2020-01-14
88
Расчёт теплоёмкости конструктивных элементов
Теплоемкость любого i‑го элемента цилиндрического элемента конструкции кабеля вычисляется по формуле [10]:
(5.4.1)
где 
объем, м3; 
удельная теплоемкость, Дж/м 
; 
плотность, кг/м3, 
длина цилиндра, м.
Значение удельной теплоемкости и плотности конструктивных элементов приведены в таблице №
Теплоемкость жилы:
, (5.4.2)
Дж/
Теплоемкость экрана по жиле:
(5.4.3)
Дж/
Теплоемкость изоляции:
(5.4.4)
Дж/
Теплоемкость экрана по изоляции:
(5.4.5)
Дж/
Теплоемкость полупроводящей водонабухающей ленты:
(5.4.6)
Дж/
Теплоемкость металлического экрана:
(5.4.7)
Дж/
Теплоемкость водонабухающей ленты:
(5.4.8)
Дж/
Теплоемкость оболочки:
(5.4.9)
Дж/
Теплоемкость кабеля:
(5.4.10)
Дж/
Расчёт постоянной времени нагрева.
, (5.4.11)
В воздухе:
(5.4.12)
сек = 140,93 мин
В земле:
(5.4.13)
сек = 336,19 мин.
Кривые нагрева и охлаждения.
Нагрев кабеля в воздухе:
, (5.4.14)
T – текущая температура,
температура окружающей среды
максимальная температура
постоянная времени нагрева кабеля в воздухе, час
время нагрева, мин
Охлаждения кабеля в воздухе:
(5.4.15)
Нагрев кабеля в земле:
(5.4.16)
постоянная времени нагрева кабеля в земле, час.
Охлаждения кабеля в земле:
(5.4.17)
Результаты вычислений записаны в таблицу 9.
Таблица 9. Нагрев и охлаждение кабеля
| Время (мин) | Температура, оС | |||
| На воздухе | В земле | |||
| Нагрев | Охлаждение | Нагрев | Охлаждение | |
| 0 | 10 | 90 | 10 | 90 |
| 20 | 20,6 | 79,4 | 14,6 | 85,4 |
| 40 | 29,8 | 70,2 | 19 | 81 |
| 60 | 37,7 | 62,3 | 23,1 | 76,9 |
| 80 | 44,7 | 55,3 | 26,9 | 73,1 |
| 100 | 50,7 | 49,3 | 30,6 | 69,4 |
| 160 | 64,3 | 35,7 | 40,3 | 59,7 |
| 260 | 77,4 | 22,6 | 53,1 | 46,9 |
| 360 | 83,8 | 16,2 | 62,6 | 37,4 |
| 460 | 86,9 | 13,1 | 69,6 | 30,4 |
| 560 | 88,5 | 11,5 | 74,9 | 25,1 |
| 660 | 89,3 | 10,7 | 78,8 | 21,2 |
| 760 | 89,6 | 10,4 | 81,7 | 18,3 |
| 860 | 89,8 | 10,2 | 83,8 | 16,2 |
| 920 | 89,9 | 10,1 | 84,8 | 15,2 |
| 940 | 89,9 | 10,1 | 85,1 | 14,9 |
| 960 | 89,9 | 10,1 | 85,4 | 14,6 |
| 1000 | 89,9 | 10,1 | 85,9 | 14,1 |
| 1100 | 90 | 10 | 87 | 13 |
| 1200 | 90 | 10 | 87,7 | 12,3 |
| 1300 | 90 | 10 | 88,3 | 11,7 |
| 1400 | 90 | 10 | 88,8 | 11,2 |
| 1500 | 90 | 10 | 89,1 | 10,9 |
