<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">energy</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Энергетика. Известия высших учебных заведений и энергетических объединений СНГ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>ENERGETIKA. Proceedings of CIS higher education institutions and power engineering associations</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1029-7448</issn><issn pub-type="epub">2414-0341</issn><publisher><publisher-name>BNTU</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21122/1029-7448-2024-67-4-300-314</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">energy-2388</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ELECTRICAL POWER ENGINEERING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Длительно допустимые токи нагрузки одножильных кабелей напряжением 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена различного конструктивного исполнения</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Long-Term Permissible Load Currents of Single-Core Cables with a Voltage of 10 kV with Cross-Linked Polyethylene Insulation of Various Designs</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Высоцкий</surname><given-names>М. Э.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Vysotski</surname><given-names>M. E.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Адрес для переписки:Высоцкий Максим Эдуардович – Белорусский национальный технический университет, просп. Независимости, 65/2,220013, г. Минск, Республика Беларусь.Тел.: +375 33 661-76-75 vysotskiymmm@yandex.by</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Address for correspondence:Vysotski Maksim E. –Belаrusian National Technical University, 65/2, Nezavisimosty Ave., 220013, Minsk, Republic of Belarus. Tel.: +375 33 661-76-75vysotskiymmm@yandex.by</p></bio><email xlink:type="simple">vysotskiymmm@yandex.by</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Белорусский национальный технический университет</institution><country>Беларусь</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Belarussian National Technical University</institution><country>Belarus</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>12</day><month>08</month><year>2024</year></pub-date><volume>67</volume><issue>4</issue><fpage>300</fpage><lpage>314</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Высоцкий М.Э., 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Высоцкий М.Э.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Vysotski M.E.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://energy.bntu.by/jour/article/view/2388">https://energy.bntu.by/jour/article/view/2388</self-uri><abstract><p>На длительно допустимые токи нагрузки силовых кабелей влияет большое количество факторов, включая условия окружающей среды, способ прокладки, а также геометрические, тепловые и электрические характеристики конструкции кабеля. В каталогах производителей силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена не уточняются значения длительно допустимых токов нагрузки, которые бы учитывали площадь поперечного сечения экрана, наличие алюмополимерной ленты и брони из алюминиевых проволок. Эти компоненты могут оказывать значительное воздействие на допустимую нагрузку из-за индуцированных в них токов при двустороннем заземлении, что ведет к дополнительному нагреву кабеля. Целью данной работы является анализ влияния вышеупомянутых факторов на длительно допустимые токи нагрузки. В работе представлены формулы для расчета длительно допустимого тока нагрузки, которые учитывают особенности конструкции рассматриваемых кабелей. Расчеты показали, что допустимая нагрузка при увеличении площади поперечного сечения экрана из номинального ряда на одну ступень может уменьшаться на 6 %. Введение алюмополимерной ленты в конструкцию кабеля изменяет допустимую нагрузку не более чем на 2 %, наличие брони может привести к уменьшению допустимой нагрузки до 18 % и ее увеличению до 13 % в зависимости от сечения жилы и экрана, способа и условий прокладки. Полученные результаты расчетов отличаются от данных из каталогов до 25 %. Погрешности указывают на необходимость расчета длительно допустимой токовой нагрузки кабелей, отличающихся своей конструкцией.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>There is a large number of factors that affect the long-term permissible load currents of power cables, including environmental conditions, the method of laying, as well as the geometric, thermal and electrical characteristics of the cable structure. The catalogs of manufacturers of power cables with cross-linked polyethylene insulation do not specify the long-term permissible load currents, which would take into account the cross-sectional area of the screen, the presence of aluminum polymer tape and armor made of aluminum wires. These components can have a significant impact on the permissible load due to the currents induced in them during two-way grounding, which leads to additional heating of the cable. The purpose of this study is to analyze the influence of the above-mentioned factors on the long-term permissible load currents. The paper presents formulas for calculating the long-term permissible load current, which take into account the design features of the cables under consideration. The calculations have shown that the permissible load can decrease by 6 % with an increase in the cross-sectional area of the screen from the nominal row by one step. The introduction of an aluminum polymer tape into the cable structure changes the permissible load by no more than 2 %. The presence of armor can lead to a decrease in the permissible load by up to 18 % and its increase by up to 13 %, depending on the section of the core and screen, the method and conditions of laying. The calculation results obtained differ from the catalogdata by up to 25%. While the obtained errorsindicatetheneed to formcoefficientsfor a moreaccuratedetermination of the long-term permissible cable currents.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>кабельные линии</kwd><kwd>площадь поперечного сечения</kwd><kwd>алюмополимерная лента</kwd><kwd>броня из алюминиевых проволок</kwd><kwd>экран из медных проволок</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>cable lines</kwd><kwd>cross-sectional area</kwd><kwd>aluminum polymer tape</kwd><kwd>aluminum wire armor</kwd><kwd>copper wire screen</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Короткевич, М. А. Эффективность применения кабелей напряжением 6–110 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена. Ч. 1 / М. А. Короткевич, С. И. Подгайский, А. В. Голомуздов // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2017. Т. 60, № 5. С. 417–432. DOI: 10.21122/1029-7448-2017-60-5-417-432.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korotkevich M. A., Podgaiskiy S. I., Golomuzdov A. V. (2017) The Efficacy of the Cables of 6–110 kV with XLPE Insulation. Part 1. Enеrgеtika. Proс. СIS Higher Educ. Inst. аnd Power Eng. Assoc. 60 (5), 417–432. DOI: 10.21122/1029-7448-2017-60-5-417-432 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Короткевич, М. А. Эффективность применения кабелей напряжением 6–110 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена. Ч. 2 / М. А. Короткевич, С. И. Подгайский, А. В. Голомуздов // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. 2017. Т. 60, № 6. С. 505–522. DOI: 10.21122/1029-7448-2017-60-6-505-522.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Korotkevich M. A., Podgaiskiy S. I., Golomuzdov A. V. (2017) The Efficacy of the Cables of 6–110 kW with XLPE Insulation. Part 2. Energetika. Proc. CIS Higher Educ. Inst. and Power Eng. Assoc. 60 (6), 505–522. DOI: 10.21122/1029-7448-2017-60-6-505-522 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">De Leon, F. Major Factors Affecting Cable Ampacity / F. de Leon // 2006 IEEE Power Engineering Society General Meeting. Montreal, QC, Canada, 2006. https://doi.org/10.1109/PES.2006.1708875.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">De Leon F. (2006). Major Factors Affecting Cable Ampacity. 2006 IEEE Power Engineering Society General Meeting. Montreal, QC, Canada. https://doi.org/10.1109/PES.2006.1708875.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Factors Affecting Current Ratings for Underground and Air Cable / S. H. Alwan [et al.] // International Journal of Energy and Power Engineering. 2016. Vol. 10, No 11. P. 1422–1428.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Alwan S. H., Jasni J., Ab Kadir M. Z. A., Aziz N. (2016) Factors Affecting Current Ratings for Underground and Air Cables. International Journal of Energy and Power Engineering, 10 (11), 1422–1428.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Metwally, I. A. Factors Influencing Ampacity and Temperature of Underground Power Cables / I. A. Metwally, A. H. Al-Badi, A. S. Al Farsi // Electrical Engineering. 2013. Vol. 95. P. 383–392. https://doi.org/10.1007/s00202-012-0271-5.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Metwally I. A., Al-Bad, A. H., Al Farsi A. S. (2012). Factors Influencing Ampacity and Temperature of Underground Power Cables. Electrical Engineering, 95 (4), 383–392. https://doi.org/10.1007/s00202-012-0271-5.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Каталог кабельно-проводниковой продукции. Витебск: Производственное объединение «Энергокомплект», 2023. 194 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Catalog of Cable and Wire Products. Vitebsk, Production Association “Energokomplekt”, 2023. 194 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена низкое и среднее напряжение до 35 кВ. М.: Завод «Москабель», 2023. 48 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cables with Cross-Linked Polyethylene Insulation: Low and Medium Voltage up to 35 kV. Moscow, Moskabel' Plant, 2023. 48 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кабели силовые с изоляцией из сшитого полиэтилена на среднее напряжение. Каталог продукции. М.: ТД «Ункомтех», 2019. 40 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Power Cables with Cross-Linked Polyethylene Insulation for Medium Voltage. Production Catalog. Moscow, TH “Unkomtech”, 2019. 40 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">IEC 60287-1-1:2023. Electric cables – Calculation of the Current Rating. Part 1–1: Current Rating Equations (100 % Load Factor) and Calculation of Losses General [Electronic Resource]. Mode of access: https://standards.iteh.ai/catalog/standards/iec/164f72dc-b67a-496b-af43-97e28a944a7b/iec-60287-1-1-2023.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">IEC 60287-1-1:2023. Electric Cables – Calculation of the Current Rating. Part 1–1: Current Rating Equations (100 % Load Factor) and Calculation of Losses – General. Available at: https://standards.iteh.ai/catalog/standards/iec/164f72dc-b67a-496b-af43-97e28a944a7b/iec-60287-1-1-2023.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Силовые кабельные линии напряжением 6–110 кВ. Нормы проектирования по прокладке кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена пероксидной сшивки: ТКП 611–2017. Минск: Мин-во энергетики Республики Беларусь, 2017. 103 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">TKP 611-2017. Power Cable Lines with a Voltage of 6-110 kV. Design Standards for Laying Cables with Insulation Made of Cross-Linked Polyethylene Peroxide Crosslinking. Minsk, Ministry of Energy of the Republic of Belarus, 2017. 103 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Подгайский, С. И. Силовые электрические кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена: дис. ... канд. техн. наук: 05.14.02 / С. И. Подгайский; Белорусский национальный технический университет. Минск, 2022. 154 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Podgaisky S. I. (2022) Power Electric Cables with Cross-Linked Polyethylene Insulation [Dissertation]. Minsk, Belarusian National Technical University. 154 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">IEC 60502-2:2014. Power Cables with Extruded Insulation and their Accessories for Rated Voltages from 1 kV (Um = 1,2 kV) up to 30 kV (Um = 36 kV). Part 2: Cables for Rated Voltages from 6 kV (Um = 7,2 kV) up to 30 kV (Um = 36 kV). [Electronic Resource]. Mode of access: https://standards.iteh.ai/catalog/standards/iec/822b961a-7509-42d8-907a-9fbbb79baad9/iec-60502-2-2014.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">IEC 60502-2:2014. Power Cables with Extruded Insulation and Their Accessories for Rated Voltages from 1 kV (Um = 1,2 kV) up to 30 kV (Um = 36 kV). – Part 2: Cables for Rated Voltages from 6 kV (Um = 7,2 kV) up to 30 kV (Um = 36 kV). Available at: https://standards.iteh.ai/catalog/standards/iec/822b961a-7509-42d8-907a-9fbbb79baad9/iec-60502-2-2014.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Thue, W. A. Electrical Power Cable Engineering / W. A. Thue. Third Ed. CRC Press, 2011. 463 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Thue W. A. (2011) Electrical Power Cable Engineering. Third Ed. Boca Raton, CRC Press. 463. https://doi.org/10.1201/b11507.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ларина, Э. Т. Силовые кабели и высоковольтные кабельные линии / Э. Т. Ларина. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1996. 448 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Larina E. T. (1996) Power Cables and High-Voltage Cable Lines. 2nd ed. Moscow, Energoatomizdat Publ. 448 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">IEC 60287-2-1:2023. Calculation of the Current Rating. Part 2–1: Thermal Resistance – Calculation of Thermal Resistance [Electronic Resource]. Mode of access: https://standards.iteh.ai/catalog/standards/iec/9a2a6795-afb1-4194-97ae-9eef8d36e808/iec-60287-2-1-2023.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">IEC 60287-2-1:2023. Calculation of the Current Rating. – Part 2–1: Thermal Resistance – Calculation of Thermal Resistance. Available at: https://standards.iteh.ai/catalog/standards/iec/ 9a2a6795-afb1-4194-97ae-9eef8d36e808/iec-60287-2-1-2023.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
