Dr Berta István, Dr Koller László, Novák Balázs Földkábelek elektromágneses hatásai Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Villamos Energetika Tanszék Erősáramú kábelelrendezések vizsgált alaptípusai NAXS(F)Y 300 mm 6/0 kv Vezető ér Páncél Szigetelő Vezető ér Páncél Szigetelő
Kábelek ajánlott geometriai elrendezése és fáziskiosztása az MSZ 307 alapján Veszteségek? Egyenletes terhelés? Mágneses tér a talaj felett? Indukálás párhuzamosan futó kábelekben? Kábelmodell delta-kapcsolású gerjesztéssel UAB FE "A" fázis UCA FE "B" fázis FE "C" fázis RBC RAB RAC UBC RCN RBN RAN RP Páncélzat RP Rföld
Jelző- vagy telekommunikációs kábel modellje FE "A" R FE "B" R RP Árnyékolás RP Rföld Egy kábelelrendezés véges elemes modellje Energia-átviteli kábel Hírközlő kábel Vezető ér Vezető ér Páncél Árnyékolás 3
Egy kábelelrendezés véges elemes modellje Modell hossz: 000 m Szimmetrikus terhelés: rendszerűnél: 0 ohm 4 rendszerűnél: 0 ohm Erenként kb. I n (430 A) Két rendszerű háromszög elrendezés összvesztesége 0 0 05 00 P [kw] Mindkét Mindkét végen végen földelt földelt páncél páncél Egyik Egyik végén végén földelt földelt páncél páncél I [A] 00 80 95 60 90 40 85 0 800 4
Árameloszlás két rendszerű háromszög elrendezés erei között I [A] 437.5 433.3 I 43.4 A 433. 447.3 I 43.4 B 44.9 40. I 43.4 C I pnca 3. 37. I pncb 36.0 38.3 I pncc 30.6 35.5 I A 43.3 47.4 43.4 I B 43.9 48.0 43.4 I C 44 445.3 43.4 I pnc3a 43.0 37. I pnc3b 3.9 38.3 I pnc3c 6. 35.5 43.6 43.6 43.6 43.6 43.6 43.6 Mágneses indukció a talajszinttől m-re két rendszerű háromszög elrendezés esetén.8 3.7.5.6.5 B [ut] Mindkét végen földelt páncél Egyik végén földelt páncél.5.4.3. 0.5. 0 Mindkét végen földelt páncél Egyik végén földelt páncél 5
Indukált feszültség a jelzőkábelben két rendszerű háromszög elrendezés esetén 00 90 60 80 0 70 60 50 80 Ui [mv] Mindkét végen földelt páncél Egyik végén földelt páncél 40 40 30 0 Mindkét végen földelt páncél Egyik végén földelt páncél 30 cm Négy rendszerű háromszög elrendezés összvesztesége 50 0 00 0 00 50 90 00 80 70 50 P [kw] Mindkét oldalon földelt Egyik oldalon földelt 60 6
Négy rendszerű háromszög elrendezés I [A] Kábel összvesztesége Ér 3 4 PHA 439.53 433.00 436.57 434.40 PHB 43.58 433.5 445. 43.53 PHC 40.80 434.55 45.80 438.30 PNC 3.0 39.54 0 0 PNC 37.6 39.66 0 0 PNC 9.4 35.4 0 0 PHA 43.80 43.85 430.89 430.7 PHB 43.68 43.70 437.66 43.60 PHC 435.5 430.3 43.60 46.8 PNC 40.37 40.9 0 0 PNC 36.0 4.4 0 0 PNC 4.57 38.5 0 0 PHA 430.63 43.85 49.68 430.7 PHB 43.93 43.70 435. 43.60 PHC 436.4 430.3 436.3 46.8 PNC 4.67 40.9 0 0 PNC 35.45 4.4 0 0 PNC 3.67 38.5 0 0 PHA 47.76 433.00 433.68 434.40 PHB 43.83 433.5 4.6 43.53 PHC 437.60 434.55 445.97 438.30 PNC 45.97 39.54 0 0 PNC 3.95 39.66 0 0 PNC 3.8 35.4 0 0 Mágneses indukció a talajszinttől m-re négy rendszerű háromszög elrendezés esetén 6 4.9 5 4.7 Mindkét oldalon földelt Egyik oldalon földelt B [ut] Mindkét oldalon földelt Egyik oldalon földelt 4.54 4.3 3 4. 3.9 3.7 3.5 0 7
Indukált feszültség a jelzőkábelben négy rendszerű háromszög elrendezés esetén 50 Ui [mv] 40 Ui [mv] Mindkét oldalon földelt Egyik oldalon földelt 00 30 0 50 0 00 00 90 80 50 70 Mindkét oldalon földelt Egyik oldalon földelt 60 30 cm Két rendszerű vízszintes elrendezés összvesztesége 46 60 36 40 0 6 00 6 80 06 60 96 40 86 0 76 0 Mindkét Mindkét végen végen földelt földelt páncél páncél P [kw] Egyik Egyik végén végén földelt földelt páncél páncél ABC-BCA ABC-CAB ABC-ACB ABC-BAC 8
Árameloszlás két rendszerű vízszintes elrendezés erei között Kábel I [A] Ér PHA 44.0 43.8 43.8 PHB 440.5 43.8 43.58 PHC 48.0 43. 43.40 PNC 40.35 49.63 0 PNC 34.07 346.83 0 PNC 35.76 35.95 0 PHA 450.60 43.8 43.8 PHB 44.03 43.8 43.58 PHC 437.9 43. 43.40 PNC 363.05 49.63 0 PNC 358.48 346.83 0 PNC 346.3 35.95 0 Mágneses indukció a talajszinttől m-re két rendszerű vízszintes elrendezés esetén 9 8 B [ut] Mindkét végen földelt páncél Egyik végén földelt páncél 7 6 5 4 3 0 ABC-BCA ABC-CAB ABC-ACB ABC-BAC 9
Indukált feszültség a jelzőkábelben két rendszerű vízszintes elrendezés esetén 450 400 Ui [mv] Mindkét végen földelt páncél Egyik végén földelt páncél 350 300 50 00 50 00 50 0 ABC-BCA ABC-CAB ABC-ACB ABC-BAC 30 cm Négy rendszerű vízszintes elrendezés összvesztesége 300 95 66 90 50 64 P [kw] Mindkét oldalt földelt páncél Egyik oldalon földelt páncél, Felső felső: kábel: Felső kábel: 85 00 6 80 50 60 75 00 58 70 65 50 56 60 54 0 BCA-CBA BCA-CBA CAB-CBA CAB-CBA ACB-CBA ACB-CBA BAC-CBA BAC-CBA ABC-ACB ABC-ACB BCA-ACB BCA-ACB CAB-ACB CAB-ACB CBA-ACB CBA-ACB ACB-ACB ACB-ACB BAC-ACB BAC-ACB Mindkét végén földelt Mindkét végén földelt Egyik végén földelt ABC-BAC ABC-BAC BCA-BAC BCA-BAC CAB-BAC CAB-BAC CBA-BAC CBA-BAC ACB-BAC BAC-BAC BCA-ABC CAB-ABC ACB-ABC BAC-ABC ABC-BCA BCA-BCA CAB-BCA CBA-BCA ACB-BCA BAC-BCA ABC-CAB BCA-CAB CAB-CAB CBA-CAB ACB-CAB BAC-CAB 0
Négy rendszerű vízszintes elrendezés I [A] összvesztesége Kábel 3 4 Ér ACB-ACB PHA 48.49 44.85 448.3 43. PHB 43.68 43 433.3 43.38 PHC 49.09 433.69 4.83 434.8 PNC 354.37 33.56 0 0 PNC 357.44 36.80 0 0 PNC 360.4 358.7 0 0 PHA 395.3 4.7 449.80 434.65 PHB 43.38 434.49 43.48 433.79 PHC 45.6 43.0 43.50 430.3 PNC 389.43 35.75 0 0 PNC 348.98 358.6 0 0 PNC 353.54 36.54 0 0 PHA 46.84 4.7 46.3 434.66 PHB 444.39 434.49 43.80 433.79 PHC 439.57 43.0 45.96 430.33 PNC 39.98 35.75 0 0 PNC 334.95 358.6 0 0 PNC 338. 36.54 0 0 PHA 444.40 44.85 46.63 43. PHB 430.9 43 43.97 43.38 PHC 445.8 433.69 45. 434.8 PNC 337.0 33.56 0 0 PNC 350.4 36.80 0 0 PNC 33. 358.7 0 0 Mágneses indukció a talajszinttől m-re négy rendszerű vízszintes elrendezés esetén 7 6 B [µt] Mindkét végén földelt Mindkét végén földelt Egyik végén földelt 5 4 3 0 BCA-CBA CAB-CBA ACB-CBA BAC-CBA ABC-ACB BCA-ACB CAB-ACB CBA-ACB ACB-ACB BAC-ACB ABC-BAC BCA-BAC CAB-BAC CBA-BAC ACB-BAC BAC-BAC BCA-ABC CAB-ABC ACB-ABC BAC-ABC ABC-BCA BCA-BCA CAB-BCA CBA-BCA ACB-BCA BAC-BCA ABC-CAB BCA-CAB CAB-CAB CBA-CAB ACB-CAB BAC-CAB
Indukált feszültség a jelzőkábelben négy rendszerű vízszintes elrendezés esetén 700 600 U i [mv] Mindkét végén földelt Mindkét végén földelt Egyik végén földelt 500 400 300 00 00 0 BCA-CBA CAB-CBA ACB-CBA BAC-CBA ABC-ACB BCA-ACB CAB-ACB CBA-ACB ACB-ACB BAC-ACB ABC-BAC BCA-BAC CAB-BAC CBA-BAC ACB-BAC BAC-BAC BCA-ABC CAB-ABC ACB-ABC BAC-ABC ABC-BCA BCA-BCA CAB-BCA CBA-BCA ACB-BCA BAC-BCA ABC-CAB BCA-CAB CAB-CAB CBA-CAB ACB-CAB BAC-CAB Összefoglalás A szabvány által ajánlott fázissorrendek sokszor nem a legkedvezőbb megoldást jelentik : A veszteségek sokszor nem a szabványos fázissorrend esetén a legkisebbek. A mágneses tér eloszlása sem mindig a szabványos fázissorrendnél a legkedvezőbb. Azonban a terhelés erek közti megoszlása általában a szabványos elrendezéseknél a legegyenletesebb. A páncélzat mindkét oldali földelése a külső tér csökkenéséhez és a veszteségek megnövekedéséhez vezet.
Köszönjük a figyelmet! 3