ارزیابی پایداری حرارتی و پیش بینی عمر مفید کابل های قدرت ولتاژ متوسط در پست های توزیع برق مترو تحت بارهای دینامیکی

کابل های قدرت ولتاژ متوسط در پست های توزیع و کشش مترو به طور مداوم تحت تاثیر بارهایی قرار می گیرند که برخلاف شبکه های متعارف ماهیتی متغیر چرخه ای و وابسته به الگوی حرکت قطارها دارند. تغییرات سریع جریان در زمان شتاب گیری، ترمزگیری، توقف و تراکم ترافیکی می تواند موجب ایجاد نوسان دمایی در هادی و عایق کابل شود؛ در حالی که ارزیابی بر مبنای جریان نامی و شرایط ماندگار بخش مهمی از این رفتار را آشکار نمی کند. در این پژوهش یک چارچوب تحلیلی برای ارزیابی پایداری حرارتی و برآورد عمر مفید کابل های ۲۰ کیلوولت با عایق XLPE ارائه می شود. در این چارچوب پروفیل بار متغیر زمانی به مدل حرارتی گذرا متصل شده و اثر مقاومت الکتریکی، هادی، تلفات دی الکتریک، غلاف، شرایط نصب، مقاومت حرارتی محیط و دمای کانال بر دمای نقطه داغ بررسی می شود. سپس با استفاده از رابطه آرنیوس تاثیر چرخه های حرارتی بر نرخ پیری عایق و مصرف عمر کابل تخمین زده می شود. چارچوب پیشنهادی می تواند مبنایی برای پایش وضعیت، تعیین ظرفیت بهره برداری، برنامه ریزی تعمیرات پیشگیرانه و کاهش احتمال خرابی حرارتی در پست های برق مترو فراهم کند.

کلیدواژه ها:

کابل قدرت ولتاژ متوسط ، پایداری حرارتی ، بار دینامیکی ، مترو ، پیری عایق XLPE ، مدل آرنیوس