Wpływ skrzyżowania linii kablowych wysokiego napięcia 110 kV na ich długotrwałą obciążalność prądową

• Autorzy: Anders George , Mróz Maciej , Ellwart Mateusz

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2019.05.29

Warianty tytułu

EN

Influence of crossing buried 110 kV high voltage cable lines on their steady state ampacity

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejszy artykuł dotyczy skomplikowanego przypadku wzajemnego skrzyżowania się linii kablowych wysokiego napięcia 110 kV. W artykule przedstawiono praktyczne aspekty wyboru metod obliczeniowych wraz z opisem ich istotnych ograniczeń. Wybór metody obliczeniowej uzależniony jest od stopnia skomplikowania rozpatrywanego przypadku i zależy przede wszystkim od właściwości termicznych środowiska pracy linii kablowych oraz od liczby krzyżowanych obwodów kablowych. Ilość generowanego ciepła przez krzyżujące się linie kablowe, pionowa odległość między obwodami i kąt skrzyżowania są głównymi parametrami mającymi wpływ na ich długotrwałą obciążalność prądowa. Wybór właściwej metody obliczeniowej oraz zastosowanie odpowiednich rozwiązań projektowych i wykonawczych umożliwia minimalizację wzajemnego cieplnego oddziaływania krzyzujących się linii kablowych na ich długotrwałą obciążalność prądową.

EN

This paper discusses a complicated case of an intersection of buried 110 kV high voltage cable lines. Practical aspects of choosing computational methods with brief description of their important limitations are discussed in the paper. Choice of the method depends on the complexity level of an intersection in which major factors are thermal properties of the crossing surroundings and number of crossed circuits. An amount of heat generated by the intersection, vertical distance between circuits and angle at which those circuits are crossed are main factors which have influence on the steady state ampacity. Choice of the computational method, design and implementation solutions are crucial to minimise mutual heating influence of crossing buried cable lines on their steady state ampacity.

Słowa kluczowe

PL

linie kablowe wysokiego napięcia; obciążalność prądowa; skrzyżowanie linii kablowych z zewnętrznymi źródłami ciepła

EN

electric power cables; calculation current rating; cables crossing external heat sources

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 95, nr 5
• Strony: 119--123
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz, rys., tab.

Twórcy

autor

Anders George

• Fellow IEEE, Politechnika Łódzka Katedra Mikroelektroniki i Technik Informatycznych ul. Wólczańska 221/223, budynek B18,90-924 Łódź

autor

Mróz Maciej

• SPIE ELBUD Gdańsk S.A., ul. Marynarki Polskiej 87, 80-557 Gdańsk

autor

Ellwart Mateusz

• SPIE ELBUD Gdańsk S.A., ul. Marynarki Polskiej 87, 80-557 Gdańsk

Bibliografia

• [1] George J. Anders, Rating of Electric Power Cables – Ampacity Computations for Transmission, Distribution and Industrial Installations, IEEE Press in their Power System Reference Series, 1997
• [2] George J. Anders, Rating of Electric Power Cables in Unfavorable Thermal Environment, IEEE Press in their Power System Reference Series, 2005
• [3] IEC 60287-2-1. Electric cables - Calculation of the current rating - Part 2-1: Thermal resistance - Calculation of the thermal resistance, 2015
• [4] IEC 60287-3-3 Electric cables - Calculation of the current rating - Part 3-3: Sections on operating conditions - Cables crossing external heat sources, 2007
• [5] IEC 60287-1-1 Electric cables - Calculation of the current rating - Part 1-1: Current rating equations (100 % load factor) and calculation of losses – General, 2006
• [6] IEC 60853-3 Calculation of the cyclic and emergency current rating of cables - Part 3: Cyclic rating factor for cables of all voltages, with partial drying of the soil, 2002
• [7] IEEE Guide for Bonding Shields and Sheaths of Single- Conductor Power Cables Rated 5 kV through 500 kV, IEEE Std 575™-2014 (Revision of IEEE Std 575-1988)
• [8] IEC 60840, Ed. 4.0: Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages above 30 kV (Um= 36 kV) up to 150 kV (Um= 170 kV) – Test methods and requirements, 2011
• [9] IEC 60228 Conductors of insulated cables, 2004
• [10] N SEP-E-004 Elektroenergetyczne i sygnalizacyjne linie kablowe. Projektowanie i budowa, 2014
• [11] Droga do energii – kable wysokich napięć. Katalog producenta TFkable, 2014 - wraz z materiałami uzupełniającymi.
• [12] Czapp S., Szultka S., Tomaszewski A.: CFD-based evaluation of current-carrying capacity of power cables installed in free air, 18th International Scientific Conference on Electric Power Engineering (EPE), Kouty nad Desnou, Czech Republic, 2017, https://doi.org/10.1109/EPE.2017.7967271.
• [13] Sedaghat A., de León F.: Thermal analysis of power cables in free air: evaluation and improvement of the IEC standard ampacity calculations, IEEE Transactions on Power Delivery,vol. 29, no. 5, 2014, https://doi.org/10.1109/TPWRD.2013.2296912.
• [14] Dong Dai, Mingli Hu, Ling Luo: Calculation of thermal distribution and ampacity for underground power cable system by using electromagnetic-thermal coupled model, 2014 Electrical Insulation Conference, Philadelphia, Pennsylvania, USA, 2014, https://doi.org/10.1109/EIC.2014.68693

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).