単芯中電圧ケーブルでは、渦電流損失を回避し、ケーブルが一定量の張力に耐えられるようにするために、アルミニウム ワイヤ外装が使用されています。実際のケーブル設置作業では、外装とシールドの両方を接地する必要があるためです。外国の電源システムのほとんどはクラス A システムに属しており、中性点は直接接地されています。このようなシステムでは、大きな接地短絡電流が必要です。つまり、ケーブル内で短絡が発生した場合、シールドと外装は比較的大きな短絡電流を通じて電流をグランドに伝導し、それによってケーブルを損傷から保護します。したがって、アルミニウム ワイヤ外装の短絡電流の計算は、エンジニアリングおよび技術担当者にとって必須のスキルです。 IEC規格にはアルミニウム線外装の短絡電流を計算する公式はなく、銅テープシールドと銅線シールドのみが利用可能です。しかし、IEC規格や国内外の資料に基づいてアルミニウム線外装の短絡電流を計算して導出し、実用的な試験に耐えられる正確な短絡電流データを取得することは可能であり、重要な役割を果たしています。ケーブルの研究、設計、製造プロセス。
ケーブル内の通電部分の定格短絡電流の計算方法は、通常、短絡期間中キャリア流体内に熱が保持される (つまり、断熱加熱) ことを前提としています。実際、短絡中、一部の熱は隣接する材料に伝達されます。これは、非断熱効果を考慮すると、短絡電流が大きくなる可能性があることを意味します。非断熱方式は短絡の全過程にわたって有効です。
非断熱法で計算すると、断熱法と比較して、シールド層、保護層、10mm2以下の導体（特にシールド線として使用）の短絡電流が大幅に増加します。
アルミニウム線外装の非断熱短絡電流の計算は次のとおりです。
1、非断熱効果を考慮した補正係数の計算
アルミニウム ワイヤー アーマーの内側は PVC 保護層であるため、PVC の外側シースを押し出す前に外側を不織布で結ぶ必要があるため、周囲のメディア パラメーターは PVC 保護層のみを考慮する必要があります。層と不織布。式中、σ 2、σ 3-- アルミニウム線外装層周囲の媒体の比熱 (J/Kom3)
また: PVC 保護層 σ 2=1.7 × 106J/Kom3
不織布繊維 σ {{0}}.0 × 106J/Kom3
関連項目: ρ 2 および ρ 3 によるアルミニウム線外装層の周囲媒体の熱抵抗 (Kom/W)
PVC 保護層 ρ {{0}}.0Kom/W
不織布繊維 ρ {{0}}.0Kom/W
F - アルミニウム線外装と周囲の非金属材料との間の熱的不完全接触を考慮した不完全接触係数、F=0.5
σ 1- シールド層、保護層、または外装層の比熱、J/Kom3 アルミニウム線 σ 1=2.5 × 106J/Kom3
すべてのパラメータを計算に代入すると、次のようになります。
ε=1.158 非断熱係数。
2、断熱過程における短絡電流の計算式：
このうち、S-ケーブルのシールド断面積は、YJV7212/20kV1 × 500を例として、S=60 * 2.5 ^ 2 * 0.7854=295mm2です。
IAD アルミニウム ワイヤ アーマー シールドが短絡電流を遮断
温度係数の逆数、228
θ f の最終的な短絡温度は 250 度です
θ i の初期短絡温度、θ i=90 度
σ c 20度における導体の比熱容量 2.5×106J/Kom3
ρ 2020 度における導体の抵抗率は 2.8264x10-8 Ω です。メートル。 T は 1 秒とした短絡時間 (S) です。
その後、断熱プロセスにより 28.87kA の短絡電流 (1 秒) が可能になります。
3、非断熱効果による短絡電流の計算
上記の計算プロセスによれば、
非断熱プロセスの許容短絡電流 (1 秒) は次のとおりです:=1.158 * 28.87=33.43kA
上記の計算から、アルミニウム線外装の非断熱短絡電流は、断熱短絡電流と比較して実際に大幅に増加していることがわかります。 IEC949 (1988) 規格では、最悪の場合の計算条件がすでに想定されており、実際にマージンが考慮されて計算されています。もちろん、定格短絡電流の計算結果は安全性に偏ったものになります。上記の計算は、基本的には IEC949 (1988) 規格の銅線シールドの計算式に基づいていますが、アルミニウム線外装の周囲媒体が銅線シールドの周囲媒体と異なることと、銅線の対応するパラメータが IEC949 (1988) 規格に準拠している点が異なります。オリジナルのフォーミュラをアルミワイヤーのフォーミュラに置き換えました。
さらに、外国の経験に基づいて、金属シールド層の最終的な短絡温度は350度に達する可能性があります。安全上の理由から、300 度に達するオプションもあります。中国の送電網の安全性レベルを向上させるため、実際の計算は 300 度に基づいています。上記の金属シールドはすべて銅ストリップまたは銅線用です。アルミニウムは銅よりも高温に対する耐性が弱いため、アルミニウム線の外装は銅のシールドとは異なる必要があります。実際の計算では、アルミニウム導体の最終短絡温度を参照し、250 度で計算しました。この計算された短絡電流により、実際の短絡時の過負荷による外装アルミニウム線の安全性の問題が発生しないことが保証されます。
