

61. Brakelmann Н. Berücksichtigung temperaturabliangiger Warmewiderstande elektrischer Kabelisolierungen, etz Archiv, 1985, 7, N 8, p.p. 94 97.

62. Коздоба Л. А. Методы решения нелинейных задач теплопроводности. М., Высш. школа, 1978, 228 с.

63. Чжоу Юй-линь. Краевые задачи для нелинейных параболических уравнений. Математический сборник, 1959, 47(89), N 4,- с. 39 43.

64. Беляев Н.М., Рядно A.A. Методы нестационарной теплопроводности. М., Высш. школа, 1978. 328 с.

65. Глейзер С.Е. Расчет температурного поля одножильного масло116наполненного кабеля в переходном тепловом режиме. Тр. МЭИ, М., 1983, вып.605 с. 16-20.

66. Цой П.В. Методы расчета отдельных задач тепломассопереноса. М., Энергия, 1971,- 384 с.

67. Будак Б.М. О методе прямых для некоторых квазилинейных краевых задач параболическрго типа. Журнал вычислительной математики и математической физики. 1961, N 6. с. 42 - 46.

68. Будак Б.М. О методе прямых для решения некоторых квазилинейных краевых задач параболического типа с разрывными данными. Вестник МГУ. Матем., механ. 1962, N 3.- с. 24 29.

69. Бро И. Численный метод решения задачи Стефана. Ракетная техника и космонавтика. 1968, 6, N 9,- с. 61- 67.

70. Крылов В.И. и др. Вычислительные методы. Том 2. М., Наука, 1977,-400 с.

71. McGrath М.Н. Discussion on Neher. IEEE Trans. PAS, 1964, 83, N2,-p.p. 102-114.

72. Синякин А.Ф. Разработка методов расчета и способа повышения термической стойкости экранов силовых кабелей с пластмассовой изоляцией при коротких замыканиях. Автореферат диссертации на соиск. ученой степ, канд. техн. наук, М.: 1990, 24 с.

73. Шлыков Ю.П. Ганин Е.А. Контактный теплообмен. M. JI. Госэнергоиздат, 1963, 144 с.

74. Бронштейн И.Н. Семендяев К. А. Справочник по математике. М.: Наука, 1980, 974.

75. Ларина Э.Т., Овсиенко В.Л., Шувалов М.Ю. К расчету давлениямасла в кабельных линиях // Электротехника, 1990. № 7. с.60 62.117

76. Ларина Э.Т., Шувалов М.Ю., Овсиенко В.Л. Расчет допустимых нагрузок одножильных кабелей с пластмассовой изоляцией// Электротехника. 1991. № 3. с.28 31.

77. Ларина Э.Т., Шувалов М.Ю., Овсиенко В.Л. Расчет переходных тепловых режимов одножильных силовых кабелей с пластмассовой изоляцией, проложенных в воздухе// Электротехника. 1991. № Ю.с.39 42.

78. Ларина Э.Т., Овсиенко В.Л., Шувалов М.Ю., Курочкин А.Н., Курбатов А.В. Исследование тепловых характеристик кабелей МВДТ-Зх1200-220 кВ // Электротехника 1992 г. № 6 - 7, с.57 - 60.

79. Овсиенко В.Л. Исследование нелинейных тепловых полей в высоковольтных кабелях с полимерной изоляцией //. Кабели и провода. 2000. №4. с.26-30.1. АКТо внедрении результатов работы тов.Овсидако В.Ж.

80. Исследование тешювшс тл&?. ш т&октояьгтх стотх кабелях"

81. В р@зулЫ'ШМ исоледов&йий, асг^шетом ЫШ

82. Тепловой расчет одножильных силовых кабелей с полиэтиленовой изоляцией, работающих с в стационарном режиме, с учетом нелинейных теплофизических свойств материалов1. РД 16.К00-007-20001. Издание официальное

83. Стр. 1 а РД16.к00-007-20001. УТВЕРЖДАЮ1. Президент Ассоциации1. ЭЛЕКТРОКАБЕЛЬ»1. И.Б.Пешков4о 2000 г.

84. ЛИСТ УТВЕРЖДЕНИЯ РУКОВОДЯЩЕГО ДОКУМЕНТА ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ОДНОЖИЛЬНЫХ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ

85. С ПОЛИЭТИЛЕНОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ, РАБОТАЮЩИХ В СТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ, С УЧЕТОМ НЕЛИНЕЙНЫХ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ1. РД 16.К00-007-20001. Разработчик:

86. Директор ОАО «ВНИИКП» Зав. техническим отделом Зав. отделом силовых кабелей

87. Зав. лабораторией 3/3 Научный сотрудник1. М.Ю.Шувалов В.Л.Овсиенко1. Стр.3 РД 16.К00-007-20001 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

88. Для получения точных результатов тепловых расчетов необходимо учитывать зависимость теплопроводности сшитого изоляционного и саженаполненного полиэтилена от температуры.

89. Наибольший эффект данная методика дает, когда максимальная температура кабеля превышает 90 °С (режим перегрузки).

90. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА

91. Для выполнения расчета необходимы следующие исходные данные:

92. Геометрические размеры кабеля:гж радиус жилы, м;гиз радиус по наружному электропроводящему экрану изоляции, м;гэ радиус по металлическому электропроводящему экрану, м;г0б наружный радиус полимерной оболочки кабеля, м.

93. Параметры, определяемые условиями эксплуатации, особенностями конструкции и прокладки:уэ коэффициент потерь в металлическом экране; ' Рд - диэлектрические потери на единицу длины кабеля;Вт/м;

94. R2o электрическое сопротивление жилы кабеля на переменном токе при 20 °С на единицу длины, Ом/м;ат коэффициент теплопередачи с поверхности кабеля (при прокладке в воздухе), Вт/(°С-м2);

95. S3 термическое сопротивление окружающей среды ( при прокладке в земле, бетонных блоках, трубах), (°С-м)/Вт.

96. Величины уэ, Рд Дго, ост , S3 вычисляются в соответствии со стандартом МЭК 287, исходя из конструкции кабеля и условий прокладки.

97. ПОРЯДОК РАСЧЕТА ДОПУСТИМОГО ТОКА НАГРУЗКИ

98. И ТЕМПЕРАТУР ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ КАБЕЛЯ

99. Система алгебраических уравнений для расчета допустимого тока нагрузки или температуры соответствующих элементов конструкции кабеля, проложенного в воздухе, имеет следующий вид:0)с^пгж + с2 = вж Лж