|
Страница 7 из 7
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(обязательное)
Расчет длительно допустимых токов нагрузки кабелей
Б.1 Исходные данные для расчета
Б.1.1 Конструктивные размеры:
- номинальный диаметр токопроводящей жилы d, мм;
- номинальный наружный диаметр первого слоя изоляции жилы d1,мм;
- номинальный наружный диаметр второго слоя изоляции жилы d2,мм;
- номинальный наружный диаметр оболочки жилы d0,мм;
- номинальный наружный диаметр бандажа поверх оболочки жилы dб, мм;
- номинальный диаметр по скрутке жил Dc, мм;
- номинальный наружный диаметр подушки под броней Dп, мм;
- максимальный наружный диаметр круглого кабеля D, мм;
- максимальные наружные размеры плоского кабеля: толщина Н и ширина В, мм.
Примечания
1 Размеры указаны для основных жил кабеля.
2 Для плоского кабеля значения Dc и Dп определяют через отношения к числу p соответственно периметра поверх уложенных вместе жил и наружного периметра подушки под броней.
Б.1.2 Тепловые параметры
Б.1.2.1 Удельное тепловое сопротивление, °С · см · Вт-1:
- материала первого слоя изоляции sи1;
- материала второго слоя изоляции sи2;
- материала оболочки s0;
- материала бандажа поверх оболочки sб;
- материала подушки под броней sп.
Б.1.2.2 Удельное тепловое сопротивление, °С · см2 · Вт-1:
- теплоперехода от поверхности кабеля в воду и от воды к обсадной трубе скважины sж;
- теплоперехода от поверхности кабеля в скважинную жидкость (нефть) и от скважинной жидкости к обсадной трубе скважины sн;
- теплоизлучению от поверхности кабеля в воздушную среду sв.
Б.1.2.3 Температурные параметры:
- длительно допустимая температура нагрева жил кабеля Т, °С;
- температура окружающей среды Тср, °С;
- температурный коэффициент электрического сопротивления материала токопроводящей жилы a, °С-1.
Рекомендуемые значения удельного теплового сопротивления основных материалов и сред приведены в таблице БД.
Б.1.3 Прочие данные:
- электрическое сопротивление токопроводящей жилы по 4.2.2.1 R, Ом;
- внутренний диаметр обсадной трубы скважины Dтр, мм.
Рекомендуемые значения внутреннего диаметра обсадной трубы нефтяной скважины приведены в таблице Б.2.
Таблица Б.1
Параметр |
Значение |
Удельное тепловое сопротивление материала sи1, sи2, s0, sб, sп, °С · см · Вт-1: |
|
- полиэтилен, композиции полипропилена и сополимеры пропилена |
400 |
- термоэластопласты |
600 |
- резины |
750 |
- фторсополимеры |
1000 |
- материалы оплеток и лент для наложения бандажей и подушек |
650 |
- свинец и его сплавы |
3 |
Удельное тепловое сопротивление теплоперехода от поверхности кабеля в воду и от воды к обсадной трубе скважины sж, °С · см2 · Вт-1 |
104 |
Удельное тепловое сопротивление теплоперехода от поверхности кабеля в скважинную жидкость (нефть) и от скважинной жидкости к обсадной трубе скважины sн, °С · см2 · Вт-1 |
425 |
Удельное тепловое сопротивление теплоизлучению от поверхности кабеля в воздушную среду sв, °С · см2 · Вт-1 |
1100 |
Таблица Б.2
Номинальное сечение токопроводящих жил кабеля, мм2 |
Внутренний диаметр обсадной трубы скважины, мм |
До 16 включ. |
121,7 |
Св. 16 до 25 включ. |
130,0 |
» 25 » 50 » |
144,3 |
Б.2 Порядок расчета
Б.2.1 Тепловое сопротивление кабеля Sk, °С · см · Вт-1
Б.2.1.1 Тепловое сопротивление кабеля с двухслойной изоляцией жил, оболочками, бандажами поверх оболочек, с подушкой под броней в виде обмоток лентами и/или оплеток:
 (Б.1)
При отсутствии в кабеле одного или нескольких элементов конструкции их формулы исключают соответствующие слагаемые. При применении в бандажах или подушке нескольких материалов с различным удельным тепловым сопротивлением значения sб или sп устанавливают по материалу с наибольшим удельным тепловым сопротивлением.
Б.2.1.2 Тепловое сопротивление кабеля по Б.2.1.1, если слои изоляции выполнены из материалов с равным удельным тепловым сопротивлением:
 (Б.2)
Б.2.1.3 Тепловое сопротивление кабеля по Б.2.1.1, если слои изоляции и оболочки выполнены из материалов с равным удельным тепловым сопротивлением:
 (Б.3)
Б.2.1.4 Тепловое сопротивление кабеля с контрольными жилами или заполнением между основными жилами, с подушкой под броней в виде обмоток лентами и/или оплеток:
 (Б.4)
где dн - наружный диаметр основной жилы под подушкой, мм, численно равный dl,d2,d0или dб в зависимости от конструкции кабеля.
При применении для изоляции, оболочек, бандажей или заполнения материалов с различным удельным тепловым сопротивлением значение sи1 устанавливают по материалу с наибольшим удельным тепловым сопротивлением.
При отсутствии подушки под броней из формулы исключают второе слагаемое.
Б.2.1.5 Тепловое сопротивление кабеля по Б.2.1.4, если подушка под броней выполнена в виде общей оболочки:
 (Б.5)
При применении для изоляции, оболочек, бандажей или подушки материалов с различным удельным тепловым сопротивлением значение sи1 устанавливают по материалу с наибольшим удельным тепловым сопротивлением.
Б.2.2 Тепловое сопротивление окружающей среды Sср, °С · см · Вт-1
Б.2.2.1 Тепловое сопротивление при теплопередаче в воде скважины:
а) для круглого кабеля
 (Б.6)
б) для плоского кабеля
 (Б.7)
Б.2.2.2 Тепловое сопротивление по Б.2.2.1 в воде резервуара или водоема:
а) для круглого кабеля
 (Б.8)
б) для плоского кабеля
 (Б.9)
Б.2.2.3 Тепловое сопротивление по Б.2.2.1 в скважинной жидкости нефтяной скважины:
а) для круглого кабеля
 (Б.10)
б) для плоского кабеля
 (Б.11)
Б.2.2.4 Тепловое сопротивление при теплоизлучении в воздушной среде:
а) для круглого кабеля
 (Б.12)
б) для плоского кабеля
 (Б.13)
Б.2.2.5 Тепловое сопротивление при теплоизлучении в газовоздушной среде скважины:
а) для круглого кабеля
 (Б.14)
б) для плоского кабеля
 (Б.7)
Б.2.3 Электрическое сопротивление токопроводящей жилы Rт, Ом, при длительно допустимой температуре нагрева жилы:
 (Б.16)
Б.2.4 Длительно допустимый ток I, А, нагрузки кабеля:
 (Б.17)
Ключевые слова: кабели, установки погружных электронасосов, общие технические условия
|
