Обзор технической литературы

Курсовой проект

по дисциплине «Основы кабельной техники» Тема: Расчет конструкции и эксплуатационных характеристик кабеля АПвБнг-LS

Выполнил студент гр. КТЭИ-10 Корзникова К.Ф.   _ (дата, подпись)   Проверил профессор кафедры КТЭ Ковригин Л. А. _ (оценка) _ (дата, подпись)

Пермь 2013

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект по «Основам кабельной техники»

Тема работы: «Расчет конструкции и эксплуатационных характеристик кабеля марки АПвБ».

Задание выдано: сентябрь 2013 студент гр. КТЭИ-10 Корзникова К.Ф.

Срок сдачи: декабрь 2013г.

Исходные данные:

1. Сечение токопроводящей жилы: 120 мм².
2. Напряжение: 1кВ
3. Температура окружающей среды: 12 °С.

Содержание расчетно-пояснительной записки.

Введение.

1. Обзор технической литературный (учебники, монографии, статьи, патенты) .

1.1. Последние достижения в области кабельной технике.

1.2. Обзор конструкций силовых кабелей.

1. Обоснование выбора конструкции кабеля.
2. Расчет конструктивных элементов кабеля.

3.1. Токопроводящая жила.

3.2. Изоляция. Расчет зависимости напряженности электрического поля в изоляции от радиуса.

3.3. Защитные покровы.

1. Расчет электрических параметров кабеля.

4.1. Сопротивление токопроводящей жилы постоянному и переменному току.

4.2. Диэлектрические потери энергии в изоляции, сопротивление изоляции, электрическая емкость кабеля, индуктивность жилы при замкнутых оболочках на землю.

4.3. Потери полезной энергии в металлических оболочках кабеля.

1. Тепловой расчет кабеля (прокладка на воздухе и в земле).

5.1. Расчет тепловых сопротивлений конструктивных элементов и окружающей среды.

5.2. Расчет допустимого тока нагрузки, передаваемой мощности.

5.3. Расчет распределения температуры в кабеле.

5.4. Расчет теплоемкости конструктивных элементов. Расчет постоянной времени нагрева. Кривые нагрева и охлаждения.

5.5. Расчет зависимости температуры жилы от времени для тока нагрузки и тока перегрузки (для одного произвольно выбранного значения) от времени.

5.6. Расчет зависимости тока перегрузки от времени перегрузки.

5.7. Расчет зависимости тока короткого замыкания (с предшествующей и без предшествующей нагрузки) от времени срабатывания защиты.

1. Расчет массы кабеля.
2. Литература.

Графическая часть:

1. Поперечный разрез кабеля.
2. Зависимость напряженности электрического поля в изоляции от радиуса.
3. Зависимость температуры жилы от времени для тока нагрузки и тока перегрузки.
4. Зависимости тока перегрузки от времени перегрузки.
5. Зависимости тока короткого замыкания от времени срабатывания защиты.
6. Распределение температуры по радиусу кабеля.

Задание выдал руководитель проекта, д.т.н., проф. _____________________ Ковригин Л.А.

Задание получил студент гр. КТЭИ - 10_____________________ Корзникова К.Ф.

Дата: сентябрь 2013

Содержание

Введение. 4

1. Обзор технической литературы.. 5

1.1. Последние достижения в области кабельной технике. 5

1.2 Обзор конструкции силовых кабелей. 13

2. Обоснования выбора конструкции кабеля. 19

3. Расчет конструктивных элементов кабеля. 21

3.1. Расчет конструкции круглой жилы.. 21

3.2. Расчет зависимости напряженности электрического поля в изоляции от радиуса. 23

3.3. Защитные покровы.. 26

4. Расчет электрических параметров. 27

4.1. Сопротивление токопроводящей жилы постоянному и переменному току. 27

4.2. Диэлектрические потери энергии в изоляции, сопротивление изоляции, электрическая емкость кабеля, индуктивность жилы при замкнутых оболочках на землю.. 28

4.3. Потери полезной энергии в металлических оболочках кабеля. 29

5. Тепловой расчет кабеля. 30

5.1. Расчет тепловых сопротивлений конструктивных элементов и окружающей среды.. 30

5.2 Расчет допустимого тока нагрузки, передаваемой мощности. 32

5.3. Расчет распределения температуры в кабеле. 34

5.4. Расчет теплоемкости конструктивных элементов. Расчет постоянной времени нагрева. Кривые нагрева и охлаждения. 36

5.5. Расчет зависимости тока перегрузки от времени перегрузки. 39

5.6. Расчет зависимости температуры жилы от времени тока перегрузки. 40

5.7. Расчет зависимости тока короткого замыкания (с предшествующей и без предшествующей нагрузки) от времени срабатывания защиты.. 42

6. Расчет массы кабеля. 45

7. Литература. 47

Введение

Отечественная кабельная промышленность уже оправилась от последствий кризиса 2008 года, спрос на кабельную продукцию растет, прежде всего за счет больших городов. Это связано с отмеченным нашими партнерами расширением ассортимента продукции отечественных кабельных заводов более гибкой, чем в минувшем десятилетии, ценовой политикой, готовностью выполнять заказы в более сжатые сроки. Увеличение спроса можно объяснить и дороговизной земельных участков, дефицитом свободного пространства, вынуждающего переводить традиционные ЛЭП «под землю».

Привычные «воздушные» ЛЭП более дороги в обслуживании, менее надежны и хуже защищены от внешних воздействий, что так же повышает спрос на новейшую продукцию кабельной отрасли, прежде всего – на кабели с СПЭ - изоляцией из сшитого полиэтилена, которые отличаются множеством положительных характеристик. Эти кабели не требуют обслуживания, имеют низкие электропотери, безопасны для окружающей среды, не нарушают природный ландшафт и являются оптимальным решением для районов с плотной застройкой. [20]

И все-таки, несмотря на очевидную востребованность продукции отечественных кабельных заводов, общий баланс сегодня продолжает оставаться на стороне зарубежного производителя, который предлагает кабель любого напряжения и любого сечения (в том числе под спецзаказ). Одна из причин такого предпочтения – более обширная, чем у российского производителя, номенклатура. Кабельные заводы бывшего СССР выпускают преимущественно кабель напряжением до 110 кВ.

Характерной чертой современного общества является значительный рост потребления электроэнергии. Так, в крупных городах суммарное годовое потребление энергии только на коммунальные нужды достигло десятков милли­ардов кВт/ч. В связи с этим произошел значительный рост потребности в силовых кабелях высокого напряжения (110 кВ и выше) для про­кладки в городах, так как при увеличении передаваемой мощности кабельные линии высокого напряжения имеют существенные технико-экономические преимущества по сравнению с линиями 6 – 35 кВ.

Во всём мире наблюдается тенденция увеличения объема выпуска и прокладки силовых кабелей с пластмассовой изоляцией взамен кабелей с бумажной пропитанной изоляцией. В скором времени кабели с пластмассовой изоляцией могут заменить и маслонаполненные кабели на напряжение 110 кВ.

Обзор технической литературы