Voimakaapelien dynaaminen kuormitettavuus
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
1999
Department
Major/Subject
Sähkölaitos- ja valaistustekniikka
Mcode
S-18
Degree programme
Language
fi
Pages
111
Series
Abstract
Yleisin käytäntö voimakaapelien kuormitettavuuden määrittämiseksi on laskea suurin mahdollinen jatkuva kuormitusvirta, jolla kaapelin eristyksen kuumin kohta saavuttaa asymptoottisesti suurimman sallitun lämpötilansa. Näin laskettua jatkuvantilan kuormitettavuutta käytetään kaapeliverkon suunnittelun ja käytön lähtökohtana. Koska kaapelin kuormitusvirta ei ole yleensä jatkuvasti vakiosuuruinen vaan vaihtelee, muuttuu myös kaapelin lämpötila välillä jäähtyen ja taas lämmeten kaapelin ja sen asennusympäristön lämpöä varaavien ja luovuttavien ominaisuuksien vuoksi. Voimakaapelin todellinen kuormitettavuus onkin yleensä eri suuri kuin jatkuvan tilan kuormitettavuus, sillä jäähtyneellä kaapelilla voidaan siirtää hetkellisesti suurempi sähköteho kuin minkä staattinen kuormitettavuus sallisi. Vastaavasti lämmenneen kaapelin kyky siirtää sähkötehoa turvallisesti on pienempi kuin jatkuvassa tilassa. Kaapelin todellista ja kuormitustilanteen mukaan muuttuvaa kykyä siirtää sähkötehoa nimitetään kaapelin dynaamiseksi kuormitettavuudeksi. Kaapelin todelliseen kykyyn siirtää sähkötehoa vaikuttaa oleellisesti kaapelin terminen kestoisuus, lämpövanheneminen, kaapelin kuormitushäviöiden syntyminen sekä kaapelin ja sen asennusympäristön lämmönsiirtymisominaisuudet. Tässä diplomityössä käsitellään näiden kuormitettavuuteen vaikuttavien tekijöiden luonnetta ja esitetään niiden vaikutus kaapelin kuormitettavuuteen. Keskeinen osa tästä diplomityöstä perehdyttää voimakaapelien tehonsiirtohäviöiden sekä kaapelin ja sen asennusympäristön lämmönsiirtymisilmiön mallintamiseen, sillä kaapelin sisäisen lämpötilajakauman riippuvuus kuormitushäviöistä muodostaa dynaamisen kuormitettavuuden määrittämisen perustan. Diplomityössä esitetään kaksi periaatteeltaan eroavaa tapaa laskea kaapelin sisäinen lämpötilajakauma sekä annetaan yhtälöt kaapelin jaksollisen ja hätäkuormitettavuuden laskemiseksi. Lisäksi diplomityössä esitetään keinoja kaapelien dynaamisen tehonsiirtokapasiteetin käyttöönottamiseksi.Description
Supervisor
Lakervi, ErkkiKeywords
power cable, kaapeli, ampacity, kuormitettavuus, current carrying capacity, käyttölämpötila, operating temperature, elinikä, thermal life, häviöt, losses, lämmönsiirtyminen, heat transfer, lämpötilavaste, temperature response, jaksollinen kuormitettavuus, periodical load, hätäkuormitettavuus, emergency operation, kuormitettavuuden hallintamenetelmä