Cabluri electrice subterane
Pentru cablurile electrice subterane ne referim la o metodă de așezare a cablurilor electrice plasate sub pământ.
Liniile electrice subterane sunt din ce în ce mai răspândite și își găsesc aplicarea în distribuția energiei electrice în toate acele cazuri în care este necesar să se favorizeze atenuarea impactului asupra mediului în raport cu costurile, preferând acest tip de instalație, cu siguranță mai scumpă, decât distribuția aeriană a cablurilor .
Standarde și proiectare
Una dintre principalele probleme care apar se referă la energia termică pe care o generează cablurile datorită efectului Joule și care trebuie disipată prin solul înconjurător. Disiparea trebuie să fie astfel încât să mențină temperatura de funcționare a cablului electric la niveluri sigure, compatibile cu materialele din care este fabricat. Cunoașterea comportamentului termic al solului este, prin urmare, foarte importantă pentru stabilirea secțiunii cablului în funcție de celelalte caracteristici. Prin urmare, apare nevoia de a studia cu precizie câmpurile termice care sunt generate în solurile traversate de aceste sisteme tehnologice. Pentru proiectanți este necesar să cunoască comportamentul termic al solului în jurul așezării. Prin urmare, este clar că rezistivitatea termică a solului care înconjoară cablurile este un element de importanță fundamentală pentru dimensionarea cablurilor, dar nu numai.
Standardul tehnic italian care servește drept referință pentru tehnicienii interesați de dimensionarea corectă a cablurilor electrice subterane este CEI 20-21. [1] În standard, dimensionarea se realizează pe baza unei conductivități termice medii presupuse. Standardul oferă o gamă de variații a rezistivității specifice medii a solului, care poate fi între 0,7 (° C m) / W (sol foarte umed) și 3,0 (° C m) / W (sol foarte umed). Uscat) .
Valorile de referință furnizate de legislația actuală pentru a descrie rezistivitatea termică a solului se referă la teoria lui de Vries DA [2] . Această teorie se bazează pe presupunerea că rezistivitatea termică globală poate fi considerată ca o combinație ponderată a rezistivităților diferitelor elemente care alcătuiesc solul. În realitate, însă, rezistența termică a solului depinde și de mulți alți factori; printre cele mai importante sunt caracteristicile sale granulometrice, neomogenitatea și conținutul de apă prezent.
În mod normal, solurile foarte uscate se caracterizează printr-o rezistență termică ridicată datorită aerului intercalat interstițial. Dacă conținutul de apă din interiorul solului crește, rezistența termică a solului scade deoarece apa este un bun conductor; un sol saturat are, prin urmare, o rezistență termică mai mică decât solul uscat.
Geometria și dimensiunile excavării în jurul cablului influențează capacitatea de a disipa căldura generată de efectul Joule din cablurile în sine. Dimensiunile săpăturii nu au un standard impus care să poată defini o „execuție regulată". De multe ori la fața locului tendința în timpul instalării reale este de a respecta strict constrângerile impuse de lege, dar încercând să funcționeze în economie pentru tot ceea ce nu este Acest mod de operare implică adesea faptul că săpătura are variații de formă care afectează capacitatea de a disipa căldura în pământul înconjurător. Standardul CEI 11-17 [3] impune de fapt strict doar adâncimea minimă de așezare între suprafața de sprijin a cablului și a suprafeței solului pentru diferitele metode de așezare prevăzute de legislația însăși.
Standardul CEI 20-21 oferă indicații despre determinarea rezistenței termice a solului care înconjoară cablul subteran, corelând această valoare cu cantități precum valoarea rezistivității termice a solului, dimensiunile geometrice ale cablului și adâncimea de așezare a acestuia în ceea ce privește suprafața. rural. Riscurile care decurg dintr-o eliminare inadecvată a căldurii generate de efectul Joule către sol pot duce la degradarea rapidă a materialului care constituie izolarea electrică a cablurilor, cu toate problemele tehnice pe care aceasta le poate provoca. Lucrările de reparații la cablurile subterane sunt mai complexe decât la liniile aeriene și, prin urmare, sunt mai scumpe.
În timpul fazei de proiectare, este necesar să se facă cea mai adecvată alegere a parametrilor geometrici ai săpăturii și a dimensiunilor cablului electric în sine, pentru a permite cea mai bună eliminare a căldurii produse de efectul Joule și, prin urmare, pentru a evita aceste probleme. Studii experimentale recente [4] au propus corelații matematice între toți parametrii geometrici care caracterizează săpătura care vizează rafinarea calculului rezistenței termice a solului care înconjoară cablul îngropat. Aceste corelații sunt aplicabile și altor tipuri de sisteme prezente în subsol și care se deplasează paralel cu nivelul solului, care nu sunt exclusiv cabluri electrice transportate de curent, dar care, în orice caz, trebuie să facă schimb de căldură cu solul înconjurător, cum ar fi conductele traversate prin fluide.sau schimbătoare de gaze sau geotermale cu tuburi orizontale pentru pompe de căldură .
Notă
- ^ Standard tehnic CEI 20-21 (10/2007). Cabluri electrice. Calculul capacității de încărcare curente.
- ^ De Vries, DA (1963). Proprietățile termice ale solurilor. În WR van Wijk, Physics of plant Environment Engineers, Inc. New York.
- ^ Standard tehnic CEI 11-17 (09/1997) - Par. 2.3.11 "Cabluri subterane sau așezate în structuri subterane".
- ^ Salata F., De Lieto Vollaro A., De Lieto Vollaro R. Un model pentru evaluarea pierderilor de căldură din cablurile subterane în sol neuniform pentru a optimiza proiectarea sistemului. Știința termică, DOI REFERINȚĂ: 10.2298 / TSCI120528119S
| Controlul autorității | LCCN (EN) sh85041797 · GND (DE) 4152674-0 · NDL (EN, JA) 01,180,373 |
|---|
