Дослідження математичної моделі зміни температури жили кабелю

Abstract

UA: Частка кабельних ліній в Україні має тенденцію до збільшення по відношенню до повітряних ліній, у тому числі внаслідок прагнення захистити електромережі від наслідків ракетних обстрілів. При цьому існують певні чинники, які впливають на їхню надійність. Експлуатаційна надійність кабельних ліній закладається ще на етапі проєктування та виробництва. Будь-яка ізоляція в процесі експлуатації має тепловий знос, що й зумовлює, як правило, певний строк служби таких ліній. У статті визначено впливові експлуатаційні чинники зміни температури жили кабелю. Запропоновано рекомендації щодо використання комп’ютерних технологій для дослідження в експлуатаційних умовах узагальненої математичної моделі зміни температури жили кабелю з метою подальшого коригування тривало допустимих струмових навантажень (або застосування інших заходів для зменшення нагріву кабелю). /// EN: The share of cable lines in Ukraine tends to increase in relation to overhead lines, including due to the desire to protect power grids from the consequences of missile attacks. At the same time, there are certain factors that affect their reliability. The operational reliability of cable lines is laid down at the design and production stage. Any insulation during operation has thermal wear, which causes, as a rule, a certain service life of such lines. During operation, to increase the reliability of cable lines, the temperature of the cable core is controlled, performing certain measurements, calculations and comparison of their results with the standards, and appropriate technical measures are taken if necessary. The article identifies the influential operational factors of changes in the temperature of the cable core. An example of calculating the long-term permissible load for a cable with impregnated paper insulation for a rated voltage of 10 kV with copper conductors, which is laid in the ground, is considered. Recommendations for the use of computer technologies for the study of a generalized mathematical model of changes in the temperature of the cable core in operational conditions are proposed for the purpose of subsequent adjustment of long-term permissible current loads (or the use of other measures to reduce cable heating). For its study, a computer program in Microsoft Excel spreadsheets has been developed, which is convenient to use for accurate and fast calculations, even in the field using a smartphone, by downloading a file with the program. Using a computer program, the result of calculating the temperature difference between the armored tape (sheath or hose) of the cable and the cable cores is given. On the example of determining the sum of thermal resistances of insulation and protective covers of the cable, the possibility of using spreadsheets for the use of reference data of the standard is illustrated.