Stromtragfähigheit von Energiekabeln
Die Betreiber von Betriebsmitteln und Netzen müssen über die benötigte Überlastungskapazität von Stromkabeln unter normalen Betriebsbedingungen sowie unter Notfallbedingungen informiert sein, bei der die Zuverlässigkeit des Kabelsystems nicht gefährdet wird. Die Lösung für dieses Problem bietet eine Berechnung der Nennstromtragfähigkeit
Berechnungen werden für statische, zyklische und dynamische Situationen durchgeführt. Die ausschlaggebenden Faktoren für die Feststellung der Nennstromtragfähigkeit bilden die Art und Weise der Kabelverlegung sowie die Boden- und Umgebungseigenschaften. Die Stromtragfähigkeit lässt sich mit Hilfe einer Belastungsüberwachung und Messung der tatsächlichen Temperatur des Kabelmantels, durch Untersuchung der kritischen Stellen und Verbesserung der thermischen Bodeneigenschaften erhöhen. Außerdem kann sich das Vorhandensein von magnetischen Feldern an der Bodenoberfläche auf die Stromtragfähigkeit von unterirdischen Stromkabeln auswirken.
Statische nominale Stromtragfähigkeit
Diese Berechnung basiert auf IEC 60287 und wird für Mittel- und Hochspannungskabel angewendet. Die Ergebnisse der Berechnungen sind relativ konservativ und obwohl örtliche Bedingungen unberücksichtigt bleiben, spielt die Berechnung der statischen Nennstromtragfähigkeit sehr wohl eine wichtige Rolle, weshalb sie weit verbreitet zum Einsatz kommt.
Berechnungen der Stromtragfähigkeit während zyklischer Belastungen und in Notsituationen
Diese Berechnungen beruhen auf IEC 60853. Dabei werden die Auswirkungen der zyklischen Belastung und die thermische Kapazität der Kabelmaterialien und des Erdreichs berücksichtigt. Das zyklische Modell wird für Mittel- und Hochspannungskabel mit höherer Spannung verwendet und führt zu Ergebnissen, die relativ konservativer? (das verstehe ich nicht) ausfallen als die Berechnungen für die statische Nennstromtragfähigkeit.
Optimierung der dynamischen Nennstromtragfähigkeit mit und ohne Temperaturmessungen
Eine Optimierung der dynamischen Nennstromtragfähigkeit lässt sich realisieren, indem die tatsächlichen Temperaturwerte des Kabelmantels und des Erdreichs sowie das dynamische thermische Verhalten des Kabels und der Umgebung in der Berechnung mit berücksichtigt werden.
Berechnung der zulässigen Kurzschlussströme
Berechnungen der zulässigen Kurzschlussströme können ausgeführt werden, um die Eignung (bzw. mangelnde Eignung) von Stromkabeln und Anlagen für die jeweilige Anwendung zu bestimmen. Im Hinblick darauf werden die Methoden nach IEC 60949 und IEC 61443 eingesetzt.
Thermisch-dynamische Simulation
Die Stärke der thermisch-dynamischen Simulation besteht darin, dass die tatsächlichen Betriebs- und Verlegebedingungen in der Berechnung berücksichtigt werden. Investitionen zur Modernisierung des Systems können aufgeschoben werden, da das Kabel höher belastet werden kann.
Untersuchung auf kritische Stellen
Mit Hilfe dieser Technik können die kritischen thermischen Stellen in einem Kabelkreis identifiziert werden, wodurch die Nennstromtragfähigkeit gesteigert werden kann, ohne die Zuverlässigkeit des Systems in Gefahr zu bringen.
Thermische Bodeneigenschaften
Die Bestimmung des tatsächlichen thermischen Bodenwiderstands ist wichtig, weil die thermischen Eigenschaften des umgebenden Erdreichs und die Tiefenlage des Kabels die Nennstromtragfähigkeit um über 50 % verändern können.
Berechnungen des magnetischen Felds
Von den örtlichen Behörden können Grenzwerte für die zulässige Stärke magnetischer Felder an der Bodenoberfläche vorgeschrieben werden. Eine Beschränkung der Strahlungsstärke der magnetischen Felder ist zwar möglich, hat aber eine reduzierte Stromtragfähigkeit zur Folge. Darum muss während der Entwurfsphase des Projekts ein ausgewogener Ansatz verwendet werden.
Für weitere Informationen stehen wir Ihnen gern zur Verfügung.