Analiza strat mocy oraz temperatury kabla elektroenergetycznego średniego napięcia

• Autorzy: Szczegielniak Tomasz , Kusiak Dariusz , Piątek Zygmunt

Identyfikatory

DOI

10.21008/j.1897-0737.2020.103.0003

Warianty tytułu

EN

Analysis of the power losses and temperature of the medium voltage cable

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono matematyczny model wyznaczania strat mocy oraz temperatury w kablu elektroenergetycznym średniego napięcia. Dokładne wyznaczenie mocy wydzielanej w kablu, a w konsekwencji jego temperatury jest bardzo skomplikowane. Straty mocy generowane w kablu uzależnione są od prądu oraz od napięcia. Straty zależne od prądu odnoszą się do ciepła generowanego w elementach przewodzących kabla (żyle roboczej oraz ekranie). Z kolei straty generowane w izolacji kabla związane są z napięciem roboczym. W niniejszym artykule wyznaczono straty mocy i temperaturę kabla pomijając straty występujące w izolacji. Obliczenia wykonano dla przypadku kabla z izolowanym ekranem oraz z prądem powrotnym w ekranie. W obliczeniach uwzględniono zjawisko naskórkowości oraz zbliżenia.

EN

The paper presents a mathematical model for determining power losses and temperature in a medium voltage cable. The exact determination of the power emitted in the cable and, consequently, its temperature is very complicated. The power losses generated in the cable depend on the current and voltage. Current-dependent losses refer to the heat generated in the cable's conductive elements (phase conductor and screen). In turn, the losses generated in the cable insulation are associated with the operating voltage. In the paper the power losses and cable temperature, excluding insulation losses were determined. The calculations were made for a cable with insulated shield and with return current in the shield. The calculations took into account the skin and proximity effects.

Słowa kluczowe

PL

kabel elektroenergetyczny; gęstość prądu; straty mocy; temperatura

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2020
• Tom: No. 103
• Strony: 25--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Szczegielniak Tomasz

• Politechnika Częstochowska

autor

Kusiak Dariusz

• Politechnika Częstochowska

autor

Piątek Zygmunt

• Politechnika Częstochowska

Bibliografia

• [1] Domke K., Grzybowski A., Nadolny Z., Rakowska A., Siodła K., Wyznaczanie temperatury żyły roboczej kabla elektroenergetycznego wysokiego napięcia, Przegląd Elektrotechniczny, R. 86, nr 11b, 2010.
• [2] Grobicki J., Germata M., Przewody i kable elektroenergetyczne, WNT Warszawa 2012.
• [3] Kable do zastosowań w energetyce wiatrowej, Tele-Fonika Kable, www.tfkable.com.
• [4] Piątek Z., Modelowanie linii, kabli i torów wielkoprądowych. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 2007.
• [5] Rakowska A., Rozwój linii kablowych – a oczekiwania eksploatacyjne, Przegląd Elektrotechniczny, nr 3, s. 31–35, 2005.
• [6] Stępień J.C., Metody analizy i oceny niezawodności kablowych układów zasilających średnich napięć, Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej, Kielce 2011.
• [7] Wiśniewski St., Wiśniewski T.S., Wymiana Ciepła, WNT, Warszawa, 2000.

Uwagi

Projekt finansowany w ramach programu Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego pod nazwą „Regionalna Inicjatywa Doskonałości" w latach 2019–2022 nr projektu 020/RID/2018/19, kwota finansowania 12 000 000 PLN.

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).