AUTOR(I): Marko Šućurović, Dardan Klimenta, Dragan Tasić, Bojan Perović
E-ADRESA: marko.sucurovic@ftn.kg.ac.rs
DOI: 10.46793/EEE22-1.47S
SAŽETAK:
U ovom radu se analizira zagrevanje kabla sa izolacijom od etilen-propilen gume (EPR) instaliranog u vertikalnoj cevi od polivinil-hlorida (PVC). Konkretno, razmatra se zagrevanje EPR kabla koji se koristi za napajanje potapajuće pumpe za vodu i analizira se gornji deo cevnog bunara gde je prostor između EPR kabla i unutrašnje površine PVC cevi ispunjen vazduhom. Temperature površine kabla određene su analitički, a zatim su tako dobijene vrednosti potvrđene numerički primenom metode konačnih elemenata (MKE) u COMSOL-u. Uz ove proračune, izvršeni su eksperimenti na fizičkom modelu dela cevnog bunara između statičkog nivoa vode i betonskog poklopca bunara. Ustanovljeno je da se procentualno odstupanje izračunatih vrednosti temperature površine kabla u odnosu na izmerene pri različitim strujnim opterećenjima kreće od 1.47% do 4.63%. Nakon eksperimentalne potvrde izračunatih vrednosti za temperaturu površine kabla, izveden je analitički izraz (tj. korelacija) koji definiše zavisnost te temperature od strujnog opterećenja i temperature unutrašnje površine cevi. Na kraju je izveden i analitički izraz za strujno opterećenje kabla u funkciji od temperature površine kabla i temperature unutrašnje površine cevi, koji se dalje može koristiti za određivanje trajno dozvoljenog strujnog opterećenja bilo kojeg elektroenergetskog kabla za poznate eksploatacione uslove.
KLJUČNE REČI:
elektroenergetski kabl, metoda konačnih elemenata (MKE), PVC cev, strujno opterećenje, temperatura.
LITERATURA:
- Solar Powered Water Systems – Design and Installation Guide, UNICEF Water Mission, 2020. [Online] https://watermission.org/wp-content/uploads/2020/10/Solar-Powered-Water-Systems-Design-and-Installation-Guide_Water-Mission_UNICEF.pdf
- Klimenta, D., Lekic, J., Arsic, S., Tasic, D., Krstic, N., Radosavljevic, D. A Novel Procedure for Quick Design of Off-Grid PV Water Pumping Systems for Irrigation. Elektronika Ir Elektrotechnika, Vol. 27, No. 2. pp. 64-77, 2021. http://dx.doi.org/10.5755/j02.eie.28503
- Klimenta, D., Tasic, D., Krstic, N., Radosavljević, D. Postupak projektovanja PV pumpnih sistema za navodnjavanje sa motorom jednosmerne struje i fiksnim PV panelima na osnovu istorijskih podataka o klimi sa meteoroloških online servisa. Zbornik radova Energetika 2021, str. 320-328, Zlatibor, Srbija, 22–25. jun 2021.
- Mićić, M. Solar Pumping Project: Požarevac 3.5ha Trešnja. Belgrade. Serbia: Turn-Key Project d.o.o. 2019. [Online]. https://www.tkpenergy.com/wp-content/uploads/2019/12/Projekat_PS2-1800_35-hektara-4-sekcije-tre%C5%A1nja_Pozarevac_35m_42cbm_2880Wp.pdf [pristupljeno 18.02.2022]
- Purna Chandra Rao, A., Obulesh, Y. P., Sai Babu, Ch. Mathematical modeling of BLDC motor with closed loop speed control using PID controller under various loading conditions. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, Vol. 7, No. 10, pp. 1321–1328, 2012. http://www.arpnjournals.com/jeas/research_papers/rp_2012/jeas_1012_796.pdf
- IEEE Standard Power Cable Ampacity Tables. IEEE Std 835-1994: 3.5.7 Vertical Cables in Air-Cable Riser. https://ieeexplore.ieee.org/document/7297793?partnum=STD94232&searchProductType=IEEE%20Standards [pristupljeno 18.02.2022]
- Hartlein, R. A., Black, W. Z. Ampacity of Electric Power Cables in Vertical Protective Risers. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, Vol. PAS-102, No. 6, pp. 1678-1686, 1983.
- Anders, G. J. Rating of cables on riser poles, in trays, in tunnels and shafts, IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 11, No. 1, pp. 3-11, 1996.
- Baker, I., De Leon, F. Equivalent Circuit for the Thermal Analysis of Cables in Non-Vented Vertical Risers, IET Science Measurement Technology, Vol. 9, No. 5, pp. 606-614, 2015. https://doi.org/10.1049/iet-smt.2014.0127
- Chippendale, R. D., Pilgrim, J. A, Goddard, K. F., Cangy, P. Analytical Thermal Rating Method for Cables Installed in J-Tubes, IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 32, No. 4, pp. 1721-1729, 2016. https://doi.org/10.1109/TPWRD.2016.2571844
- International Standard IEC 60228:2004. Conductors of insulated cables, 3rd ed., International Electrotechnical Commission, Switzerland, 2004.
- Holman, J. P. Heat transfer, 10th ed., The McGraw-Hill Companies, New York, 2010.