IEC 60853-2-1989 Calculation of the cyclic and emergency current rating of cables part 2 cyclic rating of cables greater than 18 30 (36) kV and emergency rating.pdf

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1、NORME CE1 INTERNATIONALE INTERNATIONAL STANDARD IEC 6085312 Premire dition First edition 1989-07 Calcul des capacits de transport des cbles pour les rgimes de charge cycliques et de surcharge de secours Deuxime partie: Rgime cyclique pour des cbles de tensions suprieures 18/30 (36) kV et rgimes de s

2、ecours pour des cbles de toutes tensions Calculation of the cyclic and emergency current rating of cables Part 2: Cyclic rating of cbles greater than 18/30 (36) kV and emergency ratings for cbles of all voltages Numro de rfrence Reference number CEIIIEC 60853-2: 1989 Numros des publications Depuis l

3、e 1 er janvier 1997, les publications de la CE1 sont numrotes partir de 60000. Publications consolides Les versions consolides de certaines publications de la CE1 incorporant les amendements sont disponibles. Par exemple, les numros ddition 1.0, 1.1 et 1.2 indiquent respectivement la publication de

4、base, la publication de base incorporant lamendement 1, et la publication de base incorporant les amendements 1 et 2. Validit de la prsente publication Le contenu technique des publications de la CE1 est constamment revu par la CE1 afin quil reflte ltat actuel de la technique. Des renseignements rel

5、atifs la date de reconfir- mation de la publication sont disponibles dans le Catalogue de la CEI. Les renseignements relatifs des questions ltude et des travaux en cours entrepris par le comit technique qui a tabli cette publication, ainsi que la liste des publications tablies, se trouvent dans les

6、documents ci- dessous: Site web de la CEI* Catalogue des publications de la CE1 Publi annuellement et mis jour rgulirement (Catalogue en ligne)* Bulletin de la CE1 Disponible la fois au ( sur la page de titre. Numbering As from 1 January 1997 all IEC publications are issued with a designation in the

7、 60000 series. Consolidated publications Consolidated versions of some IEC publications including amendments are available. For example, edition numbers 1.0, 1.1 and 1.2 refer, respectively, to the base publication, the base publication incor- porating amendment 1 and the base publication incorporat

8、ing amendments 1 and 2. Validity of this publication The technical content of IEC publications is kept under constant review by the IEC, thus ensuring that the content reflects current technology. Information relating to the date of the reconfirmation of the publication is available in the IEC catal

9、ogue. Information on the subjects under consideration and work in progress undertaken by the technical committee which has prepared this publication, as well as the list of publications issued, is to be found at the following IEC sources: IEC web site* Catalogue of IEC publications Published yearly

10、with regular updates (On-line catalogue). Available both at the IEC web site and as a printed periodical IEC Bulletin Terminology, graphical and letter symbols For general terminology, readers are referred to I EC 60050: International Electrotechnical Vocabulary (IEV). For graphical symbols, and let

11、ter symbols and signs approved by the IEC for general use, readers are referred to publications IEC 60027: Letter symbols to be used in electrical technology, I EC 6041 7: Graphical symbols for use on equipment. Index, survey and compilation of the single sheets and IEC 60617: Graphical symbols for

12、diagrams. * See web site address on title page. NORME CE1 IEC INTERNATIONALE INTERNATIONAL STANDARD 6085312 Premire dition First edition 1989-07 Calcul des capacits de transport des cbles pour les rgimes de charge cycliques et de surcharge de secours Deuxime partie: Rgime cyclique pour des cbles de

13、tensions suprieures 18/30 (36) kV et rgimes de secours pour des cbles de toutes tensions Calculation of the cyclic and emergency current rating of cables Part 2: Cyclic rating of cables greater than 18/30 (36) kV and emergency ratings for cables of all voltages O IEC 1989 Droits de reproduction rser

14、vs - Copyright - all rights reserved Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni No part of this publication may be reproduced or utilized in utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun any form or by any means, electronic or mechanical. procbd. lectronique ou mcanique. y co

15、mpris la photo- including photocopying and microfilm, without permission in copie et les microfilms, sans laccord crit de Iditeur writing from the publisher. International Electrotechnical Commission Telefax: +41 22 91 9 0300 3, rue de Varemb Geneva, Switzerland IEC web site http: /www.iec.ch e-mail

16、: inmailiec.ch XA CODE PRIX PRICE CODE Pour prix, voir catalogue en vigueur For price, see current catalogue Commission Electrotechnique Internationale International Electrotechnical Commission MemnvHaponHaR 3nenpoexlilqecna HOMHCCHR O -2- 853-2 O CE1 SOMMAIRE PRAMBULE PRFACE . SECTION UN . DONNES D

17、E BASE Ankles 1 . Introduction et domaine dapplication . 1.1 Gnralits . 1.2 Prise en compte de la capacit thermique du cble I . 3 Conditions permettant de ngliger la capacit thermique . 1.4 Indication des articles applicables aux types particuliers de cbles 1.4. I Calcul des rponses transitoires et

18、des capacits de transport en regime de secours 1.4.2 Capacits de transport en rgime cyclique . 2 . Symboles . 3 . Plan de la prsente norme . . . . . . . . . SECTION DEUX . RPONSE TRANSITOIRE EN TEMPRATURE 4 Rponse transitoire en temprature lapplication dun chelon de courant 4.1 Aspectsgnraux . 4.1.1

19、 Donnes de base . 4.1.2 Critres permettant lutilisation dun facteur dapproche gal lunit 4.1.3 Reprsentation du cble . 4.1.4 Critres de choix du circuit thermique 4.2 Calcul des rponses transitoires partielles pour les longues dures ( Y3 T . Q) et les rgimes de charge cycliques 4.2.2 Reprsentation du

20、 cble . 4.2.3 Calcul de la rponse transitoire partielle du cble 4.2.4 Calcul de la rponse transitoire partielle de lenvironnement des cbles . 4.2.1 Reprsentation de lisolant . 4.3 Calcul des rponses transitoires partielles pour les courtes dures ( Y3 T . Q) 4.3.1 Reprsentation de lisolant (cbles uni

21、polaires et tripolaires) 4.3.2 Reprsentation du cble 4.3.3 Calcul de la rponse transitoire partielle du cble 4.3.4 Calcul de la rponse transitoire partielle de lenvironnement des cbles . 4.4 Calcul de la rponse transitoire complte en temprature 4.4.1 Rponse transitoire en temprature 4.4.2 Correction

22、 la rponse transitoire en temprature pour tenir compte de la variation des pertes dans lme 4.4.3 Rponse transitoire en temprature cause par lapplication brusque de tension (rgime transitoire d aux avec la temprature (rgimes de secours seulement) pertes dilectriques) . . SECTION TROIS . CAPACITS DE T

23、RANSPORT EN RGIME CYCLIQUE 5 . Calcul du facteur de capacit de transport cyclique (M) 5.1 Gnralits 5.2 Calcul du facteur de capacit de transport cyclique (en tenant compte de la capacit thermique du cble) 5.2.1 Cycle de charge quelconque de forme connue 5.2.2 Cycle de charge plafonn une valeur const

24、ante . 5.2.3 Cycle de charge de forme inconnue mais dont le facteur de charge der pertes 01) est connu 6 . Calcul du facteur de charge des pertes p) 7 . Calcul de 7.1 Un seul cble tripolaire . 7.2 Un seul circuit 7.3 Groupe de N cbles ayant des pertes gales; cbles ou fourreaux non jointifs 7.4 Group

25、e de N circuits, compos de trois cbles unipolaires ou fourreaux identiques et jointifs, tous les cbles ayant des pertes gales R (x) Pages 6 6 8 8 8 10 12 12 12 14 18 18 18 18 20 20 22 24 24 26 32 32 34 34 36 40 42 42 42 44 44 46 46 48 48 50 50 50 52 52 54 54 56 -3- CONTENTS Page FOREWORD I PREFACE .

26、 7 . SECTION ONE . BACKGROUND Clause 1 . Introduction and scope 9 1.3 Conditions where thermal capacitance can be neglected . 11 I . 4 Guide to clauses applicable to particular types of cable . 13 1.4.1 Transient calculation and emergency rating 13 1.4.2 Cyclic rating : 13 3 . Layout of this standar

27、d 19 1.1 General 9 1.2 Inclusion of cable thermal capacitance 9 2 . Symbols . 15 SECTION Two . TRANSIENT TEMPERATURE RESPONSE 4 . Transient temperature response to a step function of current . 4.1 General aspects 4.1.1 Background 4.1.2 Criteria for the attainment factor to be unity . 4.1.3 Represent

28、ation of the cable . Criteria for selecting the thermal circuit Calculation of partial transients for long durations ( Y3 T . Q) and cyclic rating 4.1.4 4.2 4.2. I Representation of the dielectric . 4.2.2 Representation of the cable 4.2.3 Calculation of cable partial transient 4.2.4 Calculation of c

29、able environment partial transient . Calculation of partial transients for short duration ( 13 T . Q) 4.3.1 Representation of the dielectric (single and 3-core cables) Calculation of cable environment partial transient . 4.3 4.3.2 Representation of the cable 4.3.3 Calculation of cable partial transi

30、ent 4.3.4 . . . . . . . . . 4.4 Calculation of the complete temperature transient ratingsonly) 4.4.1 Transient temperature response 4.4.2 Correction to transient temperature response for variation in conductor losses with temperature (emergency 4.4.3 Transient temperature response caused by sudden a

31、pplication of voltage (transient due to dielectric loss) SECTION THREE . CYCLIC RATINGS 5 . Computation of the cyclic rating factor (M) 5.1 General 5.2 Calculation of cyclic rating factor (including cable thermal capacitance) . 5.2.1 Any load cycle of known shape . 5.2.2 Flat top load cycle 5.2.3 Lo

32、ad cycle of unknown shape but with a known loss-load factor (p) . 6 . Calculation of loss-load factor (u) 7 . Calculation of e,O 7.1 Single isolated 3-core cable . 7.3 7.4 OR( x ) 7.2 Single isolated circuit Group of “N” cables with equal losses; cables or ducts not touching . Group of “N” circuits,

33、 each of three single-core identical touching cables or ducts, all cables having equal losses 19 19 19 21 21 23 25 25 27 33 33 35 35 37 41 43 43 43 45 45 47 41 49 49 51 51 51 53 53 55 55 57 -4- 853-2 O CE1 Articles 8 . SECTION QUATRE . CAPACITS DE TRANSPORT EN RGIME DE SECOURS Calcul des capacits de

34、 transport en rgime de secours 8.1 Circuits thermiquement spars 8.2 Groupes de circuits 9 . Bibliographie ANNEXE A - Rduction dun circuit thermique multiple un circuit deux cellules . ANNEXE B - Variation de temprature transitoire moyenne travers lisolant ou travers lhuile de remplissage des tuyaux

35、ANNEXE C . Mthode applicable diffrentes valeurs de rsistivit du sol, diffusivit thermique du sol et profondeur de pose . ANNEXE D - Diffusivit du sol . ANNEXE E - Constantes physiques des matriaux . ANNEXEF - Exemples FIGURES . Pages 56 56 58 60 62 66 70 72 74 78 97 853-2 O IEC -5- Clause SECTION FO

36、UR . EMERGENCY RATINGS 8 . Calculation of emergency ratings . 8.1 Thermally isolated circuits . 8.2 Groups of circuits 9 . Bibliography . APPENDIX A . Reduction of a multiple thermal circuit to one having two sections . APPENDIX B . Transient average temperature variation through dielectric or throu

37、gh oil filling in pipes . APPENDIX C . Method for dealing with different soil resistivities, thermal diffusivities and depths of laying APPENDIX D . Diffusivity of soil APPENDIX E . Physical constants of materials . APPENDIX F . Examples FIGURES . . Page 57 57 59 61 63 67 71 73 75 79 97 -6- Rgle des

38、 Six Mois 20A(BC)104 853-2 O CE1 Rapport de vote 2OA(BC) I 1 1 COMMISSION LECTROTECHNIQUE INTERNATIONALE CALCUL DES CAPACITS DE TRANSPORT DES CBLES POUR LES RGIMES DE CHARGE CYCLIQUES ET DE SURCHARGE DE SECOURS Deuxime partie : Rgime cyclique pour des cbles de tensions suprieures a 18/30 (36) kV et

39、rgimes de secours pour des cbles de toutes tensions i) Les dcisions ou PRAMBULE ccords offciels de la CE I en ce qui concerne les questio rchniques, prpars par des Comits $Etudes O sont reprsents tous les Comits nationaux sintressant ces questions, expriment dans la plus grande mesure possible un ac

40、cord international sur les sujets examins. 2) Ces dcisions constituent des recommandations internationales et sont agres comme telles par les Comits nationaux. 3) Dans le but dencourager lunification internationale, la CE1 exprime le vu que tous les Comits nationaux adoptent dans leurs rgles nationa

41、les le texte de la recommandation de la CEI, dans ia mesure OU les conditions nationales le permettent. Toute divergence entre la recommandation de la CE I et la rgle nationale correspondante doit, dans la mesure du possible, tre indique en termes clairs dans cette dernire. PRFACE La prsente norme a

42、 t tablie par le Sous-Comit 20A: Cbles de haute tension, du Comit #Etudes Le texte de cette norme est issu des documents suivants: no 20 de la CE I : Cbles lectriques. Le rapport de vote indiqu dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant abouti A lapprobation de cette norme.

43、Les publications suivantes de ia CE I sont cites dans la prsente norme: Publications nos 287 (1982): Calcul du courant admissible dans les cbles en rgime permanent (facteur de charge 100%). 853- 1 (1 985): Calcul des capacits de transport des cbles pour les rgimes de charge cycliques et de surcharge

44、 de secours, Premire partie: Facteurs de capacit de transport cyclique pour des cbles de tensions infrieures ou gaies 18/30 (36) kV. 853-2 O IEC Six Months Rule 20A(CO) 104 -7- Report on Voting 20A(CO) 1 1 1 INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION CALCULATION OF THE CYCLIC AND EMERGENCY CURRENT RA

45、TING OF CABLES Part 2: Cyclic rating of cables greater than 18/30 (36) kV and emergency ratings for cables of all voltages FOREWORD i) The formal decisions or agreements ofthe I EC on technical matters, prepared by Technical Committees on which all the National Committees having a special interest t

46、herein are represented, express, as nearly as possible, an international consensus of opinion on the subjects dealt with. 2) They have the form of recommendations for international use and they are accepted by the National Committees in that 3) In order to promote intemational unification, the IEC e

47、xpresses the wish that all National Committees should adopt the text of the I EC recommendation for their national rules insofar as national conditions will permit. Any divergence between the I EC recommendation and the corresponding national rules should, as far as possible, be clearly indicated in

48、 the latter. sense. PREFACE This standard has been prepared by Sub-Committee 20A: High-voltage Cables, of IEC Technical Committee No. 20: Electric Cables. The text of this standard is based on the following documents: Full information on the voting for the approval of this standard can be found in t

49、he Voting Report indicated in the above table. The following I E C publications are quoted in this standard: Publications Nos. 287 (1982): Calculation of the continuous current rating of cables (lOOoh Load Factor). 853-1 (1985): Calculation of the cyclic and emergency current rating of cables, Part 1 : Cy