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Una guida tecnica professionale per ingegneri, appaltatori EPC e team di costruzione. Solo per cavi a media tensione da 6kV a 35kV.

La capacità portante di corrente (capacità di ampere) è un parametro fondamentale per la selezione del cavo a media tensione, la progettazione del sistema e il funzionamento sicuro.per cavi isolanti a media tensione in polietilene (XLPE) a legame crocefisso (6kV35kV), la capacità portante di corrente determina direttamente l'aumento della temperatura del conduttore, la durata di isolamento, la capacità di resistere a cortocircuito e la stabilità del sistema.Ricerca IEEE, e dati di ingegneria sul campo, chiarisce i principali fattori di influenza, le regole di ingegneria, i parametri pratici,e applicazioni di progetti reali per supportare una progettazione accurata e un funzionamento affidabile.

1. Definizione di base della capacità di carico di corrente dei cavi a media tensione

La capacità portante di corrente si riferisce alla corrente continua massima che un cavo può trasportare in condizioni di installazione specificate, senza superare il limite di temperatura del materiale isolante.Per cavi a media tensione in polietilene (XLPE) incrociato:

Temperatura di funzionamento continuo: 90°C

Temperatura di cortocircuito: 250°C (massimo 5 secondi)

Norma di calcolo: serie IEC 60287

La ricerca della IEC e dell'IEEE conferma che gli ambienti termici esterni possono causare un aumento della temperatura del cavo fino al 70%, pertanto l'ambiente e il metodo di posa sono i fattori più critici.

2Fattori chiave che influenzano la capacità di carico corrente dei cavi a media tensione
1 Materiale del conduttore e area della sezione trasversale
  • Per la stessa area di sezione trasversale, il rame (Cu) ha una capacità di carico del 20% superiore rispetto all'alluminio (Al).
  • Un'area di sezione trasversale maggiore riduce la resistenza e migliora la dissipazione del calore.
  • Le superfici trasversali standard per i cavi a media tensione sono: 25 mm2, 35 mm2, 50 mm2, 70 mm2, 95 mm2, 120 mm2, 150 mm2, 185 mm2, 240 mm2, 300 mm2.
2 Materiale di isolamento (i cavi a media tensione devono utilizzare isolamento in polietilene (XLPE) a legame incrociato)
  • XLPE ha una maggiore resistenza alle temperature e una migliore stabilità termica.
  • Risistenza al calore più elevata = maggiore capacità di carico di corrente ammissibile.
  • Tutti i cavi a media tensione devono utilizzare isolamento XLPE (IEC 60502 / GB/T 12706).
3 Metodo di posa e ambiente di installazione
  • Apposizione dell'aria: dissipazione termica ottimale → massima capacità di carico della corrente.
  • Tubi, trincee o fasciature dense: scarsa dissipazione del calore → richiede un derating.
4 Condizioni termiche ambientali e del suolo
  • Temperatura ambiente elevata → Capacità di carico ridotta.
  • Alta resistenza termica del suolo (asciutto, sabbioso): scarsa dissipazione del calore → capacità portante di corrente significativamente ridotta.
  • L'elevata umidità del suolo può migliorare la dissipazione del calore e aumentare leggermente la capacità di carico della corrente.
5 Gruppi di cavi e installazione parallela
  • I cavi più stretti possono riscaldarsi a vicenda.
  • Fattore di riduzione della capacità di carico corrente: 0,8 ‰ 0.95, il valore specifico dipende dal numero di cavi e dalla spaziatura.
6 Guanto, corazza e ventilazione
  • Le strutture corazzate riducono leggermente la dissipazione del calore.
  • Gli spazi ristretti e la scarsa ventilazione riducono la capacità di carico della corrente.
3. Parametri tipici della capacità portante di corrente (cavo di polietilene a tensione media, riferimento di ingegneria)

Temperatura ambiente: 25°C. Resistenza termica del suolo: 1,0 km/W.

Tipo

Voltaggio

Sezione trasversale

Ampacità (aria)

Ampacità (interramento diretto)

Codice di riferimento:

8.7/10 kV

3*95 mm2

240A

215A

Codice di riferimento:

8.7/10 kV

3*120 mm2

270A

245A

Codice di riferimento:

8.7/15 kV

3*150 mm2

305A

275A

YJV22 corazzato

26/35 kV

3*185 mm2

340A

305A

YJV22 corazzato

26/35 kV

3*240 mm2

390A

350A

4Studi di casi di ingegneria
Caso 1: Grandi alimentatori motori (impianto industriale)

Progetto: motore da 500 kW + 10 kV

Cavo: 8.7/10kV YJV 3*120mm2 Cavo in polietilene incrociato in acciaio rivestito di rame

Progettazione della capacità portante di corrente: più di 2,5 volte la corrente nominale

Risultato: temperatura stabile, inferiore a 85°C, senza surriscaldamento o invecchiamento.

Caso 2: sepoltura diretta nel parco industriale

Sfida: suolo secco e sabbioso, alta temperatura del suolo

Soluzione: aggiornare a 3*150 mm2; fattore di degradazione 0.9

Risultato: funzionamento sicuro a lungo termine, basso tasso di guasti.

Caso 3: linea di raccolta del parco eolico da 35 kV

Metodo di posa: posa in trincea all'aperto, più cavi in parallelo

Soluzione: YJY23 Cavo blindato resistente agli UV; fattore di degradazione 0.85

Risultato: funzionamento stabile in condizioni di carico elevato e ambiente esterno avverso.

5Linee guida di ingegneria per la capacità di carico di corrente dei cavi a media tensione
  • I conduttori di rame dovrebbero essere utilizzati in applicazioni ad alta affidabilità e ad alta capacità di carico di corrente.
  • I cavi a media tensione devono utilizzare un isolamento in polietilene (XLPE).
  • I fattori di degradazione devono essere applicati rigorosamente in situazioni quali l'installazione sotterranea, la posa in gruppo, le alte temperature e la scarsa ventilazione.
  • I carichi di urto dovrebbero avere un margine pari a 1,5-2,5 volte la capacità di carico corrente.
  • I cavi blindati (YJV22/YJY23) devono essere utilizzati per gli impianti sotterranei e in ambienti difficili.
  • Controllare la temperatura delle giunzioni e dei terminali per evitare il surriscaldamento.
6Conclusioni

La capacità di carico corrente è fondamentale per la sicurezza e l'economia dei cavi a media tensione.e ambiente termico esterno sono i fattori piùUna selezione adeguata, un calcolo accurato e un adeguato derating possono efficacemente prevenire il surriscaldamento, l'invecchiamento dell'isolamento e la rottura,in tal modo estendere significativamente la durata del servizio e ridurre i costi complessivi della durata del servizio.

Jinhong Cable offre una gamma completa di cavi di alimentazione in polietilene (XLPE) a media tensione 6kV-35kV, rigorosamente verificati per la capacità di carico corrente e conformi a IEC, GB, CE,e norme RoHS, che sostiene progetti industriali, EPC e infrastrutturali globali.