Расчет неадиабатического коэффициента для оболочек, экранов и проволок брони

Примечание. Важно правильно определить используемое в адиабатической формуле значение площади поперечного сечения оболочки или экрана.

6.1. Общие положения

Коэффициент e для оболочек, экранов и брони определяют по формуле

.

Коэффициент M определяют по формуле

, (c^-½),

где s₂, s₃ - удельная объемная теплоемкость среды с каждой стороны экрана, оболочки или брони, Дж/К×м³;

r₂, r₃ - удельное термическое сопротивление среды с каждой стороны экрана, оболочки или брони, К×м/Вт;

s₁ - удельная объемная теплоемкость экрана, оболочки или брони, Дж/К×м³;

d - толщина экрана, оболочки или брони, мм.

Предлагаемые тепловые постоянные для различных материалов указаны в табл. 2. Рекомендуется использовать значение F = 0,7, за исключением случаев, когда металлический элемент полностью соединен одной стороной с соседней средой, в этом случае можно использовать значение F = 0,9.

Значение e можно также определить по чертежу после того, как получено .

6.2. Трубчатые оболочки

Площадь поперечного сечения, используемую в адиабатической формуле, определяют следующим образом: S = p d d, где d - средний диаметр оболочки, мм.

Примечание. Для гофрированных оболочек , d - толщина оболочки, мм.

Там, где предполагается непосредственный тепловой контакт коэффициент теплового контакта (F) можно принять за единицу.

6.3. Ленты

6.3.1. Продольно наложенные

Площадь, используемая в адиабатической формуле, является поперечным сечением ленты при условии, что перекрытие составляет не более 10 % ее ширины.

S = w d,

где w - ширина ленты, мм;

d - толщина ленты, мм.

6.3.2. Спирально наложенные

Трудно определить степень контакта между витками и внутри витков лент, особенно после определенного периода эксплуатации, поэтому предполагается, что ток протекает по спирали и, таким образом, общую площадь поперечного сечения лент определяют по формуле

S = nw d,

где n - число лент;

w - ширина ленты, мм;

d - толщина ленты, мм.

6.4. Касающиеся друг друга проволоки

В адиабатической формуле используют общую площадь поперечного сечения проволок. Диаметр отдельной проволоки принимают за d.

6.5. Проволочная оплетка

Предполагается, что проволочная оплетка имеет площадь поперечного сечения, равную числу проволок в оплетке, умноженному на площадь поперечного сечения отдельной проволоки. d равна удвоенному диаметру одной проволоки.

Таблица 1

Материалы	K,^1) Ac^½/мм^2	b, K^2)	sc,^3).Дж/K×м^3	r20, Ом×м^2
а) Токопроводящей жилы:
Медь		234,5	3,45´10^6	1,7241´10^-8
Алюминий			2,5´10^6	2,8264´10^-8
б) Оболочки, экрана, брони:
Свинец или его сплав			1,45´10^6	21,4´10^-8
Сталь			3,8´10^6	13,8´10^-8
Бронза			3,4´10^6	3,5´10^-8
Алюминий			2,5´10^6	2,84´10^-8

¹⁾ Значения получены по формуле п. 3.

²⁾ Значения из (Публикации МЭК 287 (табл. 1)).

³⁾ Значения из (журнала Electra № 24, октябрь 1972, стр. 91).

Таблица 2

Тепловые постоянные материалов

Материалы	Удельное термическое сопротивление (r),^1) К×м/Вт	Удельная объемная теплоемкость (s),^2) Дж/К×м^3
Изоляционные материалы:
Пропитанная бумага в кабелях с бумажной пропитанной изоляцией	6,0	2,0´10^6
Пропитанная бумага в маслонаполненных кабелях	5,0	2,0´10^6
Масло	7,0	1,7´10^6
ПЭ	3,5	2,4´10^6
Сшитый ПЭ	3,5	2,4´10^6
ПВХ в кабелях:
до 3 кВ включительно	5,0	1,7´10^6
свыше 3 кВ	6,0	1,7´10^6
Этиленпропиленовый каучук в кабелях:
до 3 кВ включительно	3,5	2,0´10^6
свыше 3 кВ	5,0	2,0´10^6
Бутилкаучук	5,0	2,0´10^6
Каучук (натуральный)	5,0	2,0´10^6
Защитные покрытия:
Джутовые и волокнистые материалы	6,0	2,0´10^6
Резиновое слоистое покрытие	6,0	2,0´10^6
Полихлороплен	5,5	2,0´10^6
ПВХ в кабелях:
до 35 кВ включительно	5,0	1,7´10^6
свыше 35 кВ	6,0	1,7´10^6
ПВХ/битум на гофрированных алюминиевых оболочках	6,0	1,7´10^6
ПЭ	3,5	2,4´10^6
Другие компоненты:
Полупроводящий сшитый ПЭ и ПЭ^3)	2,5	2,4´10^6
Полупроводящий этиленпропиленовый каучук	3,5	2,1´10^6

¹⁾ Значения из Публикации МЭК 287 (табл. 4).

²⁾ Значения из (журнала «Electra»; № 24, окт., 1972, стр. 91).

³⁾ Значения из (отчета EPRI № EL - 3014).

Таблица 3

Постоянные, используемые в упрощенных формулах расчета для жил и проволочных экранов

Изоляция	Постоянные для меди	Постоянные для алюминия
X, (мм^2/с)^½	Y, мм^2/с	X, (мм^2/с)^½	Y, мм^2/с
ПВХ:	0,29	0,06	0,40	0,08
£ 3 кB	0,27	0,05	0,37	0,07
> 3 кВ	0,41	0,12	0,57	0,16
Сшитый ПЭ
Этиленпропиленовый каучук:
£ 3 кВ	0,38	0,10	0,52	0,14
> 3 кВ	0,32	0,07	0,44	0,10
Бумага:
маслонаполненные	0,45	0,14	0,62	0,20
другие	0,29	0,06	0,40	0,08

Примечание. Коэффициент теплового контакта - 0,7; для маслонаполненных кабелей - 1,0.

Неадиабатический коэффициент (e) для оболочек, экранов и брони

ПРИЛОЖЕНИЕ А