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《轉(zhuǎn)貼》
某變電所大修,從變電所到低壓配電室供電電纜為3根YJV-lkV,1×240mm2作相線,1×120mm2電纜作中性線。安裝單位在從變電所低配室出電纜溝時,單根電纜穿鋼管進行保護。鋼管內(nèi)徑為Φ80mm,壁厚δ=5mm;鋼管長L=2m,電纜運行電流為450A。
帶電運行后,鋼管發(fā)熱嚴重,用手摸燙手。鋼管內(nèi)電纜受熱源包圍,若不把電纜抽出鋼管,將會使電纜絕緣加速老化,危及電纜安全。
發(fā)熱原因為單芯電纜通過的電流產(chǎn)生的磁通穿過鋼管管壁,見圖l。磁通Φ在鋼管內(nèi)產(chǎn)生鐵磁損耗(包括渦流損耗與磁滯損耗)。主要是渦流損耗,約占總損耗的80%。由于磁通的集膚效應(yīng),渦流損耗主要集中在鋼管表面。單位表面積上的渦流損耗Pw可從Pw=f(H)曲線查得。鋼管表面溫升的理論分析如下。
通過電流的導(dǎo)體周圍既有電場也有磁場。磁場強度B(X,Y,Z)計算涉及三維空間,比較復(fù)雜,本文只應(yīng)用公式,不作推導(dǎo)。在離導(dǎo)體軸心r遠處(r<<L)的磁場強度H的計算見圖2,根據(jù)安培環(huán)路定理可知:∫HdL=2πroH=I
所以,H=I/(2πr)
式中:
H為磁場強度,A/cm;
I為導(dǎo)體通過的電流,A;
r為電纜軸心到鋼管表面距離,cm。
所以,鋼管表面處磁場強度H為:
H=I/(2πr)=450/(2π×8.5)
從載流導(dǎo)體在鋼管中的磁通和渦流損耗曲線(Pw--f(H))中查出H=8.4A/cm時,Pw=0.05W/cm2。
因此,鋼管中的鐵磁損耗為P1:
P1=PwA/0.8=0.05A/0.8=0.625A
式中:
A為鋼管的表面積。
A=CL=2πRL=2π×8.5×2×102=10676cm2
(式中R=r,L鋼管長度2m)
所以。P1=0.0625×10676=667W
另外,當(dāng)閉合磁路包圍的載流導(dǎo)體較長,導(dǎo)體溫度升高。導(dǎo)體的電阻率增大導(dǎo)體電阻的功率損耗PR
也不能忽略,其值為:PR =I2ρL/S
式中:
ρ為銅的電阻率:L為導(dǎo)體長度,L=2m;S為導(dǎo)體截面積,S=240mm2。
PR =4502×0.0172×2/240=29W
總損耗功率P為:P=Pl+PR =667+29=696W
這一損耗將使鋼管與電纜銅芯的溫度升高。其穩(wěn)定溫升值按牛頓定理進行近似計算。
鋼管發(fā)熱穩(wěn)定溫升為Δt:Δt=P/KA
式中:
K為散熱系數(shù),對暴露在空氣中的鋼鐵表面,K取l0×10-4~14×10-4Wocm2/℃
K取平均數(shù)12×lO-4Wocm:
Δt:696/(12×10-4×10676)=54.3℃
當(dāng)環(huán)境溫度為30℃時,鋼管表面溫度達到54.3+30=84.3℃。電氣設(shè)備施工安裝規(guī)程明確規(guī)定:"同一交流回路的導(dǎo)線必須穿于同一鋼管"。整改措施:把4根電纜抽出鋼管,用封閉式電纜橋架保護出線電纜。
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學(xué)習(xí)了。
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設(shè)計的太有問題了..........
這個都不知道.可用玻璃鋼管代替啊..........
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學(xué)習(xí)了。
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只要鐵磁性材料的管子都不行,
最好采用不銹鋼管或者是玻璃鋼管
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鋼管開條槽,還是可用的
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現(xiàn)在的設(shè)計真爛......最基本的都不知道.
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