Gebruikershandleiding Vision Cable analysis

Phase to Phase BVUtrechtseweg 310Postbus 1006800 AC ArnhemT: 026 352 37 00F: 026 352 37 09www.phasetophase.nl

11-114 pmo

29-6-2011

11-114 pmo1

Inhoudsopgave

1 ..................................................................................................................................................................................... 3Inleiding

2 ..................................................................................................................................................................................... 5Wat is nieuw

3 ..................................................................................................................................................................................... 9Installatie

4 ..................................................................................................................................................................................... 11Getting Started

.............................................................................................................................................................................. 114.1 Openen van een nieuw leeg werkblad

.............................................................................................................................................................................. 124.2 Definiëren van de omgeving

.............................................................................................................................................................................. 144.3 Plaatsen van een kabel

.............................................................................................................................................................................. 154.4 Interpreteren van de berekende resultaten voor de stationaire situatie

.............................................................................................................................................................................. 174.5 Berekening van de cyclische stroombelasting

.............................................................................................................................................................................. 194.6 Berekening van de emergency load

.............................................................................................................................................................................. 194.7 Definiëren van een kabeltype

5 ..................................................................................................................................................................................... 21Vision Cable Analysis

.............................................................................................................................................................................. 215.1 Muisacties

.............................................................................................................................................................................. 215.2 Toetsacties

.............................................................................................................................................................................. 225.3 Werkblad

........................................................................................................................................................................ 22Omgeving 5.3.1....................................................................................................................................................... 23Bovengronds....................................................................................................................................................... 23Ondergronds....................................................................................................................................................... 25Frequentie

........................................................................................................................................................................ 25Circuits 5.3.2....................................................................................................................................................... 25Kabeltype....................................................................................................................................................... 26Ligging....................................................................................................................................................... 30Stroom....................................................................................................................................................... 31Duct....................................................................................................................................................... 32Geul

........................................................................................................................................................................ 33Warmtebron 5.3.3

........................................................................................................................................................................ 33Ductbank 5.3.4

.............................................................................................................................................................................. 355.4 Menus

........................................................................................................................................................................ 35Bestand 5.4.1........................................................................................................................................................................ 36Nieuw 5.4.2........................................................................................................................................................................ 37Bewerken 5.4.3........................................................................................................................................................................ 38Beeld 5.4.4........................................................................................................................................................................ 39Berekenen 5.4.5

....................................................................................................................................................... 39Maximale stationaire stroom

....................................................................................................................................................... 39Maximale temperatuur....................................................................................................................................................... 40Temperatuurbeeld....................................................................................................................................................... 41Batch....................................................................................................................................................... 41Cyclische stroombelasting

11-114 pmo2

....................................................................................................................................................... 43Stapvormige stroombelasting

....................................................................................................................................................... 45Maximale stapbelasting

....................................................................................................................................................... 47Gevoeligheidsanalyse

........................................................................................................................................................................ 49Resultaten 5.4.6....................................................................................................................................................... 50Algemeen....................................................................................................................................................... 51Export

........................................................................................................................................................................ 52Extra 5.4.7....................................................................................................................................................... 53Taal....................................................................................................................................................... 53Opties

.............................................................................................................................................................................. 565.5 Kabeltype-editor

........................................................................................................................................................................ 58Voorbeeld enkeladerige XLPE kabel 5.5.1........................................................................................................................................................................ 60Voorbeeld drieaderige XLPE kabel 5.5.2........................................................................................................................................................................ 62Voorbeeld drieaderige GPLK kabel 5.5.3

6 ..................................................................................................................................................................................... 65Achtergrond IEC

.............................................................................................................................................................................. 656.1 Model van de kabel

........................................................................................................................................................................ 65Constructie kabels 6.1.1........................................................................................................................................................................ 68Verliezen in de kabel 6.1.2........................................................................................................................................................................ 68Thermische weerstanden 6.1.3........................................................................................................................................................................ 69Rekentechnisch model 6.1.4........................................................................................................................................................................ 71Temperatuurverloop 6.1.5

.............................................................................................................................................................................. 716.2 Berekening stationaire stroombelasting

........................................................................................................................................................................ 72Kabeltypen 6.2.1

........................................................................................................................................................................ 72Aansluiting aardschermen 6.2.2

........................................................................................................................................................................ 73Omgevingsfactoren 6.2.3........................................................................................................................................................................ 74Gronduitdroging 6.2.4........................................................................................................................................................................ 75Installatie vrij in de lucht 6.2.5........................................................................................................................................................................ 76Installatie ondergronds 6.2.6

.............................................................................................................................................................................. 786.3 Berekening dynamische stroombelasting

........................................................................................................................................................................ 79Berekening transiënte temperatuurrespons 6.3.1

........................................................................................................................................................................ 80Berekening maximale stapbelasting 6.3.2........................................................................................................................................................................ 81Berekening cyclische stroombelasting 6.3.3

11-114 pmo3

1 Inleiding

Vision Cable analysis is een praktisch programma om de belastbaarheid van kabels te berekenen. Er wordt gebruikgemaakt van zowel de IEC 60287 als de IEC 60853 standaard. Door zijn inzichtelijke opbouw is het pakketgemakkelijk aan te leren. De IEC 60287 wordt gebruikt om de stationaire belastbaarheid te berekenen. De uitkomsten vormen de basis voorde IEC 60853 berekening. Met deze berekening wordt inzicht verkregen in de dynamische belastbaarheid vankabels.

De thermische belastbaarheid is in de praktijk vaak geen primaire factor voor de kabelbelastbaarheid. Naast hetgebruik van Vision Cable moet de gebruiker ook letten op de overige beperkende factoren, zoals spanningsdalingen kortsluitstromen, die van primair belang kunnen zijn.

Voor de toepassing van Vision Cable moet de gebruiker zich concentreren op de zwakke plekken (de "Hot Spots")in het gehele traject van de kabelverbinding. Ook de keuze van de juiste grondtemperatuur en de thermischegrondweerstand, vooral in geval van uitdroging van de grond (verwarming, wegkruisingen en dergelijke), zijn vandoorslaggevende betekenis en moeten met zorg worden gekozen.

Gelet op bovenstaande kan Phase to Phase BV ten aanzien van de toepassing van de norm en het programmaVision Cable geen enkele aansprakelijkheid aanvaarden.

Vragen of opmerkingen ten aanzien van het gebruik van Vision Cable kunnen telefonisch gesteld worden (026 3523700) of via het e-mail adres kabel@phasetophase.nl.

Voor de veranderingen in deze versie, ga naar: Wat is nieuw?

Starten

Klik op de Start-knop en kies Programma's | Vision Cable | Vision Cable Analysis.

11-114 pmo5

2 Wat is nieuw

NIEUW IN VISION CABLE ANALYSIS 1.4.3

Mantelbuizen gevuld met bentoniet of waterDe berekening voor een kabel in een mantelbuis (duct) is uitgebreid voor de situatie dat de buis gevuld is metbentoniet of met stilstaand water. Hierbij is uitgegaan van een specifieke thermische weerstand (rho) van bentoniet(0,5 Km/W) en van water (0,05 Km/W). De uitbreiding is geschikt voor PVC- en PE-buizen.De berekening voor de thermische weerstand T4' (lucht in de buis) wordt voor gevulde mantelbuizen vervangendoor de thermische weerstand van een laag van bentoniet of water, met de aanname dat de kabel zich in hetmidden van de buis bevindt.De berekening voor buizen gevuld met bentoniet of water staan niet vermeld in de norm IEC 60287-2-1 (tabel 4) enwordt dan ook niet officieel ondersteund.

NIEUW IN VISION CABLE ANALYSIS 1.4.2

Aanpassingen cyclische berekeningenDe cyclische berekening kan nu worden berekend van 1 tot 7 dagen.De lengte van de cyclische berekening kan worden ingesteld van 6 uur tot de maximale lengte van het profiel.Beide functies zijn alleen beschikbaar als de optie "geavanceerde berekeningen " geactiveerd is.In de grafische weergave van het verloop van de temperaturen is de buitenmanteltemperatuur toegevoegd.

Dynamische berekeningen mogelijk bij uitgeschakelde circuitsDynamische berekeningen zijn nu ook mogelijk als 1 circuit ingeschakeld is en 1 of meerdere circuits uitgeschakeld.

Weergave maximale geleidertemperatuur bij maximale stapbelastingBij de maximale stapbelasting wordt nu ook de maximale geleidertemperatuur weergegeven.

Maximale temperatuur kabelBij het toevoegen van een circuit is de maximale temperatuur van de kabel beperkt tot de maximale

geleidertemperatuur volgens de IEC + 40 C

NIEUW IN VISION CABLE ANALYSIS 1.4.1

Export dynamische resultatenHet is mogelijk gemaakt om ook de dynamische resultaten in een CSV-file te exporteren.

Hsol weergaveBij zoninstraling wordt nu de waarde van Hsol weergegeven.

Afstand 1-aderige kabels boven de grondBij 1-aderige kabels boven de grond wordt nu de minimale horizontale afstand weergegeven.

Waarde Hsol tussen 100 en 1350De waarde van Hsol kan nu tussen 100 en 1350 worden gekozen.

Maten in kabeltype editorDe maatvoering van kabels in de kabeltype editor wordt nu grafisch weergegeven (nog niet helemaal compleet vooralle kabeltypen).

NIEUW IN VISION CABLE ANALYSIS 1.4

Bovengrondse kabelsDe configuraties voor bovengrondse ligging van kabels zijn uitgebreid met de configuratie voor enkeladerige

41

54

11-114 pmo6

kabels, niet rakend in horizontaal vlak.

Filter voor kabelkeuzeHet filter voor keuze van een kabeltype, dat onderscheid maakt op spanningsniveau, heeft nu een overlap omproblemen bij het afronden te vermijden.

Intensiteit van de zoninstralingDe intensiteit van de zoninstraling kan worden ingevoerd. In eerdere versies stond de waarde vast op 1000 W/m2).

Uitschakelen kabelDe instelling "Forceer stroom=0" is gewijzigd in "Schakel kabel uit". De kabel wordt dan niet meer meegenomen inde berekening.

Uitvoer resultatenDe beschrijving van de afstand van de kabels in uitvoer van de resultaten is nu gelijk aan de instelling in de opties("afstand tussen kabels" of "hart-op-hart").

Zoninstralingsintensiteit (bij ligging bovengronds) en Rdc bij 20 C zijn toegevoegd aan resultaten.

Export resultatenHet is mogelijk gemaakt de resultaten te exporteren in een CSV file, die door een spreadsheetprogramma kanworden ingelezen.

Opties: geavanceerde berekeningenEr is een nieuwe optie toegevoegd: Geavanceerde berekeningen . Met behulp van deze optie kunnen bepaaldeberekeningen worden uitgevoerd die niet door de norm IEC 60287 worden ondersteund.

NIEUW IN VISION CABLE ANALYSIS 1.3

BatchverwerkingDeze functie maakt het mogelijk om voor meerdere bestanden berekeningen uit te voeren. De uitvoer van dezeberekening is een excel-bestand met gedetailleerde berekeningsresultaten.

Drie kabels in 1 buisNaast de mogelijkheid om de drie single-core kabels van een circuit in 3 aparte buizen te plaatsen is er nu ook demogelijkheid om alle drie de kabels in één buis te plaatsen.

Kabels in buis en pipe-type kabels verbeterdDe berekening voor kabels in buis en pipe-type kabels zijn verbeterd. Er kan nu ook voor een pipe-type kabel eenpijpmateriaal worden opgegeven. Dit heeft wel als gevolg dat de kabeltype-database van formaat is veranderd. Deoude database zal na een wijziging automatisch aangepast worden, maar zal dan niet meer in te lezen zijn inoudere versies van Vision Cable analysis.

Dynamische berekening van meerdere circuitsHet is nu mogelijk om voor meerdere gelijk belaste identieke circuits dynamische berekeningen uit te voeren.

T4 opdrukkenDe optie "T4 opdrukken" zorgt ervoor dat de berekende waarde van T4 kan worden vervangen door een waarde diede gebruiker zelf invoert. Let op: hierdoor zal de berekening niet meer volgens de IEC 60287-2-1 worden uitgevoerd!

FrequentieDe frequentie die gebruikt wordt bij een berekening wordt opgeslagen voor de gehele configuratie. De optie isverplaatst van het menu Extra | Opties | Berekening | Algemeen naar Bewerken | Omgeving | Frequentie.

TemperatuurverloopIn Extra | Opties | Berekening | Algemeen is een nieuwe optie toegevoegd om het temperatuurverloop continu tekunnen berekenen. Hierdoor zal bij het scrollen en in- en uitzoomen automatisch een nieuw beeldvullendtemperatuurverloop worden berekend. Ook is de berekening sneller geworden op processoren met meerdereprocessorkernen.

54

11-114 pmo7

Geslagen adersBij kabels met geslagen aders worden deze ook symbolisch in de kern getekend.

11-114 pmo9

3 Installatie

Netwerk installatie waarschuwingVision Cable Analysis is een programma dat draait op het Microsoft.Net framework. Aangezien Microsoft debeveiliging van dit framework vrij hoog heeft staan is het niet mogelijk om met de standaard-instellingenapplicaties te draaien vanaf het netwerk. Vision Cable Analysis kan wel worden gedraaid vanaf het netwerk, maarhiervoor zijn speciale instellingen op uw PC vereist. Voor meer informatie kunt U contact opnemen met uwsysteembeheerder of met Phase to Phase: kabel@phasetophase.nl of 026-352 3700.

PC-hardwaresleutel

Het gebruiksrecht van Vision Cable analysis wordt bepaald door de geleverde hardwaresleutel bij deprogrammatuur. De duur van het gebruiksrecht is onbeperkt.Zonder PC-sleutel of netwerksleutel is Vision Cable analysis te gebruiken in de demonstratiemode. Het is dan nietmogelijk bestanden te bewaren en de kabeltypedatabase is beperkt tot één kabel.

Driver voor PC-sleutel

Bij gebruik van Vision Cable analysis moet de Sentinel-driver geïnstalleerd worden. Deze driver verzorgt decommunicatie tussen de computer en de sleutel.

Installatie van de Sentinel-driver

Versie van CD:

plaats de installatie-CD in de computer

start het programma "Autorun.exe", als het niet vanzelf start

kies: Sentinel Protection Installer

kies: Custom

kies alleen: Sentinel System Drivers.

Versie van Internet:

download het installatieprogramma van de sentinel-driver via: http://www.phasetophase.nl/nl_vision_power_range/sentinel.html

start dit programma

kies: Custom

kies alleen: Sentinel System Drivers.

Installatie Vision Cable analysis

Het installeren van Vision Cable Analysis op een PC gaat als volgt:

start de installatie vanaf de CD of download het installatieprogramma via: http://www.phasetophase.nl/downloads/VisionCableSetup142.exe en start het

als het programma aangeeft dat het Microsoft .NET Framework nog niet geinstalleerd is doe dan het volgende:

sluit het installatieprogramma af (als u dat nog niet had gedaan)

ga naar: http://www.microsoft.com/downloads

kies: .NET Framework Version 1.1 Redistributable Package

download uitvoeren (23 Mb)

start het programma dotnetfx.exe en volg de aanwijzingen op uw scherm

start het programma Vision Cable.exe

volg de aanwijzingen op uw scherm om Vision Cable Analysis te installeren

11-114 pmo11

4 Getting Started

Vision Cable is een programma voor het berekenen van de belastbaarheid van kabels voor transport en distributievan elektriciteit. De berekening wordt uitgevoerd volgens de internationale normen IEC 60287 (Calculation of thecurrent rating) en IEC 60853 (Calculation of the cyclic and emergency current rating of cables). Het programma isvoorzien van een overzichtelijke en doelmatige grafische gebruikersinterface, waarmee de netplanner zeer snelvertrouwd is.

Voor de toepassing van Vision Cable moet de gebruiker zich te concentreren op de zwakke plekken (de "HotSpots") in het gehele traject van de kabelverbinding. Ook de keuze van de juiste grondtemperatuur en dethermische grondweerstand, vooral in geval van uitdroging van de grond (verwarming, wegkruisingen endergelijke), zijn van doorslaggevende betekenis en moeten met zorg worden gekozen.

De gebruikersinterface van Vision Cable Analysis kan ruwweg worden opgedeeld in twee delen: het werkblad en dekabeltype-editor. In het werkblad kunnen kabelcircuits in de grond of de lucht worden geplaatst en kunnenberekeningen worden uitgevoerd. De kabeleditor is de plaats waar de kabels kunnen worden gedefinieerd. Dezebevat een database met kabels. In de editor kunnen kabels aan de database worden toegevoegd, uit de databaseworden verwijderd of worden gewijzigd.

Deze Getting Started toont in 6 stappen de kortste weg van de blanco start tot aan de eerstebelastbaarheidsberekeningen.1. Openen van een nieuw leeg werkblad2. Definiëren van de omgeving3. Plaatsen van een kabel4. Interpreteren van de berekende resultaten voor de stationaire situatie5. Berekening van de cyclische stroombelasting6. Berekening van de emergency load

4.1 Openen van een nieuw leeg werkblad

Direct na het starten toont Vision Cable het lege werkblad. Hierin zijn de ondergrond met deomgevingstemperatuur, de lucht met de omgevingstemperatuur en het grensvlak weergegeven. In dit werkvlakworden de posities van de kabels grafisch weergegeven.

11

12

14

15

17

19

11-114 pmo12

Figuur 1: Vision Cable werkblad

In het werkblad kunnen kabelcircuits en warmtebronnen worden gemaakt. De volgende mogelijkheden zijn hier vantoepassing:

één circuit (of een veelvoud daarvan) boven de grond

één of meerdere circuits ondergronds

één of meerdere warmtebronnen ondergronds

4.2 Definiëren van de omgeving

Bij het plaatsen van een circuit is het mogelijk om de omgevingscondities in te stellen. In het werkblad zijn deomgevingstemperaturen weergegeven. Daarnaast zijn er nog andere instelmogelijkheden.

In het geval van een circuit boven de grond kan worden ingesteld:

buitentemperatuur

zoninstraling: wel/niet

Deze instellingen kunnen worden opgeroepen door in het werkblad met de rechtermuisknop op een plaats bovende grondlijn te klikken. Er verschijnt dan een popup-menu. Kies hierin de optie Bewerken. Voor parametersbovengronds, kies tab-blad Bovengronds. De temperatuur kan in stappen van 1 graad Celsius worden ingesteldtussen 5 en 55 graden Celcius.

11-114 pmo13

Figuur 2: Omgevingsparameters bovengronds

Bij één of meerdere circuits ondergronds kunnen de volgende eigenschappen worden ingesteld:

gronduitdroging: geen/gedeeltelijk/voorkomen

grondtemperatuur

thermische weerstand van de grond

Deze instellingen kunnen worden opgeroepen door in het werkblad met de rechtermuisknop op een plaats onderde grondlijn te klikken. Er verschijnt dan een popup-menu. Kies hierin de optie Bewerken. Een andere mogelijkheidis via het menu Bewerken | Omgeving. Voor parameters ondergronds, kies tab-blad Ondergronds.

Figuur 3: Omgevingsparameters ondergronds

In Nederland is de bodem over het algemeen wel redelijk vochtig. Bij zwaar belaste kabelverbindingen en bijpassages onder een weg of bebouwing is de grond echter zeer snel uitgedroogd. Zo een passage is een "hot spot"in de kabelverbinding en is één van de beperkende factoren, die de belastbaarheid van de gehele verbindingbepaalt. De soortelijke warmteweerstand van uitgedroogde grond is 2,5 Km/W.

11-114 pmo14

4.3 Plaatsen van een kabel

Nadat de omgevingseigenschappen zijn ingesteld kunnen er circuits worden toegevoegd. Dit wordt gedaan via hetmenu Nieuw | Circuit. Er verschijnt vervolgens een dialoog voor de eigenschappen van het circuit. Deze zijn:

kabeltype

ligging

stroom

Daarnaast kan per circuit een naam en een circuitnummer worden gekozen.

Kabeltype

Op het tabblad Kabeltype kan de kabel worden gekozen. Er kan een filter worden gebruikt bij het selecteren van eenkabel uit de kabeltypedatabase om het zoeken te vereenvoudigen. Er kan worden gefilterd op drie criteria:

isolatie (kunstof of geen kunststof)

aantal aders (1 of 3)

spanningsniveau (gekoppelde spanning)

Als er een kabeltype wordt gekozen, verschijnt er automatisch een afbeelding van de gekozen kabel. In ditvoorbeeld kiezen we een circuit van drie éénaderige XLPE-kabels met een doorsnede van 95 mm2 voor 10 kV.

Figuur 4: Keuze van een kabelcircuit

Ligging

Nadat er een kabel is gekozen moet worden ingevoerd hoe de configuratie van het circuit wordt. Dit kan op hettabblad Ligging worden ingevuld. Hier kan worden opgegeven of de kabelverbinding bovengronds of ondergronds

11-114 pmo15

moet worden aangelegd.

In dit voorbeeld kiezen we voor een ligging op 1 m diepte, waarbij de kabels met een hartafstand van twee maal dediameter (button 2xDe) in een plat vlak liggen. De afschermingen zijn aan één zijde aan elkaar doorverbonden. Hetdiagram op het tabblad geeft dit aan. Verlaat de dialoog met OK.

Figuur 5: Specificatie van de ligging

De ligging van het kabelcircuit kan overigens met de muis in het werkvlak verplaats worden. Destroombelastbaarheid wordt hierbij telkens opnieuw uitgerekend.

4.4 Interpreteren van de berekende resultaten voor de stationaire situatie

Het kabeltype en de liggingomstandigheden zijn nu bekend. Vision Cable rekent direct automatisch de stationairestroombelastbaarheid uit. Het kabelcircuit en de berekende resultaten zijn zichtbaar in het werkvlak. Aangezien allematen in de correcte verhoudingen zijn weergegeven, moeten we voor het bekijken van de resultaten eerst op dekabelverbinding inzoomen. Dit kan op diverse manieren gebeuren:

gebruik de zoom-button (+) en de schuifjes aan de rechterzijkant en de onderkant van het werkvlak of depijltjestoetsen of

selecteer de kabelverbinding (door er eenmaal met de linkermuisknop op te klikken of door er met de ingedruktelinkermuisknop een kader omheen te trekken) en kies de meest rechtse "Zoom geselecteerd" zoomfunctie.

11-114 pmo16

Figuur 6: Zoomfuncties

Nadat is ingezoomd zijn de berekende stationaire stroombelasting en de temperaturen van geleider, afscherming,armering en buitenmantel zichtbaar.

Figuur 7: Berekende stationaire stroombelastbaarheid

In het werkvlak worden de temperaturen voor de warmste kabel getoond. Ook worden tussen haakjes detemperaturen van alle kabels van het circuit getoond. In dit geval is de middelste kabel (2) de warmste. Deresultaten kunnen ook in detail worden bekeken door de kabel te selecteren met de muis en in het menu te kiezen: Resultaten | Algemeen.

Aan de stationaire stroombelastbaarheidsberekening is een functie toegevoegd om het ondergrondsetemperatuurbeeld te berekenen. Kies hiertoe uit het menu: Berekenen | Temperatuurbeeld. Het ondergrondse

11-114 pmo17

temperatuurverloop wordt met een stapgrootte van 5 graden in kleuren weergegeven.

Figuur 8: Temperatuurbeeld

4.5 Berekening van de cyclische stroombelasting

De cyclische stroombelastbaarheidsberekening geeft aan hoeveel een kabelverbinding belast mag worden indien debelasting volgens een dagelijks patroon van 24 stroomwaarden verloopt. Volgens de norm mag de grootste stroomvan een dagelijkse belastingcyclus voor de kabelverbinding iets meer bedragen dan de waarde, berekend uit destationaire stroombelasting. Om deze berekening te starten, selecteer de kabelverbinding en kies uit het menu: Berekenen | Cyclische stroombelasting.

11-114 pmo18

Figuur 9: Cyclische stroombelasting

Het scherm toont een histogram voor een default stroomcyclus. De stroomwaarden, in procenten van de 100%waarde, zijn vermeld in de kolom links van het histogram. Deze waarden, vermenigvuldigd met de 100%stroomwaarde, komen overeen met de blauwe gedeelten van het histogram. Achter het histogram is ook degeleidertemperatuur aangegeven voor het opgegeven stroombelastingsprofiel (rode lijn).

Een aangemaakte of gewijzigde stroomcyclus kan met de knop Exporteren worden opgeslagen. Bestaandestroomcycli kunnen met de knop Importeren worden geopend. Hierbij worden de geïmporteerde stroomwaardenbegrensd op twee maal de stationaire stroombelastbaarheid.

In dit voorbeeld openen we de meegeleverde stroomcyclus "YMeKrvas 10 kV 1x95 Al.vud".

De "Cyclische belastbaarheidsfactor (M)" is de waarde die aangeeft hoeveel maal de stationaire belastbaarheid hetmaximum van de dagelijkse stroomcyclus mag bedragen. In dit voorbeeld is dat:

Imax,cyclisch = M × Imax,stationair = 1,188 × 272 = 323 A.

De "Maximale factor stroombelastingsprofiel" is de factor waarmee alle stroomwaarden van het gegevenstroombelastingsprofiel vermenigvuldigd kunnen worden om het maximale stroombelastingsprofiel te verkrijgen.In dit voorbeeld is dat 1,188.

Deze berekening werkt alleen bij één circuit of bij gelijk belaste identieke circuits.

11-114 pmo19

4.6 Berekening van de emergency load

De norm IEC 60853 voorziet naast de cyclische belasting ook in een "Emergency Load" berekening, waarmee kanworden uitgerekend hoelang in geval van nood een bepaalde stapvormige overbelasting op een kabelverbindingkan worden aangebracht. Om deze berekening te starten, selecteer de kabelverbinding en kies uit het menu: Berekenen | Maximale stapbelasting.

Figuur 10: Maximale stapbelasting

Het resultaat van de maximale stapberekening is een grafiek waarin, uitgaande van een gegeven voorbelastingaangegeven is hoeveel de extra belasting op een kabelverbinding mag zijn. Op de horizontale as is de duur van deextra belasting weergegeven. In dit voorbeeld mag, uitgaande van een voorbelasting van 100 A, gedurende 8 ureneen stroom van maximaal 353 A door de kabelverbinding vloeien. Daarna moet de stroom weer beneden destationair maximale waarde liggen.

4.7 Definiëren van een kabeltype

Vision Cable bevat een database voor de meest gebruikte kabeltypen. Deze database is samengesteld uit deopenbaar beschikbare documentatie van enkele kabelleveranciers. De kabeldatabase kan door iedere gebruiker

11-114 pmo20

aangepast en uitgebreid worden. Het hulpmiddel hiervoor is de Kabeltype-editor. Deze is toegankelijk via hethoofdmenu: kies Extra | Kabeltype-editor.

Figuur 11: Kabeltype-editor

Linksboven kan uit de database een bestaande kabel worden geselecteerd (eventueel met behulp van filters). Degeselecteerde kabel kan vervolgens worden gewijzigd, gekopieerd of verwijderd. Ook kan er een geheel nieuwekabel aan de database worden toegevoegd. Rechts naast de grafische weergave van de geselecteerde kabel wordenalle maten weergegeven. Deze lijst wordt dynamisch aangepast aan het kabeltype. Geheel rechts staan demateriaaleigenschappen van de kabel.

Wijzigingen in de maatvoering van de kabel worden direct grafisch weergegeven. Alle maten worden grafischrelatief ten opzichte van de buitendiameter weergegeven. De buitenmantel (De) heeft in de grafische weergavealtijd dezelfde grootte.

In dit voorbeeld is de afscherming opgebouwd uit een koperen tape en koperdraad. Het koperdraadscherm isingevuld bij de armering.

Wijzigingen in de kabeltype-editor worden na het verlaten van de editor onmiddellijk in de berekeningendoorgevoerd.

11-114 pmo21

5 Vision Cable Analysis

De gebruikersinterface van Vision Cable Analysis kan ruwweg worden opgedeeld in twee delen: het werkblad en dekabeltype-editor.

In het werkblad kunnen circuits (een circuit is een drie-aderige kabel of drie een-aderige kabels) in de grond of delucht worden geplaatst en kunnen berekeningen worden uitgevoerd.

De kabeleditor is de plaats waar de kabels die in het hoofdprogramma worden gebruikt kunnen wordengedefinieerd. Wijzigingen in de kabeltype-editor hebben onmiddellijk effect in het hoofdprogramma.

5.1 Muisacties

In het werkblad kan een aantal acties worden uitgevoerd met de muis. Deze acties zijn in te delen in acties met derechtermuisknop, acties met de linkermuisknop en acties met het scrollwiel.

Acties met de linkermuisknop

Met de linkermuisknop kunnen de volgende acties worden gedaan:

Selectie circuit mbv enkele klik. Meerdere circuits kunnen worden geselecteerd door de Control-toets ingedrukt tehouden.

Selectie van 1 of meerdere circuits mbv klikken en slepen

Deselectie door op een leeg gedeelte te klikken

Verplaatsen van objecten. Dit kan worden gedaan door met de linkermuisknop een object te selecteren, dezeingedrukt te houden en te slepen.

Bij het verplaatsen van objecten moet rekening worden gehouden met beperkingen in de standaard. Hierdoor is hetniet mogelijk een kabel te ondiep of te diep te leggen. Ook is de breedte van het scherm beperkt.

liggingsdiepte: minimaal 250 mm; maximaal 10000 mm

liggingspositie: minimaal -2000 mm; maximaal 10000 mm

Acties met de rechtermuisknop

Met de rechtermuisknop wordt een popupmenu getoond. Dit menu kan verschillende items bevatten. De inhoudhangt af van de plaats waar geklikt is en van een eventuele selectie.

1 circuit/warmtebron

Meerdere circuits/warmtebronnen

Ductbank

Omgeving bovengronds

Omgeving ondergronds

Acties met het scrollwiel

Met het scrollwiel kan het werkblad worden gescrollt, zowel verticaal (zonder extra toets) als horizontaal (met shift-toets ingedrukt) en kan er worden in- of uitgezoomd (met Control toets ingedrukt). Zie ook Toetsacties .

5.2 Toetsacties

In het werkblad kan een aantal acties worden uitgevoerd met het toetsenbord:

CTRL-A Alles selecterenCTRL-C KopiërenCTRL-O OpenenCTRL-P AfdrukkenCTRL-S Opslaan

22

11-114 pmo22

CTRL-V PlakkenCTRL-X KnippenCTRL-Z Ongedaan makenDel VerwijderenF1 HelpIns Alles kopieren (alle circuits inclusief gehele werkblad)Pijltjestoetsen scrollen over het werkblad

Daarnaast kunnen er met de Shift en Control-toets de volgende acties worden uitgevoerd:

Actie Toets ingedrukt ResultaatSlepen circuits Shift Circuits worden alleen horizontaal verplaatstSlepen circuits Control Circuits worden alleen verticaal verplaatstScrollwiel bewegen Geen Werkblad wordt verticaal gescrolltScrollwiel bewegen Shift Werkblad wordt horizontaal gescrolltScrollwiel bewegen Control Werkblad wordt in/uitgezoomd

5.3 Werkblad

Direct na het starten toont Vision Cable het lege werkblad. Hierin zijn de ondergrond met deomgevingstemperatuur, de lucht met de omgevingstemperatuur en het grensvlak weergegeven. In dit werkvlakworden de posities van de kabels grafisch weergegeven.

In het werkblad kunnen circuits en warmtebronnen worden gemaakt. De volgende mogelijkheden zijn hier vantoepassing:

één circuit (of een veelvoud daarvan) boven de grond

één of meerdere circuits ondergronds

één of meerdere warmtebronnen

Bij het plaatsen van objecten moet rekening worden gehouden met beperkingen in de standaard en in de software.Hierdoor is het niet mogelijk een kabel te ondiep of te diep te leggen. Ook is de breedte van het scherm beperkt.

liggingsdiepte: minimaal 250 mm; maximaal 10000 mm

liggingspositie: minimaal -2000 mm; maximaal 10000 mm

5.3.1 Omgeving

Bij het plaatsen van een circuit is het mogelijk om de omgevingscondities in te stellen. In het werkblad zijn deomgevingstemperaturen weergegeven. Daarnaast zijn er nog andere instelmogelijkheden.

Bij de omgeving kan worden gekozen voor de instellingen van een configuratie ondergronds of bovengronds.

Vanwege de toegepaste norm IEC 60287 is het bij niet alle configuraties mogelijk om met meer dan één circuit terekenen. Samengevat:

Ondergronds:Geen gronduitdroging Meerdere circuits mogelijkGedeeltelijke gronduitdroging Één circuitGronduitdroging voorkomen Meerdere circuits mogelijk

Bovengronds:Geen zoninstraling Voorgeschreven configuratiesWel zoninstraling Voorgeschreven configuraties

23 23

11-114 pmo23

Er kan gewisseld tussen verschillende configuraties, echter wel met bepaalde beperkingen.

Van

Naar

OndergrondsGeen

gronduitdroging

OndergrondsGedeeltelijke

gronduitdroging

OndergrondsGronduitdroging

voorkomen

BovengrondsGeen

zoninstraling

BovengrondsWel

zoninstraling

OndergrondsGeengronduitdroging

- Altijd Altijd Altijd Altijd

OndergrondsGedeeltelijkegronduitdroging

Alleen bij 1circuit

- Altijd Altijd

OndergrondsGronduitdrogingvoorkomen

Altijd Altijd - Altijd Altijd

BovengrondsGeen zoninstraling Alleen bij 1

circuitAltijd Alleen bij 1

circuit- Altijd

BovengrondsZoninstraling Alleen bij 1

circuitAltijd Alleen bij 1

circuitAltijd -

In de tabel wordt er van uitgegaan dat een circuit niet in een ductbank of geul ligt. Als het circuit in een ductbankligt kan het niet worden verplaatst naar boven de grond. Bij een circuit in een geul bepaalt de instelling van de geulof het circuit boven- of ondergronds komt: bij zandgevuld is de ligging ondergronds, bij ongevuld bovengronds.

5.3.1.1 Bovengronds

Bij een circuit boven de grond kunnen de volgende eigenschappen worden ingesteld:

de buitentemperatuur

of er sprake is van zoninstraling

de intensiteit van de zoninstraling

De intensiteit van de zoninstraling is volgens IEC 1000 W/m2 voor de meeste breedtegraden. Afhankelijk van deomstandigheden kan dit varieren tussen 100 en 1350 W/m2.

Deze instellingen kunnen worden opgeroepen door op het werkblad met de rechtermuisknop op een plaats bovende grondlijn te klikken. Er verschijnt dan een popupmenu. Kies hierin de optie Bewerken. Een andere mogelijkheidis via het menu Bewerken | Omgeving.

5.3.1.2 Ondergronds

Bij één of meerdere circuits ondergronds kunnen de volgende eigenschappen worden ingesteld:

de omgevingstemperatuur (temperatuur van de grond)

11-114 pmo24

de thermische weerstand van de grond

gronduitdroging

Bij het bepalen van de gronduitdroging zijn er drie mogelijkheden:

geen gronduitdroging

gedeeltelijke gronduitdroging (alleen bij één circuit)

gronduitdroging moet worden voorkomen

Als er wordt gekozen voor gedeeltelijke gronduitdroging kan worden ingesteld wat de temperatuur is waarbij degrond uitdroogt en de thermische weerstanden van droge en natte grond. Als er wordt gekozen voor hetvoorkomen van gronduitdroging kan worden ingesteld wat de maximale buitenmanteltemperatuur is.

Deze instellingen kunnen worden opgeroepen door op het werkblad met de rechtermuisknop op een plaats onderhet maaiveld te klikken (zorg ervoor dat er geen circuit/warmtebronnen geselecteerd zijn). Er verschijnt dan eenpopupmenu. Kies hierin de optie Bewerken. Een andere mogelijkheid is via het menu: Bewerken | Omgeving.

In Nederland is de bodem over het algemeen wel redelijk vochtig. Bij zwaar belaste kabelverbindingen en bijpassages onder een weg of bebouwing is de grond echter zeer snel uitgedroogd. Zo een passage is een "hot spot"in de kabelverbinding en is één van de beperkende factoren, die de belastbaarheid van de gehele verbindingbepaalt. De soortelijke warmteweerstand van uitgedroogde grond is 2,5 Km/W.

De Nederlandse Praktijkrichtlijn (NPR 3626) gaat uit van een tweeschillenmodel voor de gronduitdroging, zoalsaangegeven in IEC 287. De kritische isotherm is 30° C, uitgaande van een grondwaterstand van 4 m onder hetmaaiveld als de soortelijke warmteweerstand van de grond 0,75 Km/W is. De soortelijke warmteweerstand van deuitgedroogde grond binnen de kritische isotherm is 2,5 Km/W.

11-114 pmo25

5.3.1.3 Frequentie

Voor de frequentie kan gekozen worden uit 50 Hz, 60 Hz en 0 Hz. Indien 0 Hz gekozen is, wordt de berekeninguitgevoerd voor een gelijkstroomsysteem. Dat houdt in dat geen rekening gehouden wordt met skineffect,proximity effect, diëlektrische verliezen en verliezen in scherm en armering.

De frequentie wordt opgeslagen voor de gehele configuratie.

5.3.2 Circuits

Een circuit kan bestaan uit:

één 3-aderige kabel

drie één-aderige kabels

Nieuwe circuits kunnen worden toegevoegd via het menu Nieuw | Circuit.

Vanwege de toegepaste norm IEC 60287 is het bij niet alle configuraties mogelijk om met meer dan één circuit terekenen. Samengevat:

Ondergronds:Geen gronduitdroging Meerdere circuits mogelijkGedeeltelijke gronduitdroging Één circuitGronduitdroging voorkomen Meerdere circuits mogelijk

Bovengronds:Geen zoninstraling Voorgeschreven configuratiesWel zoninstraling Voorgeschreven configuraties

In de dialoog die verschijnt bij het toevoegen van een circuit kunnen een aantal eigenschappen worden ingesteld.Deze zijn:

kabeltype

ligging

stroom

duct

geulDaarnaast kan per circuit een naam en een circuitnummer worden gekozen.

Dezelfde dialoog wordt ook gebruikt bij het wijzigen van een circuit.

5.3.2.1 Kabeltype

In dit tabblad kan de kabel worden gekozen. Er kan een filter worden gebruikt bij het selecteren van een kabel uit dekabeltypedatabase om het zoeken te vereenvoudigen. Er kan worden gefilterd op 3 criteria:

isolatie (kunstof of geen kunststof)

aantal aders (1 of 3)

spanningsniveau

Filter voor het spanningsniveau:

25

26

30

31

32

11-114 pmo26

De aangegeven spanningsniveau's zijn gekoppelde spanningen.In de kabeldatabase is de fasespanning opgeslagen.De fasespanning moet in de aangegeven spanningsreeks liggen.Sommige GPLK kabels hebben een hogere fasespanning (8/10 en 10/10 kV), waardoor deze kabels in een hogerespanningsreeks liggen.

Als een kabeltype wordt gekozen, verschijnt automatisch een afbeelding van de gekozen kabel.

De maximale geleidertemperatuur van de gekozen kabel kan hier eventueel worden aangepast. De standaardingevulde waarde is afhankelijk van het isolatiemateriaal en wordt overgenomen uit de Opties, bij Berekening |Temperaturen, zie: Extra, Opties .

5.3.2.2 Ligging

Nadat er een kabel is gekozen moet worden ingevoerd hoe de configuratie van het circuit wordt. Dit kan op hettabblad Ligging worden ingevuld. De dialoog verandert als er bepaalde configuraties worden gekozen. Zo is bij eenconfiguratie ondergronds een andere dialoog zichtbaar dan bij een configuratie boven de grond.

Op dit tabblad zijn de volgende instellingen mogelijk:

Ligging

Ondergronds. Bij de omgeving kan worden ingesteld wat de grondeigenschappen zijn (uitdroging,thermische weerstanden, temperatuur)

Bovengronds. Bij de omgeving kan worden ingesteld wat de eigenschappen in de lucht zijn (temperatuur enzoninstraling)

53

23

23

11-114 pmo27

FasevolgordeDe fasevolgorde is alleen van toepassing op 1-aderige kabels ondergronds. De mogelijkheden zijn:

linksdraaiend

rechtsdraaiend

AansluitingMethode van aansluiten van de afscherming of methode van beperking van de verliezen in de afscherming. Demogelijkheden zijn:

Afscherming aan 1 punt doorverbonden

Afscherming aan beide punten doorverbonden

Crossbonding

Transpositie

Kabels in geulOptie om aan te geven dat het circuit zich in een geul bevindt. Deze optie is alleen mogelijk bij een configuratiemet één circuit.Bij een circuit in een geul wordt de berekeningsmethode bepaald door de vulling van de geul:

als de geul zandgevuld is, zal de berekening voor een ondergronds circuit worden uitgevoerd

als de geul ongevuld is, zal de berekening voor een bovengronds circuit worden uitgevoerd

OndergrondsVoor een ondergronds begraven circuit zijn de volgende instellingen mogelijk:

DiepteDiepte ten opzichte van het maaiveld

11-114 pmo28

X-positieHorizontale afstand ten opzichte van een denkbeeldig nulpunt; zie de "meetlat" aan boven- en linkerzijde van hetwerkblad

Kabel configuratieLigging in plat vlak of in driehoek

Afstand tussen kabelsDit kan de hartafstand tussen de kabels zijn of de tussenafstand, afhankelijk van de opties . De knoppen rechtsvan dit invoervak (De en 2xDe) kunnen worden gebruikt om snel de afstand op 1 of 2 maal de kabeldikte teconfigureren.

Gelijk belaste identieke kabelsIndien de totale configuratie bestaat uit meerdere parallelle circuits van gelijke kabeltypen, kan dit wordenaangevinkt om de berekening zodanig uit te voeren dat alle circuits gelijk belast zijn. Zo niet, worden alle circuitsop hun maximum temperatuur berekend.

Kabels in ductDit geeft aan of de kabels in een duct worden geplaatst; één kabel per duct. Er verschijnt een nieuw tabblad voorgegevens van de duct.

Alle kabels in 1 ductMet deze optie kunnen alle kabels in 1 duct worden geplaatst in plaats van meerder aparte ducts.

Boven de grondDeze configuratie kan alleen worden gekozen indien er maar één circuit op het werkvlak aanwezig is. Voor eencircuit boven de grond zijn dan de volgende, in IEC 60287 voorgeschreven, instellingen mogelijk:

54

11-114 pmo29

Configuratie bij 1-aderige kabels:

Enkele 1-aderige kabel (aantal is onbelangrijk aangezien ze elkaar niet beinvloeden)

Drie kabels niet rakend, horizontaal

Drie kabels in driehoek formatie

Drie kabels aanrakend, horizontaal

Drie kabels aanrakend, verticaal

Drie kabels met hartafstand De uit elkaar, verticaal

Drie kabels in driehoek formatie tegen muur

Kabels in groepen:

1, 2 of 3 horizontaal

1 of 2 verticaal

Configuratie bij 3-aderige kabels:

Enkele kabel

Twee kabels aanrakend, horizontaal

Drie kabels aanrakend, horizontaal

Twee kabels aanrakend, verticaal

Twee kabels met hartafstand De uit elkaar, verticaal

Drie kabels aanrakend, verticaal

Drie kabels met hartafstand De uit elkaar, verticaal

Enkele kabel tegen muur

Kabels in groepen:

1, 2 of 3 horizontaal

1, 2 of 3 verticaal

11-114 pmo30

5.3.2.3 Stroom

Op het tabblad Stroom kan de stroom worden ingevoerd die wordt gebruikt bij de temperatuurberekening voorgegeven stromen: Berekenen | Maximale temperatuur.

Ook kan deze stroom worden gebruikt bij een maximale stroomberekening als het vinkje "Altijd temperatuurberekenen" aanstaat. Zo kunnen er bijvoorbeeld 2 circuits worden geplaatst waarbij één circuit een vaste stroomheeft en van de andere de maximale stroom wordt berekend.

De instelling "Schakel kabel uit" zorgt ervoor dat de kabel niet wordt belast en spanningsloos is. De waarde die bij"Stroom" is ingevuld wordt hierbij tijdelijk niet gebruikt, maar blijft wel bewaard.

De instelling "T4 opdrukken" zorgt ervoor dat de berekende waarde van T4 kan worden vervangen door een waardedie gebruiker zelf invoert. Deze instelling is alleen zichtbaar indien in de opties de instelling "Geavanceerdeberekeningen" is aangevinkt.LET OP: Hierdoor zal de berekening niet meer volgens de IEC 60287-2-1 worden uitgevoerd!

Als voorbeeld staat hieronder de invoer voor een circuit waarvan de stroom op een constante waarde van 120 Agehouden moet worden.

In dit voorbeeld wordt van het linkse circuit de maximale stroom berekend terwijl het rechtse circuit op eenconstante belasting van 120 A gehouden wordt.

11-114 pmo31

5.3.2.4 Duct

Als een kabel in een duct wordt gelegd (door aan te vinken op het tabblad Ligging) kunnen op het tabblad Duct deeigenschappen van de duct worden ingevoerd. De minimaal mogelijke afmetingen van de duct zijn als hulpmiddelachter de invoervelden afgedrukt.

Een circuit kan niet in een duct worden gelegd als het al in een geul ligt.

11-114 pmo32

Mantelbuizen gevuld met bentoniet of water

De berekening voor een kabel in een mantelbuis (duct) is ten opzichte van de norm uitgebreid voor de situatie datde buis gevuld is met bentoniet of met stilstaand water. Hierbij is uitgegaan van een specifieke thermischeweerstand (rho) van bentoniet (0,5 Km/W) en van water (0,05 Km/W). De uitbreiding is geschikt voor PVC- en PE-buizen.

De berekening voor de thermische weerstand T4' (lucht in de buis) wordt voor gevulde mantelbuizen vervangendoor de thermische weerstand van een laag van bentoniet of water, met de aanname dat de kabel zich in hetmidden van de buis bevindt.

De berekening voor buizen gevuld met bentoniet of water staan niet vermeld in de norm IEC 60287-2-1 (tabel 4) enwordt dan ook niet officieel ondersteund.

5.3.2.5 Geul

Als een circuit in een geul of sleuf met afwijkende bodemeigenschappen wordt gelegd, kunnen op het tabblad Geulde eigenschappen van de geul worden ingevoerd. Een circuit kan alleen in een geul worden gelegd als dat circuithet enige circuit in de configuratie is en het circuit niet al in een duct(bank) ligt.

Let op:

Als de geul zandgevuld is, zal de berekening worden uitgevoerd volgens ondergrondse ligging

Als de geul ongevuld is, zal de berekening worden uitgevoerd volgens bovengrondse ligging

11-114 pmo33

ZandgevuldThermische weerstand zand: de thermische weerstand van de vulling van de geul kan afwijken van de thermischeweerstand van de grond.

Niet gevuldDe effectieve omtrek van de geul moet worden ingevuld als de geul ongevuld is.

5.3.3 Warmtebron

Naast circuits kunnen ook warmtebronnen worden toegevoegd aan een configuratie ondergronds.

Van een warmtebron kan de diameter, positie en een naam worden ingevoerd. Daarnaast kan er wordenaangegeven of de warmtebron een constante temperatuur moet hebben of een constante warmteafgifte.

Warmtebronnen kunnen niet worden toegevoegd bij:

gedeeltelijke gronduitdroging

een configuratie met een ductbank

bovengrondse ligging

5.3.4 Ductbank

Circuits kunnen ondergronds worden geplaatst in een ductbank. Het toevoegen van een ductbank is alleenmogelijk bij een lege configuratie. Van de ductbank kunnen de hoogte, breedte, diepte en thermische weerstandworden opgegeven (voor beton is deze waarde 1). In een ductbank kunnen meerdere circuits worden geplaatst,

11-114 pmo34

maar de circuit moeten wel in een duct zijn geplaatst.LET OP: Als de thermische weerstand niet gelijk is aan 1 dan zal de berekening niet meer volgens de IEC 60287-2-1worden uitgevoerd!

11-114 pmo35

5.4 Menus

5.4.1 Bestand

NieuwNieuwe configuratie aanmaken. Als een gewijzigde configuratie bestond, wordt eerst gevraagd of deze opgeslagenmoet worden.

OpenenNieuwe configuratie openen. Als een gewijzigde configuratie bestond, wordt eerst gevraagd of deze opgeslagenmoet worden. Als de configuratie kabels bevat die niet in het huidige kabelconfiguratiebestand bestaan wordt aangeboden dezekabels opnieuw te kiezen uit het bestaande kabelconfiguratiebestand.

SluitenHuidige configuratie sluiten. Als de configuratie gewijzigd is, wordt eerst gevraagd of deze opgeslagen moetworden.

OpslaanConfiguratie opslaan. Als de configuratie nog geen naam had wordt hier om gevraagd.

Opslaan alsConfiguratie opslaan onder een nieuwe naam.

AfdrukvoorbeeldGeeft een afdrukvoorbeeld weer van de huidige configuratie. Er wordt altijd gezorgd dat de volledige configuratiezichtbaar is.

AfdrukkenAfdrukken van de huidige configuratie.

11-114 pmo36

5.4.2 Nieuw

CircuitToevoegen van een nieuw circuit. Het toevoegen van een circuit is niet mogelijk als:

er al een circuit is en deze in de lucht is geplaatst

er al een circuit is en deze in een sleuf is geplaatst

er al een circuit is en bij omgeving "gedeeltelijke uitdroging" is geselecteerd

Voor meer informatie over circuits, zie Circuits .

WarmtebronToevoegen van een nieuwe warmtebron. Warmtebronnen kunnen niet worden toegevoegd bij:

gedeeltelijke gronduitdroging

een configuratie met een ductbank

bovengrondse ligging

Zie ook: Warmtebron .

DuctbankToevoegen van een nieuw ductbank. Het toevoegen van een ductbank is alleen mogelijk bij een lege configuratie.

Zie ook: Ductbank

25

33

33

11-114 pmo37

5.4.3 Bewerken

Ongedaan makenOngedaan maken van laatste actie. Het is ook mogelijk ongedaan te maken met de toetscombinatie CTRL-Z.

Acties die ongedaan gemaakt kunnen worden zijn:

verplaatsen van objecten

verwijderen van objecten

toevoegen van objecten

wijzigen van objecten

wijzigen van omgevingsfactoren

KnippenKopiëren en verwijderen van een circuit of warmtebron. Het is ook mogelijk te knippen met de toetscombinatieCTRL-X.

KopiërenKopiëren van een circuit of warmtebron. Het is ook mogelijk te kopiëren met de toetscombinatie CTRL-C.

Alles kopiërenKopiëren van het gehele werkblad.

PlakkenPlakken van een circuit of warmtebron. Het is ook mogelijk te plakken met de toetscombinatie CTRL-V.

VerwijderenVerwijderen van een circuit, warmtebron of ductbank. Een geselecteerd object kan ook met de DEL-knop wordenverwijderd.

Alles selecterenAlle objecten (circuits en/of warmtebronnen) worden geselecteerd. Het is ook mogelijk alles te selecteren met detoetscombinatie CTRL-A.

11-114 pmo38

CircuitBewerken van een circuit. Zie Circuits

OmgevingBewerken van de omgeving. Zie Omgeving .

WarmtebronBewerken van een warmtebron. Zie Warmtebron .

DuctbankBewerken van een ductbank. Zie Ductbank

UitlijnenUitlijnen -> Horizontaal, vaste tussenafstandAlle geselecteerde objecten worden horizontaal uitgelijnd. Als invoer is de afstand aan te geven tussen de buitenstemaat van de objecten.Uitlijnen -> Horizontaal, hart op hart afstandAlle geselecteerde objecten worden horizontaal uitgelijnd. Als invoer is de afstand aan te geven tussen demiddelpunten van de objecten.Uitlijnen -> VerticaalAlle geselecteerde objecten worden verticaal uitgelijnd.

CollectiefCollectief -> Collectief StroomInstellen van de stroom van alle geselecteerde circuits.Collectief -> Collectief herplaatsen tekstHerplaatsen van de teksten van alle geselecteerde circuits.Collectief -> Collectief reset maximale geleidertemperaturenZet de maximale geleidertemperatuur op de standaardwaarde die ingesteld is in de opties .

5.4.4 Beeld

Zoom inInzoomen.

Zoom uitUitzoomen.

Zoom configuratieZoom configuratie zorgt ervoor dat een configuratie in zijn geheel zichtbaar wordt gemaakt (inclusief hetmaaiveld), in een optimale zoomstand.

Zoom geselecteerdZoom geselecteerd zorgt ervoor dat alleen de geselecteerde objecten (circuits/warmtebronnen) zichtbaar wordenin een optimale zoomstand.

25

22

33

33

54

11-114 pmo39

5.4.5 Berekenen

De volgende berekeningen zijn bij Vision Cable analysis altijd op het werkblad actief:

Maximale stationaire stroom

Maximale temperatuurDeze berekeningen kunnen zowel in het menu als via de iconen worden geselecteerd (zie ook Maximale stationairestroom en Maximale stationaire stroom) .

Daarnaast kunnen er nog 5 andere berekeningen worden uitgevoerd:

Temperatuurbeeld

Cyclische stroombelasting

Stapvormige stroombelasting

Maximale stroombelasting

Gevoeligheidsanalyse

5.4.5.1 Maximale stationaire stroom

Dit menu-item zet de standaardberekening op "Maximale stroom". Van alle circuits zal de maximale toelaatbarestationaire stroom worden uitgerekend, rekening houdend met ligging, omgeving en andere circuits/warmtebronnen. Als gevolg wordt na elke wijziging op het werkblad automatisch de toelaatbare stationaire stroomopnieuw berekend en in het werkvlak getoond. Op de balk met sneltoetsen is de toets met het pictogram van degele driehoek met de bliksemschicht actief.

Een uitzondering zijn circuits waarbij aangegeven is dat voor die circuits altijd de temperatuur berekend moetworden (Zie Circuits -> Stroom ).

Bij het berekenen van de maximale stroombelastbaarheid wordt uitgegaan van de maximale temperatuur van dewarmste kabel. De maximale temperatuur wordt bepaald door de isolatie van de kabel. Voor het vaststellen van demaximale geleidertemperaturen gaat de berekening uit van de ingestelde waarden in Opties->Berekening->Temperaturen. Deze waarden kunnen eventueel worden aangepast per kabel in de eigenschappen van elk circuitin de tab Kabeltype.

Voor de frequentie kan in hoofdmenu-item Extra gekozen worden uit 50 Hz, 60 Hz en 0 Hz. Indien 0 Hz gekozenis, wordt de berekening uitgevoerd voor een gelijkstroomsysteem. Dat houdt in dat geen rekening gehouden wordtmet skineffect, proximity effect, diëlektrische verliezen en verliezen in scherm en armering.

5.4.5.2 Maximale temperatuur

Dit menu-item zet de standaardberekening op "Maximale temperatuur". Van alle circuits wordt de temperatuuruitgerekend die bereikt wordt bij de gespecificeerde stroom, rekening houdend met ligging, omgeving en anderecircuits/warmtebronnen. De stroom kan worden gespecificeerd op het tabblad Stroom, via Bewerken | Circuit.Als gevolg worden na elke wijziging op het werkblad automatisch de temperaturen opnieuw berekend en in hetwerkvlak getoond. Op de balk met sneltoetsen is de toets met het pictogram van de thermometer actief.

39

39

39 39

40

41

43

45

47

30

11-114 pmo40

5.4.5.3 Temperatuurbeeld

Berekening van een temperatuurbeeld van de huidige configuratie. Het resultaat is de verdeling van detemperatuur ondergronds in stappen van 5 graden Celsius.

Deze berekening is niet mogelijk bij:

een configuratie in de lucht

een configuratie in de grond met gedeeltelijke gronduitdroging

een circuit in een geul

een configuratie met een ductbank

In deze berekening wordt de temperatuur van de grond berekend tot één meter van de circuits af, of beeldvullend,afhankelijk van de Opties . Hierdoor is een goed overzicht te krijgen van het temperatuurverloop en zijn dewarmste gedeelten snel te herkennen.

54

11-114 pmo41

5.4.5.4 Batch

Deze optie kan worden gebruikt om voor meerdere bestanden een aantal berekeningen uit te voeren. Deberekeningen die worden uitgevoerd zijn:

Maximale stroom

Stapvormige stroombelasting (temperatuur na 1 dag en na 365 dagen)

Maximale stapbelasting (stroom na 1 dag en na 365 dagen)

De Batch-functie kan alleen worden aangeroepen als er een lege configuratie is.

De uitvoer komt terecht in de zelfde directory waar de bestanden zich bevinden en heeft een unieke naam(gebaseerd op datum). De uitvoer van deze berekeningen is een excel-bestand.

5.4.5.5 Cyclische stroombelasting

De cyclische stroombelastbaarheidsberekening geeft aan hoeveel een kabelverbinding belast mag worden indien debelasting volgens een dagelijks patroon van 24 stroomwaarden verloopt. Volgens de norm mag de grootste stroomvan een dagelijkse belastingcyclus voor de kabelverbinding iets meer bedragen dan de waarde, berekend uit destationaire stroombelasting. Deze berekening is conform de norm IEC60853-2.

De berekening kan alleen worden uitgevoerd bij een configuratie met één circuit of bij meerdere gelijk belasteidentieke circuits.

11-114 pmo42

Het stroomprofiel

Het scherm toont het histogram voor een default stroomcyclus. De bijbehorende waarden (in procenten) zijnvermeld in de kolom links van het histogram. Ook de standen van de schuifjes onder het histogram komenovereen met de bijbehorende percentages. Deze waarden komen overeen met de blauwe gedeelten van hethistogram.

De groene gedeelten van het histogram geven de marge aan die er nog is op de stroom voor de opgegevencyclus.

Indien de opgegeven cyclus te groot is voor de kabel, geven rode gedeelten van het histogram aan hoeveel tegroot de stroom is (negatieve marge).

Indien in de Opties is gekozen voor "Geavanceerde berekeningen ", is het mogelijk om de cyclischeberekeningen tot maximaal 7 dagen uit te voeren. In dat geval kan het aantal dagen van een profiel wordenaangegeven bij "Dagen". Het dagprofiel dat bewerkt kan worden, wordt geselecteerde bij "Dag".

TemperatuurprofielIn de grafiek zijn aangegeven:

geleidertemperatuur voor de maximale stationaire stroom (rode lijn)

geleidertemperatuur voor het maximale stroombelastingsprofiel (grijze lijn)

geleidertemperatuur voor het opgegeven stroombelastingsprofiel (oranje lijn)

buitenmanteltemperatuur voor het opgegeven stroombelastingsprofiel (blauwe lijn)

Import en ExportHet stroomprofiel kan handmatig worden ingevuld en het kan worden geïmporteerd en geëxporteerd naar eenbestand. Een aangemaakte of gewijzigde stroomcyclus kan met de knop Exporteren worden opgeslagen. Bestaandestroomcycli kunnen met de knop Importeren worden geopend. Hierbij worden de geïmporteerde percentagesbegrensd op 200.

Stroombelastbaarheid en 100% waardeDe maximale stationaire stroombelastbaarheid wordt ter informatie afgedrukt. Standaard wordt deze waardeovergenomen voor de 100% waarde van het stroomprofiel. Deze 100% waarde kan in elke gewenste waardeworden veranderd, waarmee het belastingsprofiel van het kabelcircuit wijzigt.

Wijzigen stroomprofielHet stroomprofiel kan worden aangemaakt of gewijzigd door de numerieke velden aan linkerzijde van hethistogram in te vullen of door het verstellen van de schuifjes aan de onderzijde van het histogram (beschikbaar naaanklikken van het driehoekje, rechts op het scherm):

numerieke velden: vul de percentages in

het profiel kan ook in zijn geheel worden vermenigvuldigd met een bepaalde factor of er kan in zijn geheel eenbepaalde waarde worden opgeteld of afgetrokken. Dit kan worden gedaan naar keuze voor de geselecteerde dagof voor alle dagen in het profiel.

OptiesHiermee kan het tonen van de grafieken van de temperatuur, stroombelasting en waarden worden ingeschakeld enuitgeschakeld.

BerekeningHierin staan twee waarden:

Cyclische belastbaarheidsfactor (M). Dit is de factor M zoals beschreven in de IEC60853-2. De "Cyclischebelastbaarheidsfactor (M)" is de waarde die aangeeft hoeveel maal de stationaire belastbaarheid het maximumvan de dagelijkse stroomcyclus mag bedragen.

Maximale factor stroombelastingsprofiel. Dit is de factor waarmee alle stroomwaarden van het gehele profielkunnen worden vermenigvuldigd zonder dat de kabel over zijn maximale temperatuur zal gaan.

Aantal perioden (alleen als de optie "Geavanceerde berekeningen " is geactiveerd) geeft aan over hoeveel urende berekening wordt gedaan. Standaard is dit 6 uren. Dat wil zeggen dat de berekening rekening houdt metmaximaal 6 uren terug in de tijd. Dit venster kan worden vergroot naar maximaal 168 uren voor eenbelastingspatroon van 7 dagen.

54

54

11-114 pmo43

5.4.5.6 Stapvormige stroombelasting

De norm IEC 60853 voorziet naast de cyclische belasting ook in een "Emergency Load" berekening, waarmee kanworden uitgerekend hoelang in geval van nood een bepaalde stapvormige overbelasting door een kabelverbindingkan lopen. Basis van deze berekening is de verandering van de temperaturen in de loop van tijd na aanbrengen vaneen stapvormige belastingsverandering. De mogelijkheid van simulatie van zo een stapvormige verandering is in deberekeningsmodule van de Stapvormige Stroombelasting ondergebracht. Uitgaande van een bepaalde stroom, dievóór de verandering stationair door de kabelverbinding loopt, wordt het temperatuurverloop berekend naaanbrengen van een door de gebruiker ingevoerde Stapbelasting.

De berekening kan worden uitgevoerd bij een configuratie met 1 circuit of bij meerdere gelijk belaste identiekecircuits.

VoorbelastingDeze waarde geeft aan met welke stroom het kabelcircuit al belast is vóórdat de "Emergency Load" wordtaangebracht. Hoe hoger de voorbelasting, hoe des te de emergency load mag zijn. Default is deze waarde gelijk aan0 A.

StapbelastingDeze waarde geeft aan met welke stroom het circuit vanaf t = 0 wordt belast. Deze waarde moet groter zijn dan dewaarde van de Voorbelasting. Default is deze waarde gelijk aan de maximale stationaire stroombelasting.

TijdDe tijd geeft aan voor welke tijdspanne de berekening moet worden uitgevoerd.

Resultaat

Het resultaat van de stapberekening is een grafiek waarin, uitgaande van een gegeven voorbelasting, aangegeven ishoe de geleidertemperatuur en de buitenmanteltemperatuur zich gedragen als functie van de tijd.

oranje lijn: geleidertemperatuur

groene lijn: buitenmanteltemperatuur

rode lijn: maximaal toegestane temperatuur voor deze geleider

In onderstaand voorbeeld is, uitgaande van een voorbelasting van 100 A, een stapvormig toegenomen stroom van269 A op de kabelverbinding aangebracht. De temperatuur van de geleider neemt in 24 uren toe van 23 tot 61graden Celsius. De temperatuur van de buitenmantel neemt in diezelfde tijd toe van 22 tot 48 graden Celsius.

11-114 pmo44

3DHet is mogelijk een driedimensionaal beeld te genereren waarin voor de geleidertemperatuur de curves zijnverzameld voor een voorbelasting, die varieert van 0 tot 100 % van de gedefinieerde stapbelasting. Onderstaanddiagram geeft een voorbeeld van de stapvormige stroomberekening voor een kabel met een stapbelasting van 269A. Met een voorbelasting van 0 % van de stapbelasting ligt de curve het laagst. Met een voorbelasting van 100 %loop de curve vlak. De vierde curve (voorbelasting is 40% van de stapbelasting) komt ongeveer overeen met debovenstaande curve met een voorbelasting van 100 A (gelijk aan 37 % van de maximale stationaire belasting).

11-114 pmo45

5.4.5.7 Maximale stapbelasting

De norm IEC 60853 voorziet naast de cyclische belasting ook in een "Emergency Load" berekening, waarmee kanworden uitgerekend hoelang in geval van nood een bepaalde stapvormige overbelasting op een kabelverbindingkan worden aangebracht.

De berekening kan worden uitgevoerd bij een configuratie met 1 circuit of bij meerdere gelijk belaste identiekecircuits.

VoorbelastingDeze waarde geeft aan met welke stroom het kabelcircuit al belast is vóórdat de "Emergency Load" wordtaangebracht. Hoe hoger de voorbelasting, des te minder de emergency load mag zijn.

TijdDe tijd geeft aan voor welke tijdspanne de berekening moet worden uitgevoerd.

Resultaat

Het resultaat van de berekening is een grafiek waarin, uitgaande van een gegeven voorbelasting, aangegeven ishoeveel de extra belasting op een kabelverbinding mag zijn. Op de horizontale as is de duur van de extra belastingweergegeven. In onderstaand voorbeeld mag, uitgaande van een voorbelasting van 100 A, gedurende 8 uren een

11-114 pmo46

stroom van maximaal 353 A door de kabelverbinding vloeien. Daarna moet de stroom weer beneden de stationairmaximale waarde liggen.

3DHet is mogelijk een driedimensionaal beeld te genereren waarin de curves zijn verzameld voor een voorbelasting,die varieert van 0 tot 100 % van de maximale stationaire belasting. Onderstaand diagram geeft een voorbeeld vande maximale stapberekening voor een kabel met een maximale stationaire belasting van 269 A. Met eenvoorbelasting van 0 % ligt de curve het hoogst. Met een voorbelasting van 100 % loop de curve vlak. De vierdecurve (stapbelasting is 40% van de maximale stationaire belasting) komt ongeveer overeen met de bovenstaandecurve met een voorbelasting van 100 A (gelijk aan 37 % van de maximale stationaire belasting).

11-114 pmo47

5.4.5.8 Gevoeligheidsanalyse

De analyse voert een gevoeligheidsanalyse uit op een enkel geselecteerd circuit, door middel van een aantalberekeningen waarbij de liggingsdiepte, de specifieke thermische weerstand van de grond en de thermischeweerstand T4 worden gevarieerd. De analyse kan alleen worden uitgevoerd op een enkel geselecteerd circuit in degrond (niet in een ductbank).

De gevoeligheidsanalyse berekent de maximale stroom van een circuit met als variabelen:

liggingsdiepte: variatie van 0,3*L tot 2*L, met L de gespecificeerde liggingsdiepte

G-waarde: variatie van 0,5*G to 2,5*G, met G de gespecificeerde specifieke thermische weerstand van de grond

T4-waarde: variatie van 0,5*T4 tot 2*T4, met T4 de thermische weerstand van de omgeving

Bij de berekening wordt er rekening gehouden met eventuele andere circuits of warmtebronnen. Dit houdt in dat inhet geval dat er twee circuits boven elkaar geplaatst zijn deze in de analyse door variatie van de liggingsdiepteelkaar kunnen raken. De analyse zal dit signaleren door als resultaat een stroom van 0 Ampere aan te geven.

11-114 pmo48

11-114 pmo49

Ook kunnen de waarden in tabelvorm worden getoond.

5.4.6 Resultaten

Resultaten wordt direct gepresenteerd in het grafische scherm. Meer details betreffende constructie van de kabel,omstandigheden van het circuit en berekende resultaten, kunnen in het detailoverzicht worden bekeken. In hetmenu resultaten kan daartoe worden gekozen voor Algemeen . De gegevens van het geselecteerde circuitworden dan gepresenteerd.

50

11-114 pmo50

5.4.6.1 Algemeen

Na een berekening kan een overzicht gemaakt worden van de kabel en de berekende resultaten. Beschikbaar zijnnaar keuze:

Kabelconstructie:

geleider

isolatie

afscherming

bedding

bewapening

buitenmantel

Installatie:

duct

duct bank

Circuit:

kabeltype

configuratiegegevens

maximaal toelaatbare stationaire stroom

Temperatuurbeeld:

geleider

afscherming

bewapening

buitenmantel

duct

Elektrische gegevens:

weerstanden

capaciteit

inductie, reactantie

Verliezen:

geleider

afscherming

bewapening

Thermische weerstanden:

isolatie

bedding

buitenmantel

omgeving

11-114 pmo51

5.4.6.2 Export

De resultaten van het detailoverzicht kunnen worden geëxporteerd naar een CSV file, die door eenspreadsheetprogramma kan worden ingelezen.

11-114 pmo52

Het vierde pictogram bovenaan het detailoverzicht activeert de exportfunctie. Alle gegevens worden in een CSV-bestand geplaatst. Onderstaande dialoog specificeert de naam en de locatie van het bestand.

5.4.7 Extra

In het Extra-menu zijn hulpprogramma's en instellingen beschikbaar. Samengevat:

11-114 pmo53

Kabeltype-editorDe kabeltype-editor bevat een database met kabels. In de editor kunnen kabels aan de database wordentoegevoegd, uit de database worden verwijderd of worden gewijzigd. Zie: Kabeltype-editor .

TaalDe taal die gebruikt wordt in de menu's en in overige dialogen. Zie: Taal .

OptiesAlgemene instellingen van Vision Cable analysis. Zie: Opties .

5.4.7.1 Taal

De taal die gebruikt wordt in de menu's en in overige dialogen kan worden ingesteld in: Nederlands en Engels. Dewijziging is direct van kracht.

5.4.7.2 Opties

Tekenen

In het 'Tekenen'-tabblad kan worden aangegeven welke teksten er op het werkblad getekend moeten worden,kunnen de tekenkleuren worden aangegeven en kan er een raster worden gedefinieerd. Het raster kan wordengeactiveerd en gedeactiveerd en de grootte van het raster kan worden ingesteld. Het raster werkt alleen verticaal.

56

53

53

11-114 pmo54

Berekening Algemeen

In het 'Berekening Algemeen'-tabblad kunnen de volgende instellingen worden gedaan:

het kabeltypebestand (kan alleen gewijzigd worden als het werkblad leeg is)

de maatvoering ("Hart op hart" of "Afstand tussen kabels/ducts")

de precisie van uitvoer van de berekende resultaten (met 1 decimaal of zonder decimaal)

Temperatuurverloop continu berekenen (altijd volledig scherm) of eenmalig (alleen rondom circuit)

Geavanceerde berekeningen, waarmee een geavanceerde gebruiker enkele specifieke berekeningsmogelijkhedenter beschikking staan, die niet door IEC 60287 worden ondersteund (kan alleen gewijzigd worden als hetwerkblad leeg is).

Berekening Temperaturen

In het 'Berekening Temperaturen'-tabblad kunnen de maximale geleidertemperaturen worden ingesteld pergeleidertype. Met de knop Standaard worden de standaardinstellingen hersteld. De maximalegeleidertemperaturen zijn beschreven in de normen, zoals IEC 60502-1 voor kabels met geëxtrudeerde isolatie.

11-114 pmo55

Ook kunnen in dit scherm de standaardtemperaturen van de grond en de lucht worden ingesteld.

11-114 pmo56

5.5 Kabeltype-editor

De kabeltype-editor bevat een database met kabels. In de editor kunnen kabels aan de database wordentoegevoegd, uit de database worden verwijderd of worden gewijzigd. Wijzigingen in de kabeltype-editor worden nahet verlaten van de editor onmiddellijk in de berekeningen doorgevoerd.

Linksboven kan een kabel worden geselecteerd (eventueel met behulp van filters).

Filter voor het spanningsniveau:De aangegeven spanningsniveau's zijn gekoppelde spanningen.In de kabeldatabase is de fasespanning opgeslagen.De fasespanning moet in de aangegeven spanningsreeks liggen.Sommige GPLK kabels hebben een hogere fasespanning (8/10 en 10/10 kV), waardoor deze kabels in een hogerespanningsreeks liggen.

De geselecteerde kabel kan vervolgens worden gewijzigd, gekopieerd of verwijderd. Ook kan er een geheel nieuwekabel aan de database worden toegevoegd. Rechts naast de grafische weergave van de geselecteerde kabel wordenalle maten weergegeven (deze lijst wordt dynamisch aangepast aan het kabeltype). Geheel rechts staan alleeigenschappen van de kabel.

11-114 pmo57

De volgende keuzes kunnen worden gemaakt bij het samenstellen van een kabel:

Kabeltype editor Beschrijving MogelijkhedenAantal geleiders Aantal geleiders van de kabel 1,3Vorm Vorm van de geleider rond, sectorvormig, ovaalType Type van de geleider solide, geslagen, compact, millikenMateriaal Materiaal van de geleider koper, aluminiumOliekanaal Type oliekanaal in de geleider intern, extern, zonder duct

Isolatiemateriaal Isolatiemateriaal van de kabel papier oliegevuld, papier massageïmpregneerd,rubber, butyl rubber, EPR, PVC, PE, XLPE gevuld,XLPE ongevuld, PPL, bitumen / jute,polychloroprene, papier oliedruk, papiermassageïmpregneerd interne gasdruk, papier pre-geïmpregneerd interne gasdruk, papier externegasdruk

Schermmateriaal Scherm van de kabel aluminium tape, koper tape, gemetalliseerd papier,metaalband, XLPE halfgeleidende laag

Afschermingmateriaal Afscherming van de kabel lood, staal, brons, roestvast staal, aluminium, koperAfschermingsoort/kabeltype

Soort afscherming of kabeltype afzonderlijke schermen, gemeenschappelijk scherm,gordelkabel, SL-type, golfmantel, pipe-type

Beddingmateriaal Beddingmateriaal van de kabel papier oliegevuld, papier massageïmpregneerd,rubber, butyl rubber, EPR, PVC, PE, XLPE gevuld,XLPE ongevuld, PPL, bitumen / jute,polychloroprene, papier oliedruk, papiermassageïmpregneerd interne gasdruk, papier pre-geïmpregneerd interne gasdruk, papier externegasdruk

Armeringmateriaal Armeringmateriaal van de kabel lood, staal, brons, roestvast staal, aluminium, koperArmeringconfiguratie Configuratie van de armering afzonderlijke schermen, gemeenschappelijke

schermenArmeringtype Soort armering tapearmering, draadarmering, gemengde armeringLigging draden tapes Ligging van draden armeringtapeslange wikkeling, gewikkeld op 54 graden, korte

wikkeling, 2 of meer lagen overlappend gewikkeld

Buitenmantel materiaal Materiaal van de buitenmantel rubber, PVC, PE, bitumen / jutePijpmateriaal Materiaal van de pijp van een

pipe-type kabelstaal, roestvast staal, aluminium

De volgende tabel geeft aan welke maten er kunnen worden gespecificeerd voor een kabel. Dit is de volledige lijstmet alle mogelijke maten, de gebruikersinterface geeft hiervan dynamisch een deel van deze maten weer (wordtbepaald door het kabeltype).

11-114 pmo58

Kabeltype editor BeschrijvingU0 Nominale spanning van de kabel (fasespanning in V)

Ac Geleideroppervlak (mm2)

dc Diameter van een ronde geleider (mm)

di Diameter van een intern oliekanaal van een 1-aderige oliedrukkabel (mm)

dcM Grootste diameter van een ovale geleider (mm)

dcm Kleinste diameter van een ovale geleider (mm)

t1 Dikte van het isolatiemateriaal tussen de geleider en de afscherming (mm)

1Dikte van het geleiderscherm van een 3-aderige kabel met scherm (mm)

As Geleidende oppervlak van de afscherming (mm2)

Ds Externe diameter van de ronde afscherming (mm)

Doc Buitendiameter over de 'toppen' van een geribbelde afscherming (mm)

Dot Buitendiameter over de 'dalen' van een geribbelde afscherming (mm)

dM Grootste diameter over de afzonderlijke afscherming van een ovale geleider (mm)

dm Kleinste diameter over de afzonderlijke afscherming van een ovale geleider (mm)

ts Dikte van de afscherming (mm)

t2 Dikte van de beddingslaag (mm)

dAi Interne diameter van de armering (mm)

dA Externe diameter van de armering (mm)

dAM Grootste diameter over de afzonderlijke armering van een ovale geleider (pipe-typekabel) (mm)

dAm Kleinste diameter over de afzonderlijke armering van een ovale geleider (pipe-type kabel)(mm)

df Diameter van de armeringsdraden (mm)

A Geleidende oppervlak van een armeringstape/band (mm2)n1 Aantal armeringsdraden/tapes

Dd Interne diameter van de pijp van een pipe-type kabel (mm)

Do Externe diameter van de pijp van een pipe-type kabel (mm)

De Externe diameter van de kabel (mm)

Doga Diameter over de geslagen aders (mm)

Van drie veel voorkomende kabeltypen worden voorbeelden gegeven voor het invoeren van de constructiegegevens:

enkeladerige kunststof kabel met aluminium geleider

drieaderige kunststof kabel met koperen geleider

drieaderige GPLK kabel met sectorvormige koperen geleider

5.5.1 Voorbeeld enkeladerige XLPE kabel

Constructie enkeladerige kunststof kabel met aluminium geleider

Vul eerst de materialen in. Hierbij is als voorbeeld de maatvoering die van een 1x95 mm2 Al 10 kV kabel gebruikt.

58

60

62

11-114 pmo59

Geleidergegevens:Aantal geleiders 1Vorm RondType SolideMateriaal AluminiumOliekanaal Geen

Isolatiemateriaal:Isolatiemateriaal XLPE ongevuldSchermmateriaal XLPE Halfgeleidende laag

Scherm:Schermmateriaal KoperSchermsoort Afzonderlijke schermen

Bedding:Beddingmateriaal Rubber

Armering:Armeringmateriaal GeenArmeringconfiguratie GeenArmeringtype GeenLigging draden Geen

Buitenmantel:Buitenmantelmateriaal PE

11-114 pmo60

Vul vervolgens de constructie in voor de 1x95 mm2 Al kabel.

Begin met de diameter van de buitenmantel (De=31 mm). Dit definieert de maximale grootte van de figuur links

in het scherm.

Vul de nominale fasespanning (U0=6000 V) en het oppervlak van de geleiderdoorsnede (Ac=95 mm2) in.

Vul de doorsnede van de geleider in (dc=10.7 mm). De geleider wordt nu in de figuur zichtbaar gemaakt.

Vul de isolatiedikte (t1=3.4 mm) in.

Vul nu de diameter over het scherm (Ds=24.5 mm) in. Zichtbaar zijn nu: geleiderscherm, isolatie en aderscherm.

Vul nu de dikte van het scherm in (ts=0.33 mm). De afscherming is nu zichtbaar in de figuur. Bereken of vul in

het oppervlak van de schermdoorsnede (As=25 mm2).

Vul nu de dikte van de beddingslaag in (t2=1 mm). Deze wordt nu zichtbaar in de figuur.

In de constructie is de dikte van geleider- en aderscherm (t_scherm) een vrije variabele volgens onderstaandeformule:

tscherm = [ Ds - (dc + 2 t1 + 2 ts) ] / 4

In de constructie is de dikte van de buitenmantel (te) een vrije variabele volgens onderstaande formule:

te = [ De - dA ] / 2

5.5.2 Voorbeeld drieaderige XLPE kabel

Constructie drieaderige kunststof kabel met koperen geleider

Deze kabel heeft een afscherming over de aders van een koperen tape. Daarnaast heeft deze kabel een armeringvan koper- en staaldraden. Een mengvorm kan niet worden ingevoerd, zodat alleen staal wordt ingevoerd.Vul eerst de materialen in. Hierbij is als voorbeeld de maatvoering die van een 3x95 mm2 10 kV kabel gebruikt.

11-114 pmo61

Geleidergegevens:Aantal geleiders 3Vorm RondType GeslagenMateriaal KoperOliekanaal Geen

Isolatiemateriaal:Isolatiemateriaal XLPE ongevuldSchermmateriaal XLPE Halfgeleidende laag

Scherm:Schermmateriaal KoperSchermsoort SL-type

Bedding:Beddingmateriaal PVC

Armering:Armeringmateriaal StaalArmeringconfiguratie Gemeenschappelijk scherm

11-114 pmo62

Armeringtype DraadarmeringLigging draden Lange wikkeling

Buitenmantel:Buitenmantelmateriaal PVC

Vul vervolgens de constructie in. Voor de 3x95 mm2 10 kV kabel.

Begin met de diameter van de buitenmantel (De=65 mm). Dit definieert de maximale grootte van de figuur links

in het scherm.

Vul gegevens van de armering in: aantal armeringsdraden (n1=69), doorsnede van een armeringdraad (df=2.5

mm), externe armeringdiameter (dA=60 mm) en interne armeringdiameter (dAi=55 mm). De externe maat van de

armering is nu zichtbaar in de figuur.

Vul de nominale fasespanning (U0=6000 V) en het oppervlak van de geleiderdoorsnede (Ac=95 mm2) in.

Vul de doorsnede van de geleider in (dc=11.7 mm). De geleider wordt nu in de figuur zichtbaar gemaakt.

Vul de isolatiedikte (t1=3.4 mm) in.

Vul de diameter over het scherm (Ds=22.5 mm) in. Zichtbaar zijn nu: geleiderscherm, isolatie en aderscherm

voor drie aders.

Vul nu de dikte van het scherm in (ts=0.1 mm). De afscherming is nu zichtbaar in de figuur.

Bereken of vul in het oppervlak van de schermdoorsnede (As=7 mm2).

Vul nu de dikte van de beddingslaag in (t2=3.5 mm). Deze wordt niet zichtbaar gemaakt in de figuur.

Vul tenslotte op tab 'Buitenmantel' de diameter over de samengeslagen aders in (Doga=49 mm). Nu worden de

vulling en de bedding zichtbaar gemaakt.

In de constructie is de dikte van geleider- en aderscherm (t_scherm) een vrije variabele volgens onderstaandeformule:

tscherm = [ Ds - (dc + 2 t1 + 2 ts) ] / 4

In de constructie is de dikte van de armering (ta) een vrije variabele volgens onderstaande formule:

ta = [ dA - dAi ] / 2

In de constructie is de dikte van de buitenmantel (te) een vrije variabele volgens onderstaande formule:

te = [ De - dA ] / 2

5.5.3 Voorbeeld drieaderige GPLK kabel

Constructie drieaderige GPLK kabel met sectorvormige koperen geleider

Deze kabel heeft een armering van staalband. Vul eerst de materialen in. Hierbij is als voorbeeld de maatvoering die van een 3x95 mm2 10 kV kabel gebruikt.

11-114 pmo63

Geleidergegevens:Aantal geleiders 3Vorm SectorvormigType GeslagenMateriaal KoperOliekanaal Geen

Isolatiemateriaal:Isolatiemateriaal Papier massageïmpregneerdSchermmateriaal Gemetalliseerd papier

Scherm:Afschermingmateriaal LoodAfschermingsoort Gordelkabel

Bedding:Beddingmateriaal Papier massageïmpregneerd

Armering:Armeringmateriaal StaalArmeringconfiguratie Gemeenschappelijk schermArmeringtype TapearmeringLigging draden 2 of meer lagen overlappend gewikkeld

Buitenmantel:Buitenmantelmateriaal Bitumen / Jute

Vul vervolgens de constructie in. Voor de 3x95 mm2 10 kV kabel.

Begin met de diameter van de buitenmantel (De=54 mm). Dit definieert de maximale grootte van de figuur links

in het scherm.

Vul gegevens van de armering in: externe armeringdiameter (dA=50 mm) en interne armeringdiameter (dAi=45.5

mm). Het oppervlak van de armering is 200 mm2. De armering is nu zichtbaar in de figuur.

11-114 pmo64

Vul de nominale fasespanning (U0=8000 V) en het oppervlak van de geleiderdoorsnede (Ac=95 mm2) in.

Vul op tab 'Buitenmantel' de diameter over de samengeslagen aders in (Doga=32 mm). Nu worden de vulling en

de bedding zichtbaar gemaakt.

Vul de isolatiedikte (t1=3.9 mm), de diameter over de afscherming (Ds=40 mm) en de dikte van de afscherming

(ts=2 mm) in. Zichtbaar zijn nu: geleiders, geleiderisolatie, gordelisolatie en aderscherm voor drie aders.

Bereken of vul in het oppervlak van de schermdoorsnede (As=238 mm2) en bij het oppervlak van de armering (A),

worden deze oppervlakken automatisch berekend.

Het is niet nodig de afmetingen van de geleiders in te vullen, want deze worden berekend uit de afmetingen vanscherm en isolatie.

In de constructie is de verhouding van de geleiderisolatie en de gordelisolatie bepaald door de diameter over desamengeslagen geleiders (Doga).

In de constructie is de dikte van de armering (ta) een vrije variabele volgens onderstaande formule:

ta = [ dA - dAi ] / 2

In de constructie is de dikte van de buitenmantel (te) een vrije variabele volgens onderstaande formule:

te = [ De - dA ] / 2

11-114 pmo65

6 Achtergrond IEC

De methode voor berekening van de kabels in stationaire toestand is gebaseerd op de internationaal erkende normIEC 60287. De norm beschrijft de berekening van de verliezen in de kabel en de thermische weerstanden van dekabel en de omgeving.

Hiernaast bestaat de norm IEC 60853 voor berekening van de dynamische kabelbelastbaarheid van de kabel. In hetgeval van een dagelijks wisselende belasting zal de maximale temperatuur van de kabel lager zijn dan detemperatuur die hoort bij een stationair vloeiende stroom ter grootte van het maximum van de dagcyclus. Met diewetenschap is het mogelijk om de kabel tijdelijk meer dan nominaal te belasten.

Kabelfabrikanten geven de belastbaarheid van kabels op voor specifieke omstandigheden en voor kabels instationaire toestand. Voor afwijkingen van temperaturen en liggingsomstandigheden zijn correctiefactoren voor denominale waarden geïntroduceerd. Een andere manier is het doen van een belastbaarheidberekening voor de kabelen de afwijkende liggingsomstandigheden.

Vision Cable is een computerprogramma voor het berekenen van de belastbaarheid van kabels. Het programmaberekent de stationaire stroombelastbaarheid volgens IEC 60287 en de cyclische belastbaarheid enemergency load belastbaarheid volgens IEC 60853. Een kabeltype editor is toegevoegd om deconstructiegegevens van de kabel in te voeren.

6.1 Model van de kabel

De norm voorziet in berekening van alle mogelijke kabeltypen: kunststof, oliedruk, massa en pipe-type kabels. In denorm worden één-, twee- en drieaderige kabels behandeld. In Vision Cable zijn de één- en drieaderige kabelsgeïmplementeerd. Volgens de norm worden vieraderige laagspanningskabels op de zelfde wijze als drieaderigekabels berekend.

In het model van de kabel is aandacht aan de volgende items:

Constructie kabels

Verliezen

Thermische weerstanden

Rekentechnisch model

Temperatuurverloop voor een kabel

6.1.1 Constructie kabels

De constructie beschrijft de opbouw van laag tot laag. Elke kabel wordt geconstrueerd rondom een geleider,isolatie, afscherming, bewapening en buitenmantel. De meeraderige kabel is opgebouwd door het samenslaan vanmeerdere aders. De constructie van enkele veelvoorkomende één- en drieaderige kabels wordt hier toegelicht.

71 81

19 56

65

68

68

69

71

11-114 pmo66

Enkeladerige XLPE kabel

De opbouw van een enkeladerige kunststof kabel is als volgt:

Geleider van koper of aluminium.

Geleiderscherm. Er kunnen zich oneffenheden voordoen in de geleideromtrek, waardoor het elektrische veld zichniet netjes rond de geleider verdeelt. Dit kan kleine ontladingen veroorzaken, waardoor de kabel snel veroudert.Om die oneffenheden op te heffen wordt een halfgeleidende laag om de geleider aangebracht, zodat het veld zichin de isolatie homogeen zal verdelen.

Isolatiemateriaal van XLPE.

Isolatiescherm. Er kunnen zich eveneens oneffenheden voordoen in het binnenoppervlak van de afscherming,zodat ook tussen de afscherming en de isolatie een halfgeleidende laag is aangebracht.

Afscherming. Deze sluit het elektrische veld binnen de kabel op en zorgt ervoor dat geen spanningen in degeleider kunnen worden geïnduceerd ten gevolge van naburige kabels. Bovendien heeft het koper scherm ooknog een tweede doel, namelijk voorkomen dat bij aanraking van een onder spanning staande kabel de mantelcapacitieve stromen kunnen lopen.

Optioneel: armering. Tussen de afscherming en de armering bevindt zich dan de bedding. De bedding geeft eenscheiding tussen de afscherming en de armering. De armering zorgt voor stevigheid van de kabel en beschermtde kabel tegen mechanische invloeden.

De buitenmantel beschermt de kabel tenslotte tegen invloeden van buitenaf, zoals vocht.

Alle kabels met een isolatie anders dan van papier zijn leverbaar met een loodmantel ten behoeve van dewaterdichtheid en het voorkomen van het mogelijk binnen dringen van bijvoorbeeld aromatische koolwaterstoffendie de isolatie kunnen aan tasten. Bij papier geïsoleerde kabels is de loodmantel noodzakelijk om deimpregneermassa of de olie binnen te houden.

11-114 pmo67

Drieaderige XLPE kabel

De drieaderige XLPE kabel heeft in principe eenzelfde opbouw als de enkeladerige.

De kabel bevat drie kernen.

Elke kern heeft een eigen geleider, isolatie en scherm.

Deze drie kernen liggen in een vulling met daar omheen meestal een koperdraadscherm en de buitenmantel.

De aders kunnen rond, sectorvormig en afgeplat sectorvormig (bij de gordelkabel) zijn. Laagspanningskabelshebben vaak een sectorvormige geleider. Kabels met sectorvormige aders hebben een kleinere buiten diameter,hetgeen materiaal bespaart.

Er bestaan uitvoeringen van drieaderige kabels met één gemeenschappelijk scherm.

Een stalen wapening, (staalband en of staaldraad), met uitzondering van zeer speciale gevallen om de toegestanetrekkracht van de kabel te vergroten zoals bijvoorbeeld voor onderwaterkabels, dient alleen om een beperkte,mechanische bescherming, bijvoorbeeld graven met de hand, te bieden.

11-114 pmo68

Drieaderige GPLK gordelkabel

De gordelkabel heeft een afwijkende opbouw ten opzichte van de drieaderige kunststofkabel.

De geleiders zijn omgeven door een isolatie van geïmpregneerd papier.

Deze drie geïsoleerde kernen zijn omgeven door een gezamenlijke gordelisolatie van geïmpregneerd papier.

Om de gordel bevindt zich een gemeenschappelijke afscherming van lood.

De GPLK kabels kunnen zijn gearmeerd met een verzinkte staalband.

6.1.2 Verliezen in de kabel

In de kabel treedt een aantal verliezen op. Zo zijn er:

Ohmse verliezen in de geleiderDe Ohmse verliezen ten gevolge van de weerstand van geleider zijn gelijk aan I2R. De weerstand is afhankelijk vanhet materiaal en de geleiderdikte.

Diëlektrische verliezen in de isolatieIn het isolatie materiaal treden diëlektrische verliezen op. Deze verliezen zijn afhankelijk van het isolatiemateriaalen de bedrijfsspanning. De diëlektrische verliezen zijn zeer klein ten opzichte van de verliezen in de ader en hetscherm en kunnen daarom in LS- en MS-kabels worden verwaarloosd.

Ohmse verliezen in de afschermingIn de afscherming en in de armering treden Ohmse verliezen op ten gevolge van wervelstromen en eventuelevereffeningsstromen.Wervelstromen zijn zeer kleine plaatselijk stroompjes en vereffeningstromen zijn het gevolg van geïnduceerdespanningen. De grootte van de vereffeningstromen is afhankelijk van de manier waarop de afscherming met elkaarverbonden is en geaard is.

Ohmse verliezen in de armeringDe Ohmse verliezen in de armering bestaan overwegend uit wervelstroomverliezen, maar ook verliezen ten gevolgevan vereffeningstromen. De Ohmse verliezen in de bewapening kunnen vaak worden verwaarloost. Uitzonderingendaargelaten, zijn driefase circuits meestal in balans.

6.1.3 Thermische weerstanden

De geleider, de mantel en de armering zijn van een metaalsoort waardoor ze een te verwaarlozen thermischeweerstand hebben. Dit geldt niet voor de isolatie, bedding, buitenmantel en het omringende medium. De methodevolgens IEC gaat uit van vier thermische weerstanden:

T1: isolatie tussen geleider en afscherming

11-114 pmo69

T2: beddingslaag tussen afscherming en armering

T3: buitenmantel van de kabel

T4: externe thermische weerstand

T1Voor de berekening van T1 telt naast de isolatie ook de halfgeleidende laag mee van het geleiderscherm en hetaderscherm.

T2Voor de berekening van T2 tellen de thermische weerstanden mee van de vulling en de beddingslaag tussenafscherming en bewapening. Bij afwezigheid van bewapening is T2 gelijk aan nul.

T3De buitenmantel van de kabel.

T4De externe thermische weerstand vertegenwoordigt de warmteafgifte van de kabel naar zijn omgeving.

Bij een begraven kabel verloopt de warmteafgifte voor het grootste deel door geleiding. Naastgelegen kabelshebben invloed op de temperatuur.

Bij een bovengrondse kabel verloopt de warmteafgifte door straling en convectie. Naast de luchttemperatuurspeelt ook de zoninstraling een grote rol.

6.1.4 Rekentechnisch model

Onderstaand figuur geeft voor een drieaderige kabel aan waar de verliezen ontstaan en door welke thermischeweerstanden deze verliesenergie wordt getransporteerd.

11-114 pmo70

Bronnen van verliezen:

De geleider is een warmtebron ten gevolge van de ohmse verliezen (I2R). De geleiderverliezen worden door deisolatie, de bedding, de buitenmantel en de omgeving afgevoerd.

De geleider en de afscherming vormen een capaciteit. In de isolatie treden daarom capacitieve verliezen op.Door integratie van het isolatieoppervlak vanaf de geleider naar het scherm wordt het diëlektrische verlies in deisolatie gemiddeld (½ Wd). De diëlektrische verliezen worden door de isolatie, de bedding, de buitenmantel ende omgeving afgevoerd.

Door invloed van naburige geleiders wordt er een spanning geïnduceerd in de afscherming van de kabel. Tengevolge van deze spanning gaat er een stroom vloeien in de afscherming, deze stroom zorgt op zijn beurt weervoor verliezen in het scherm. De schermverliezen worden door de bedding, de buitenmantel en de omgevingafgevoerd.

Evenzo ontstaan er verliezen in de armering. De armeringverliezen worden door de buitenmantel en deomgeving afgevoerd.

De berekening van de temperatuur in een kabel verloopt via een elektrotechnisch analoog model.

Het elektrotechnisch analogon is gebaseerd op warmtestroom, thermische weerstand en temperaturen:

In bovenstaand model is de warmtestroom vanuit de geleider gelijk aan de I2R verliezen plus de helft van dediëlektrische verliezen.

De verliezen in de afscherming zijn uitgedrukt als een factor maal het geleiderverlies I2R. Deze warmtestroom,plus de warmtestroom van het geleiderverlies en het diëlektrische verlies, gaat door de thermische weerstandvan de beddingslaag (T2). De variabele n staat voor het aantal aders (1 of 3).

De verliezen in de armering zijn uitgedrukt als een factor maal het geleiderverlies I2R. Deze warmtestroom,plus de warmtestroom van het geleiderverlies, het diëlektrische verlies en het schermverlies, gaat door dethermische weerstand van de buitenmantel (T3) en de omgeving (T4). De variabele n staat voor het aantal aders(1 of 3).

11-114 pmo71

De omgevingstemperatuur is vertegenwoordigd door een analoge spanningsbron.

Elektriciteitsleer WarmteleerSpanning U [V]Stroom I [A]Weerstand R [Ohm]

Temperatuurverschil [K]Warmtestroom [W/m]Thermische weerstand T [Km/W]

6.1.5 Temperatuurverloop

Het temperatuurverloop in de kabel van geleider tot omgeving is weergegeven in onderstaande figuur. In dezefiguur is ook te zien dat de temperatuur in de geleider, de mantel en de armering constant blijft. De afstanden zijnniet in verhouding met de reële waarden voor de diktes van de diverse lagen. Het figuur is afgebeeld om eenglobale indruk te krijgen van het temperatuurverloop.

6.2 Berekening stationaire stroombelasting

De stationaire kabelbelastbaarheid is de maximale stroomwaarde (continu vloeiende stroom), waarbij detemperatuur van de geleider gelijk is aan de voor de betreffende kabel geldende maximale waarde, zodanig dat dekabel niet beschadigt. Bij het berekenen van de maximale stroombelastbaarheid wordt uitgegaan van de maximaletemperatuur van de warmste kabel. De maximale temperatuur wordt bepaald door de isolatie van de kabel. Voorhet vaststellen van de maximale geleidertemperaturen gaat de berekening uit van onderstaande tabel.

Isolatie Maximalegeleidertemperatuur

( C)Papier, massa-geïmpregneerd 50Papier, oliedruk 85Papier, interne/externe gasdruk 75XLPE, EPR, PPL 90PE 70PVC 70Polychloroprene 70Rubber 60Butylrubber 85

11-114 pmo72

De stationaire kabelbelastbaarheid is van een groot aantal factoren afhankelijk. Uitgangspunt is de constructie vande kabel. De gegevens hiervan kunnen grotendeels aan de brochures van de fabrikant worden ontleend. Verder isde wijze waarop de aardschermen met elkaar verbonden zijn van grote invloed. Met name bij ligging vanéénaderige kabels in een plat vlak. Ook de wijze van ligging (diepte, onderlinge afstand kabels) of installatie (vrij oftegen een wand) is van groot belang. Tenslotte moet rekening gehouden worden met de omgevingscondities(omgevingstemperatuur, gronduitdroging, zoninstraling).

Voor de frequentie kan in hoofdmenu-item Extra gekozen worden uit 50 Hz, 60 Hz en 0 Hz. Indien 0 Hz gekozenis, wordt de berekening uitgevoerd voor een gelijkstroomsysteem. Dat houdt in dat geen rekening gehouden wordtmet skineffect, proximity effect, diëlektrische verliezen en verliezen in scherm en armering.

Voor de berekening van de stationaire stroombelasting zijn van belang:

Kabeltypen

Aansluiting aardschermen

Omgevingsfactoren

Gronduitdroging

Installatie ondergronds

Installatie vrij in de lucht

6.2.1 Kabeltypen

In Vision Cable kunnen enkeladerige en drieaderige kabels berekend worden. De constructiegegevens kunnen metde kabeltype editor bewerkt worden. Onderstaande veelgebruikte typen kunnen gemodelleerd worden.

Enkeladerige kabels:

kunststof (XLPE)

oliedruk

Drieaderige kabels:

kunststof (XLPE)

gordelkabel (GPLK)

oliedruk

De norm voorziet in berekening van alle mogelijke kabeltypen: kunststof, oliedruk, massa en pipe-type kabels. In denorm worden één-, twee- en drieaderige kabels behandeld. In het te ontwikkelen computerprogramma zijn detweeaderige kabels niet geïmplementeerd. Volgens de norm worden vieraderige laagspanningskabels op de zelfdewijze als drieaderige kabels berekend.

6.2.2 Aansluiting aardschermen

In de afschermingen van de drie kabels worden spanningen geïnduceerd. Door deze spanningen kunnen in deafschermingen vereffeningstromen gaan lopen, afhankelijk van de wijze waarop deze afschermingen met elkaar zijnverbonden. Onderstaande configuraties zijn mogelijk:

72

72

73

74

76

75

56

11-114 pmo73

Aan één kant: Bij het verbinden van de afschermingen aan één kant zullen geen vereffeningstromen lopen, omdat er geengesloten circuit is tussen de afschermingen. Het nadeel is dat er aan de andere kant van de kabel grotepotentiaalverschillen kunnen ontstaan tussen de afschermingen. Aan beide kanten: Een potentiaalverschil wordt vermeden door de afschermingen aan beide kanten met elkaar te verbinden. Erontstaat dan een gesloten circuit tussen de afschermingen waardoor vereffeningstromen gaan vloeien. De hierbijoptredende verliezen zijn (door de inductie) voor de drie kabels van een circuit niet gelijk. De grootste verliezenzullen optreden in één van de buitenste kabels.Kruislings (cross-bonding): Om de vereffeningstromen op te heffen kan ervoor gekozen worden om de elektrische sectie in drie gelijke stukkenop te delen. Na elk deel worden de afschermingen kruislings met elkaar verbonden. Dit leidt ertoe dat depotentialen aan het begin en aan het eind van de sectie gelijk zijn en waardoor dus ook geen vereffeningstromenvloeien.Kabels worden geleverd met een bepaalde (soms de maximale productie-)lengte. Een langere verbinding kan dusalleen met meerdere lengtes worden gemaakt. Als bij de bestelling, in overleg met de fabrikant, de juiste lengtesworden geleverd is “Cross bonding” eenvoudig toe te passen.Verwisseling van kabelpositie (transpositie): Een andere manier om de vereffeningstromen te reduceren is door de elektrische sectie op te delen in drie gelijkedelen en na elk deel de kabels onderling van positie te verwisselen. Deze methode wordt inde praktijk niet vaaktoegepast.

6.2.3 Omgevingsfactoren

De omgevingstemperatuur bepaalt voor een groot gedeelte de belastbaarheid van de kabel. Voor bovengrondsgeïnstalleerde kabels is dat de temperatuur van de lucht in het geval dat er geen stroom door de kabel zou vloeien.Voor ondergronds begraven kabels is dat de temperatuur van de grond in het geval dat er geen kabel of anderewarmtebron zou liggen. In het geval van andere kabelcircuits (parallelle verbindingen) of warmtebronnen(stadsverwarming), moeten die in het model worden opgenomen.

Installatie bovengronds:

Kabels beschermd tegen zoninstraling

Kabels blootgesteld aan zoninstraling

Installatie ondergronds:

Zonder uitdrogen van de grond

Gedeeltelijk uitdrogen van de grond

Uitdrogen moet vermeden worden

Bovengronds:Bij berekeningen met betrekking tot kabels in de open lucht kunnen de kabels blootgesteld zijn aan zonnestraling

11-114 pmo74

of kunnen zij daartegen beschermd zijn. Wanneer de kabels blootgesteld zijn aan zonnestraling wordt dewarmteontwikkeling in de kabels beïnvloed. Door de zonnestraling wordt het kabeloppervlak namelijk extraopgewarmd.De kabels kunnen beschermd worden tegen zoninstraling met behulp van een speciale constructie of door ze teinstalleren in een afgesloten bak. De norm voorziet in de berekeningsmethode daarvoor. In warme gebieden, bijvoorbeeld in de tropen, worden de kabels nooit in een geheel gesloten bak geïnstalleerd. Erwordt altijd voor optimale ventilatie gezorgd, bijvoorbeeld montage in een geperforeerde bak met verhoogdafschermend deksel zodat lucht langs de kabels kan stromen.

Ondergronds:Indien een kabel zwaar belast wordt, bestaat het gevaar dat de grond door de grote warmteontwikkeling uitdroogt,zodat de warmte geleidende eigenschappen veranderen. Uitgedroogde grond heeft namelijk als eigenschap dat dethermische weerstand hoger is dan van vochtige grond. De droge grond is veel korreliger zodat er meer stilstaandelucht in zit en stilstaande lucht is een goede warmte-isolator. Voor de berekening van de belastbaarheid van eenbegraven kabel wordt daarom onderscheid gemaakt tussen onderstaande drie situaties: 1) de grond droogt niet uit, 2) het moet vermeden worden dat de grond uitdroogt, 3) de grond droogt gedeeltelijk uit.

Zonder uitdrogen: Als we weten dat de grond bij alle belastingsituaties niet uitdroogt, kan de kabel zwaar belast worden. Er kan in ditgeval een gewone berekening gemaakt worden voor de maximale stroomsterkte.

Uitdrogen vermijden: Wanneer dit voorkomen moet worden, moet de temperatuurverhoging van het kabeloppervlak gelimiteerd worden,doorgaans tot 45 graden Celsius.

Gedeeltelijk uitdrogen: Bij het berekenen van de kabelbelastbaarheid bij gedeeltelijke gronduitdroging wordt uitgegaan van een simpelfysisch benaderd tweelagenmodel van de grond. Er is een zone rondom de kabel of het circuit waar de gronduitgedroogd is en een zone daarbuiten die niet uitgedroogd is. De grens wordt aangegeven met een isotherm.

6.2.4 Gronduitdroging

Het doel van het installeren van een kabel is: zoveel mogelijk energie transporteren gedurende een zeer lange tijd.

In de loop van de jaren is de aderisolatie van een normale distributiekabel (LS en MS) van papier via PVC in XLPEveranderd. De maximum continue adertemperatuur kon, zonder dat de kwaliteit van de isolatie werd aangetast,door deze ontwikkelingen in kabeltypen historisch gezien omhoog gaan van oorspronkelijk 43°C, via 60°C voorpapier naar 70°C voor PVC en tenslotte naar 90°C voor XLPE.

Deze maximum adertemperatuur mag voor alle installatiemethoden (in combinatie met andere warmtebronnen)en omgevingscondities niet worden overschreden. De diverse correctie factoren, die de maximaal toelaatbarestroom door een kabel voor een gegeven installatiemethode beïnvloeden, zijn door de fabrikant opgegeven. Dit zijnfactoren die de onbelaste adertemperatuur bepalen en die de warmteafvoer van de kabel begrenzen.

Voor ondergrondse kabel is de meeste moeilijk te bepalen correctiefactor altijd de thermische grondweerstandgeweest.

Voorbeelden:

Zeer nat zand waarbij de vochthoeveelheid constant blijft doordat de kabel onder het minimum grondwaterpeil isgeïnstalleerd heeft een thermische specifieke weerstand van: g = 0.5 K.m/W.

Zeer natte klei, ook onder het grondwaterpeil, heeft geen blijvende g van 0.5 K.m/W als er een belaste kabel inligt, die berekend was op deze g. Want door de verwarming van de kabel droogt de schil van klei die om de kabelligt uit. Helaas is dit een onomkeerbaar proces er vormt zich een thermische isolatielaag om de kabel. Door dezeisolatielaag gaat de kabel temperatuur omhoog en wordt de isolatielaag van klei steeds dikker. Het resultaat isdat de kabel steeds minder hoog te belasten is.

11-114 pmo75

Als van tevoren bekend is dat het vochtgehalte na de installatie van de kabel afneemt, moet men daar terdegerekening mee houden bij de berekening van de maximale toelaatbare stroom. Als een ondergrondse kabel in drogezand wordt geïnstalleerd, dan moet de thermische specifieke weerstand g 2.5 – 3 K.m/W zijn.

De NPR 3626 is opgesteld omdat de bodem in Nederland vaak afwijkt van de in de IEC 60287-3-1(1999)gerefereerde omstandigheden. In de IEC-norm is voor Nederland een opgave gedaan voor de specifieke thermischeweerstand voor in het oosten van het land: g = 0.8 K.m/W en voor grond die verzadigd is met water: g = 0.5 K.m/W. De grondtemperatuur is 15°C . Deze IEC aanbeveling gaat echter niet goed op in de gebieden met rivierklei. DeNederlandse NPR norm gaat daar op in. In de Duitse vakliteratuur bestaat een soortgelijke nationale norm als deNPR 3626.

Het komt vaak voor dat de IEC 60287 voor een bepaald land een maximum waarde aangeeft voor de specifiekethermische grondweerstand, bijvoorbeeld: g =1 K.m/W, terwijl na een uitgebreid onderzoek kan blijken dat de geigenlijk in de buurt van 2.5 K.m/W zou moeten liggen. Indien daardoor de kabels verbranden en vervangenmoeten worden, is de financiële schade aanzienlijk. Duidelijk moge zijn dat alle parameters voor eenkabelinstallatie door de verantwoordelijke persoonlijk gecontroleerd moeten worden.

6.2.5 Installatie vrij in de lucht

De belastbaarheid van de kabels, die bovengronds zijn geïnstalleerd, is afhankelijk van de wijze waarop dezegemonteerd zijn. De kabels kunnen vrij van een muur of tegen een muur aan gemonteerd worden. Onderstaandefiguur geeft de mogelijkheden aan die in de norm beschreven zijn. De definitie van vrij of tegen een muur isafhankelijk van de afstand in verhouding tot de buitendiameter van de kabel (De).

Kabels de muur niet rakend:a : 3-aderige kabelb : drie 1-aderige kabels in driehoek formatiec : drie 1-aderige kabels in platte formatie horizontaald : drie 1-aderige elkaar aanrakende kabels in platte formatie verticaale : drie 1-aderige elkaar niet aanrakende kabels in platte formatie verticaal

Kabels de muur rakend:

11-114 pmo76

f : 3-aderige kabelg : drie 1-aderige kabels in driehoek formatie

Bij berekeningen met betrekking tot kabels in de open lucht kunnen de kabels blootgesteld zijn aan zonnestralingof kunnen zij daartegen beschermd zijn. Wanneer de kabels blootgesteld zijn aan zonnestraling wordt dewarmteontwikkeling in de kabels beïnvloed. Door de zonnestraling wordt het kabeloppervlak namelijk extraopgewarmd.

De kabels kunnen beschermd worden tegen zoninstraling met behulp van een speciale constructie of door ze teinstalleren in een afgesloten bak. De norm voorziet in de berekeningsmethode daarvoor.

6.2.6 Installatie ondergronds

Ondergronds zijn zeer veel verschillende installatiemogelijkheden denkbaar. Per circuit kan er sprake zijn van ééndrieaderige kabel of drie éénaderige kabels. In het geval van éénaderige kabels kunnen deze tegen elkaar en los vanelkaar gelegd worden. In het geval van ligging in een plat vlak is een tussenruimte van een kabeldiametergebruikelijk. In het geval van een driehoek-formatie worden de kabels meestal tegen elkaar gelegd. Elke formatiekent een eigen berekeningsmethode voor de transportcapaciteit.

De transportcapaciteit wordt mede beïnvloed door de liggingsdiepte onder het maaiveld en de aanwezigheid vannaburige warmtebronnen, zoals van andere circuits. In het geval van andere kabelcircuits (parallelle verbindingen) of warmtebronnen (stadsverwarming), moeten die inhet model worden opgenomen. Dat kan op diverse manieren.

Meerdere circuits

Er zijn drie mogelijkheden om deze te berekenen:

voor ieder circuit de maximale stroomsterkte

gelijk belaste identieke circuits

maximale stroomsterkte bij een naburig circuit

Standaard wordt voor ieder circuit de maximale stroomsterkte bepaald, erbij uitgaande dat van ieder circuit degeleidertemperatuur de geldende maximale waarde bereikt. Er wordt rekening gehouden met de wederzijdsebeïnvloeding.

In het geval van een parallel circuit zal dit dezelfde stroom voeren als het circuit dat berekend wordt. Indien beidecircuits van hetzelfde kabeltype zijn, kan de optie "Gelijk belaste identieke kabels" gekozen worden in hetkabelbewerkingstabblad Ligging.

11-114 pmo77

In het geval van andere circuits van ander kabeltype of andere stroomsterkte, kan de optie "Altijd temperatuurberekenen" gekozen worden, samen met de gekozen stroomsterkte in het kabelbewerkingstabblad Stroom.

Andere warmtebronnen

Hieronder vallen parallel lopende leidingen, zoals voor stoom en stadsverwarming. Er zijn twee manieren omrekening te houden met warmtebronnen:

warmtebronnen met een vaste temperatuur

warmtebronnen met een gedefinieerde warmteafgifte

Zie ook bij Warmtebron .

Van ondergronds begraven kabels kan een temperatuurbeeld worden berekend.

33

40

11-114 pmo78

6.3 Berekening dynamische stroombelasting

De methode volgens IEC 60287 berekent de maximale kabelbelastbaarheid voor het geval de stroom niet verandert.De methode schrijft nauwkeurig voor welke verliezen er in de kabel optreden en hoe groot de thermischeweerstanden zijn voor alle denkbare liggingsomstandigheden.

Voor het berekenen van de kabelbelastbaarheid voor veranderende stromen wordt de norm IEC 60853 toegepast.Deze norm gaat er van uit dat een ondergrondse kabel, die slechts kortstondig voor de volle 100 % is belast, nogniet de maximum temperatuur heeft bereikt. Dankzij de temperatuurtraagheid, veroorzaakt door dewarmtecapaciteit van de kabel en de grond direct daaromheen, duurt het even voordat de temperaturen zichhebben aangepast aan de nieuwe situatie. Het is dus mogelijk om een ondergrondse kabel gedurende een korte tijdmeer stroom te laten voeren dan op grond van de stationaire berekening volgens IEC 60287 was berekend. Demethode houdt geen rekening met het uitdrogen van de grond.

Voor bovengronds geïnstalleerde kabels heeft het geen zin de dynamische belastbaarheid te berekenen, omdat degeleidertemperatuur de veranderingen in de belastingstroom te snel volgt.

In deze norm worden twee berekeningsmethoden beschreven, namelijk de stapvormig veranderende en decyclische belasting. De kabelbelasting verandert in de loop van de dag als gevolg van het cyclische gedrag van debelastingen. Het is mogelijk dat het maximum van deze belastingcyclus groter is dan de maximale stationairestroombelasting. Bovendien zijn de kabels, meestal niet voor de volle 100% belast. De netbeheerder wil dan wetenhoeveel belasting op een kabel kan worden bijgeschakeld, bijvoorbeeld als gevolg van een omschakelactie na eenstoring of bij onderhoud. Het is namelijk mogelijk in die situaties de kabel tijdelijk licht te overbelasten. Dit kan metbehulp van de norm IEC 60853 voor elk moment van de dag berekend worden.

De norm IEC 60853 maakt gebruik van de berekende kabelverliezen en thermische weerstanden volgens IEC 60287en is dus een uitbreiding daarop. Uitgangspunt van een dynamische berekening is altijd de stationaire berekening,waarin een aantal basisparameters, zoals de verliezen in de kabel en de thermische weerstanden, wordt bepaald.

Vision Cable bevat twee dynamische stroombelastbaarheidsmodulen:

berekening van de transiënte temperatuurrespons

berekening van de maximale stapbelasting (emergency load)

berekening van de cyclische stroombelasting .

Methode

De methode voor het berekenen van de temperatuurrespons van een kabel op een stapvormig aangebrachtecontinue stroom door de geleider(s) komt neer op het opsplitsen van het model in twee onafhankelijke gedeelten.Één deel modelleert de kabel zelf, van geleider tot en met de buitenmantel. Het tweede deel modelleert deomgeving van de kabel. De individuele responsies van deze twee delen worden gesommeerd, waaruit de responsvoor het gehele systeem volgt.

De dynamische responsie van de kabeltemperatuur als gevolg van een stapvormige verandering in de stroom doorde geleider hangt af van de combinatie van warmtecapaciteiten en thermische weerstanden van de kabel en van deomgeving (de grond).Voor een in de grond begraven kabel speelt bij korte overgangsverschijnselen de warmtecapaciteit van de kabel zelf

79

80

81

11-114 pmo79

de belangrijkste rol. De invloed van het omringende medium op de temperatuur is daarbij verwaarloosbaar. Voorlangdurige overgangsverschijnselen (langer dan 6 uren), wordt de invloed van de kabel zelf verwaarloosbaar enwordt de temperatuur voornamelijk door het omringende medium bepaald. Om die reden wordt het thermischecircuit opgedeeld in twee onafhankelijke delen:

een deel van de geleider tot aan de buitenmantel van de kabel (QA en TA in bovenstaande figuur) en

een deel van het omringende medium (QB en TB in bovenstaande figuur).

6.3.1 Berekening transiënte temperatuurrespons

De transiënte temperatuurrespons van een kabel op een stapfunctie van stroom door zijn geleider(s) wordtbepaald door de combinatie van warmtecapaciteiten en warmteweerstanden van de kabel zelf en van de omgeving.Zo wordt de temperatuurrespons van een begraven kabel voor korte responstijden (tot 6 uren) bijna volledig doorde kabel zelf bepaald en is de invloed van de omgeving verwaarloosbaar. Aan de andere kant wordt detemperatuurrespons voor langere tijden volledig door de omgeving bepaald en worden de warmtecapaciteiten vande kabel zelf verwaarloosd.

De transiënte temperatuurrespons is de verandering van de temperaturen in de loop van tijd na aanbrengen vaneen stapvormige belastingsverandering. De mogelijkheid van simulatie van zo een stapvormige verandering is in deberekeningsmodule van de Stapvormige Stroombelasting ondergebracht. Uitgaande van een bepaalde stroom, dievóór de verandering stationair door de kabelverbinding loopt, wordt het temperatuurverloop berekend naaanbrengen van een door de gebruiker ingevoerde stapbelasting.

Het resultaat van de stapberekening is een grafiek waarin, uitgaande van een gegeven voorbelasting, aangegeven ishoe de geleidertemperatuur en de buitenmanteltemperatuur zich gedragen als functie van de tijd.

oranje lijn: geleidertemperatuur

groene lijn: buitenmanteltemperatuur

rode lijn: maximaal toegestane temperatuur voor deze geleider

Voorbeeldberekening

Onderstaand voorbeeld is berekend aan de hand van het configuratiebestand: YMeKrvas 10 kV 1x95 Al plat vlak.vcf.In dit voorbeeld is, uitgaande van een voorbelasting van 100 A, een stapvormig toegenomen stroom van 269 A opde kabelverbinding aangebracht. De temperatuur van de geleider neemt in 24 uren toe van 23 tot 61 gradenCelsius. De temperatuur van de buitenmantel neemt in diezelfde tijd toe van 22 tot 48 graden Celsius.Duidelijk is te zien dat de geleidertemperatuur in de eerste uren snel toeneemt ten opzichte van debuitenmanteltemperatuur. Dit is de invloed van de warmtecapaciteiten en warmteweerstanden van de kabel zelf.Na ongeveer 6 uren is dit effect uitgewerkt en speelt alleen het opwarmen van de omgeving nog een rol. Indien derekentijd naar oneindig zou naderen, zou de geleidertemperatuur de maximale waarde bereiken.

11-114 pmo80

6.3.2 Berekening maximale stapbelasting

De transiënte temperatuurrespons van een kabel op een stapfunctie van stroom door zijn geleider(s) wordtbepaald door de combinatie van warmtecapaciteiten en warmteweerstanden van de kabel zelf en van de omgeving.Zo wordt de temperatuurrespons van een begraven kabel voor korte responstijden bijna volledig door de kabel zelfbepaald en is de invloed van de omgeving verwaarloosbaar. Aan de andere kant wordt de temperatuurrespons voorlangere tijden volledig door de omgeving bepaald en worden de warmtecapaciteiten van de kabel zelf verwaarloosd.

Bij een stapvormig tot de nominale stroom toegenomen belasting zal de kabel zijn maximale temperatuur pas nalange tijd bereiken. Hierdoor is het volgens de norm mogelijk de kabel tijdelijk meer dan nominaal te belasten.Berekening van de maximale stapbelasting wordt in de norm "Emergency load" genoemd.

Uitgangspunt voor de berekening is een kabelcircuit waardoor gedurende voldoende lange tijd een continue stroomter grootte van I1 vloeit. Daarbij is de stationaire toestand bereikt en zijn eventuele overgangsverschijnselenuitgedempt. Vervolgens wordt op tijdstip t=0 de stroom stapvormig tot I2 (de noodbelasting) vergroot. De vraagvoor de berekening is dan hoe groot I2 maximaal mag zijn als die stroom gedurende een gespecificeerde tijd t blijftvloeien. Daarbij mag de geleidertemperatuur de maximale waarde niet overschrijden. Bij de berekening wordtrekening gehouden met de verandering van de elektrische geleiderweerstand door de toename van de temperatuur.

Voorbeeldberekening

11-114 pmo81

Onderstaand voorbeeld is berekend aan de hand van de configuratiebestand: YMeKrvas 10 kV 1x95 Al plat vlak.vcf.Voor deze kabel kan de maximale stapbelasting automatisch worden berekend. De continue vloeiende stroom tergrootte van I1 wordt gespecificeerd bij "Voorbelasting". Voor alle tijdsduren tussen 0 en 24 uren wordt de maximalestapbelasting uitgerekend. Dat betekent altijd dat voor korte tijdsduren de maximale stapbelasting het grootst is.Indien t nadert tot oneindig, zal de maximale stapbelasting gelijk zijn aan de stationaire stroombelasting.

Het resultaat van de voorbeeldberekening is een grafiek waarin, uitgaande van een gegeven voorbelasting,aangegeven is hoeveel de extra belasting op een kabelverbinding mag zijn. Op de horizontale as is de duur van deextra belasting weergegeven. In onderstaand voorbeeld mag, uitgaande van een voorbelasting van 100 A,gedurende 8 uren een stroom van maximaal 357 A door de kabelverbinding vloeien. Daarna moet de stroom weerbeneden de stationair maximale waarde liggen.

6.3.3 Berekening cyclische stroombelasting

De dynamische berekening wordt beschreven in IEC 60853. In deze norm worden twee berekeningsmethodenbeschreven, namelijk de stapvormig veranderende en de cyclische belasting. Uitgangspunt van een dynamischeberekening is altijd de stationaire berekening, waarin een aantal basisparameters, zoals de verliezen in de kabel ende thermische weerstanden, wordt bepaald.

Bij een dagelijks wisselende belasting (tot maximaal de nominale stroomsterkte) zal de kabel de maximaletemperatuur niet bereiken en volgens de norm is het mogelijk om de kabel tijdelijk meer dan nominaal te belasten.

11-114 pmo82

Definitie:

De cyclische belastbaarheidsfactor wordt aangeduid met de letter M. Dit is factor waarmee de nominaal continuestroombelasting mee mag worden vermenigvuldigd om de piekwaarde te verkrijgen van de dagelijksestroomcyclus, zodanig dat voor die stroomcyclus de geleider de maximale temperatuur niet overschrijdt.

Voor het vaststellen van de M-factor is de vorm van de stroomcyclus van belang. De vastgestelde M-factor geldtdan ook alleen voor stroomcycli van die vorm. Het wijzigen van een van de uurwaarden van de cyclus heeft directinvloed op de waarde van M en dus op de maximale waarde van de totale cyclus.

De methode gaat uit van een langzame component en een snelle component. De langzame component wordtbepaald aan de hand van de gemiddelde belasting over de 24 uurwaarden van de cyclus. De snelle componentwordt bepaald aan de hand van het gedrag tijdens de 6 uren die vooraf gaan aan het tijdstip waarvoor dekabelbelastbaarheid wordt bepaald.

De methode gaat uit van een dagelijks cyclisch veranderend kabelbelastingpatroon. In bovenstaand voorbeeld (uitconfiguratie: YMeKrvas 10 kV 1x95 Al plat vlak.vcf) toont de belastingstroom twee pieken, die elk ongeveer evengroot zijn: één op t=8 uur en één op t=17 uur. Naar verwachting zal het moment van de kritieke maximaledynamische belastbaarheid zich ergens tussen deze twee tijdstippen bevinden.

De methode berekent voor elk moment van de dagcyclus een maximale cyclische kabelbelastbaarheid, ervanuitgaande dat de kabel gedurende de cyclus niet volbelast is en dat de kabel dus ook niet de maximumtemperatuur heeft bereikt.De hoogste temperatuur treedt doorgaans op aan het einde van een periode met de hoogste stroom. Dit hoeft nietaltijd op te gaan want de temperatuur is ook afhankelijk van het niveau van de stroom in de daaraan voorafgaandestroom. In bovenstaand voorbeeld is de stroom het grootst op t=8 uur maar de kabel zal hoogstwaarschijnlijk dehoogste temperatuur bereiken bij de iets kleinere stroom op t=17 uur.

Voorbeeldberekening

Onderstaand voorbeeld is berekend aan de hand van de configuratiebestand: YMeKrvas 10 kV 1x95 Al plat vlak.vcf.

11-114 pmo83

De stroomcyclus is weergegeven in bovenstaande figuur. De berekende geleidertemperatuur is weergegeven metde oranje lijn in de onderstaande figuur. Zichtbaar is dat de hoogste temperatuur op t=17 uur wordt behaald.

De berekende M-factor wordt in het scherm weergegeven. Deze is in dit voorbeeld gelijk aan 1,188 (zieresultatengedeelte, hieronder). Dat betekent dat de piekwaarde voor deze dagbelastingcyclus gelijk mag zijn aan1,188 maal de continu toelaatbare stroomwaarde. In dit voorbeeld mag de piek van de cyclus dus gelijk zijn aan: 1,188 x 272 A = 323 A.

Voor de gegeven dagcyclus, die een piek heeft van 256 A op t=8 h, betekent dit dat alle waarden vermenigvuldigdmogen worden met: 323 / 256 = 1.264. Deze waarde is in het resultatengedeelte weergegeven als "Maximale factor stroombelastingsprofiel" (ziehieronder). In bovenstaande grafiek geeft de grijze lijn de geleidertemperatuur weer voor de maximale dagcyclus(waarvan alle waarden met deze factor zijn vermenigvuldigd).

11-114 pmo84

Onderstaande figuur geeft de stroomcyclus weer, zoals deze is ingevoerd (blauwe histogram) en zoals dezemaximaal mag zijn: gestapeld histogram, blauw plus de marge in het groen. Indien de ingevoerde stroomcyclus al te grote waarden zou bevatten, dan zou de negatieve marge in het roodaangegeven zijn.

©2011 Phase to Phase BV

85 11-114 pmo

Index

- A -Aansluiting 26

Aardschermen 72

Afstand tussen kabels 26

Altijd temperatuur berekenen 30

- B -Bovengronds 23, 75

Buis 31

- C -Circuit 25

Circuits 21

Constructie 56, 65

Cyclische stroombelasting 41, 81

- D -Diepte 26

Duct 26, 31

Ductbank 33

Dynamische stroombelasting 41, 43, 45, 78

- E -Emergency belasting 45

- F -Fasevolgorde 26

Forceer stroom=0 30

Frequentie 25

- G -Geul 32

Gronduitdroging 23, 74

- H -Hardwaresleutel 9

- I -Installatie 9

- K -Kabel configuratie 26

Kabels in geul 26

Kabeltype 25, 72

Kabeltype-editor 21, 56

- L -Ligging 26

- M -Maximale stapbelasting 45, 80

Maximale stationaire stroom 39

Maximale temperatuur 39

M-factor 81

Microsoft.Net 9

Model van de kabel 65, 69

- O -Omgeving 22, 73

Omgevingstemperatuur 23

Ondergronds 23, 76

Opties 53

- P -Parallelle circuits 26, 76

- R -Rekentechnisch model 69

- S -Sentinel-driver 9

Stapvormige stroombelasting 43, 79

Stationaire stroom 39, 71

Stroom 30

©2011 Phase to Phase BV

86 11-114 pmo

- T -T4 opdrukken 30

Taalinstelling 53

Temperatuurbeeld 40

Temperatuurverloop 71

Thermische weerstanden 68

- V -Verliezen 68

- W -Warmtebron 33, 76

Werkblad 21, 22

- X -X-Positie 26

- Z -Zoninstraling 75