首页 > 选型 安装 维修 > 工程实践:单芯电缆穿钢管敷设导致钢管严重发热

[安装敷设 ] 工程实践:单芯电缆穿钢管敷设导致钢管严重发热

P: 2010-08-19 17:06:13

1

 

 《转贴》

某变电所大修,从变电所到低压配电室供电电缆为3YJV-lkV1×240mm2作相线,1×120mm2电缆作中性线。安装单位在从变电所低配室出电缆沟时,单根电缆穿钢管进行保护。钢管内径为Φ80mm,壁厚δ=5mm;钢管长L=2m,电缆运行电流为450A

带电运行后,钢管发热严重,用手摸烫手。钢管内电缆受热源包围,若不把电缆抽出钢管,将会使电缆绝缘加速老化,危及电缆安全。

发热原因为单芯电缆通过的电流产生的磁通穿过钢管管壁,见图l。磁通Φ在钢管内产生铁磁损耗(包括涡流损耗与磁滞损耗)。主要是涡流损耗,约占总损耗的80%。由于磁通的集肤效应,涡流损耗主要集中在钢管表面。单位表面积上的涡流损耗Pw可从Pw=f(H)曲线查得。钢管表面温升的理论分析如下。

 

通过电流的导体周围既有电场也有磁场。磁场强度B(X,YZ)计算涉及三维空间,比较复杂,本文只应用公式,不作推导。在离导体轴心r远处(r<<L)的磁场强度H的计算见图2,根据安培环路定理可知:∫HdL=2πroH=I

所以,H=I/(2πr)

式中:

H为磁场强度,A/cm

I为导体通过的电流,A

r为电缆轴心到钢管表面距离,cm

所以,钢管表面处磁场强度H为:

H=I/(2πr)=450/(2π×8.5)

从载流导体在钢管中的磁通和涡流损耗曲线(Pw--f(H))中查出H=8.4A/cm时,Pw=005W/cm2

因此,钢管中的铁磁损耗为P1

P1=PwA/0.8=0.05A/0.8=0.625A

式中:

A为钢管的表面积。

A=CL=2πRL=2π×8.5×2×102=10676cm2

(式中R=rL钢管长度2m)

所以。P1=0.0625×10676=667W

另外,当闭合磁路包围的载流导体较长,导体温度升高。导体的电阻率增大导体电阻的功率损耗PR

也不能忽略,其值为:PR =I2ρL/S

式中:

ρ为铜的电阻率:L为导体长度,L=2mS为导体截面积,S=240mm2

PR =4502×0.0172×2/240=29W

总损耗功率P为:P=Pl+PR =667+29=696W

这一损耗将使钢管与电缆铜芯的温度升高。其稳定温升值按牛顿定理进行近似计算。

钢管发热稳定温升为Δt:Δt=P/KA

式中:

K为散热系数,对暴露在空气中的钢铁表面,Kl0×10-414×10-4Wocm2/

K取平均数12×lO-4Wocm

Δt696(12×10-4×10676)=54.3

当环境温度为30℃时,钢管表面温度达到54.3+30=84.3℃。电气设备施工安装规程明确规定:"同一交流回路的导线必须穿于同一钢管"。整改措施:把4根电缆抽出钢管,用封闭式电缆桥架保护出线电缆。

concentricity error - 同心度误差 点赞(0) 投诉

P: 2010-08-20 15:17:03

2

学习了。

Zn-Al alloy-coated steel wire - 锌-铝合金镀层钢线 点赞(0) 投诉

P: 2010-08-23 12:03:12

3

设计的太有问题了..........

这个都不知道.可用玻璃钢管代替啊..........

minor diameter - 内径 点赞(0) 投诉

P: 2010-08-24 17:07:44

4

设计上有问题,一般单芯电缆由于涡流等电磁效应,都采用非磁性铠装来降低电缆的发热和损耗,而上面所说的电缆在钢管中穿过可以理解为钢管为电缆的铠装层,而钢管是磁性材料,势必会对电缆的安全运行造成隐患。

joint ring - 密封环,密封圈 点赞(0) 投诉

P: 2010-08-26 20:33:47

5

太深奥了,看不懂啊~~~~

tactieal field cable - 战地军用电缆 点赞(0) 投诉

P: 2010-11-26 00:22:57

6

学习了。

HV coaxial cable - 高压同轴电缆 点赞(0) 投诉

P: 2010-11-26 10:14:20

7

更换成有缝钢管是否可以?

integrated frequency router - 综合频率路由器 点赞(0) 投诉

P: 2010-11-28 22:00:24

8

只要铁磁性材料的管子都不行,

最好采用不锈钢管或者是玻璃钢管

URD extruded cable - 住宅区地下配电用挤包型电缆 点赞(0) 投诉

P: 2010-11-30 14:46:39

9

钢管开条槽,还是可用的

PE-thread - 聚乙烯绳(作电缆填芯或绕扎用) 点赞(0) 投诉

P: 2011-02-14 15:12:17

10

现在的设计真烂......最基本的都不知道.

hook - 吊钩,夹子 点赞(0) 投诉

P: 2011-02-15 20:21:25

11

我也觉得应该采用玻璃钢管,或者把四根电缆同时穿在一根钢管中,降低涡流损耗。

Irganox - 一种抗氧剂(商品名) 点赞(0) 投诉

P: 2011-02-16 08:59:04

12

开个缝就可以了

lay-plate - 分线板 点赞(0) 投诉

P: 2011-02-16 14:08:17

13

学习。

CR - cryogenic resistance低温电阻 点赞(0) 投诉

P: 2011-02-20 11:13:59

14

有家客户曾经投诉说电缆击穿了,到公司一看,三根电缆,每条电缆单独穿进了钢管里。。。。。结果就烧了。

test wire - 测试线,C线,塞套引线 点赞(0) 投诉

P: 2011-03-02 16:20:44

15

学学

bench mounted welder - 台架式焊接机 点赞(0) 投诉

15


你需要登录才能发表,点击登录