ТЕРМІЧНА СТІЙКІСТЬ ВИСОКОВОЛЬТНОЇ КАБЕЛЬНОЇ ЛІНІЇ В АВАРІЙНИХ УМОВАХ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ І КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ
The paper proposes new knowledge in cable engineering by studying the operation of up-to-date high-voltage cable line under the non-nominal and emergency conditions to ensure its reliability and service life. The temperature conditions for operation of an underground 110 kV three-phase cable line wi...
Saved in:
| Date: | 2026 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English Ukrainian |
| Published: |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ
2026
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1780 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Technical Electrodynamics |
Institution
Technical Electrodynamics| _version_ | 1864579962880655360 |
|---|---|
| author | Щерба, А.А. Подольцев, О.Д. Кучерява, І.М. Антонець, Т.Ю. |
| author_facet | Щерба, А.А. Подольцев, О.Д. Кучерява, І.М. Антонець, Т.Ю. |
| author_sort | Щерба, А.А. |
| baseUrl_str | https://techned.org.ua/index.php/techned/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-05-07T09:11:50Z |
| description | The paper proposes new knowledge in cable engineering by studying the operation of up-to-date high-voltage cable line under the non-nominal and emergency conditions to ensure its reliability and service life. The temperature conditions for operation of an underground 110 kV three-phase cable line with cross-linked polyethylene insulated cables in the nominal and emergency modes of short circuit and short-term overload of cables are studied by computer finite-element method. A number of practically important problems for designing such cable lines are solved. In particular, the computation of the three-phase short-circuit mode in the line is carried out taking into account its reconnection after short circuit with certain delay time (5, 10 or 15 s) and at different loads (50% and 100% of the nominal current). The results obtained allow determining the permissible operating time for the line operation with the temperature of the cable conductor not higher than the permissible limiting value. The nature of the increase in the temperature of the cables within the time of different current overloads varying from 120% to 200% is investigated. The results give a possibility to determine the permissible operating time of the line when the temperature of the cable conductor does not exceed 130°С. In the case of the double-circuit cable line, the computational results for non-stationary thermal process under emergency condition of one circuit failure and the transmission of double power through the other circuit are presented. It is shown that the limiting conductor temperature of 130°C is reached after 1.3 hours of line operation. The problems solved in the paper answer the questions regarding the thermal stability of the high-voltage cable line in emergency modes and are of interest to designers of such lines as well as organizations responsible for their safe operation and power companies for more efficient use of cable lines. References 36, figures 5, tables 2. |
| doi_str_mv | 10.15407/techned2026.03.062 |
| first_indexed | 2026-05-01T01:00:21Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-1780 |
| institution | Technical Electrodynamics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English Ukrainian |
| last_indexed | 2026-05-08T01:00:21Z |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Інститут електродинаміки НАН України, Київ |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-17802026-05-07T09:11:50Z THERMAL STABILITY OF HIGH-VOLTAGE CABLE LINE UNDER EMERGENCY CONDITIONS OF OVERLOAD AND SHORT CIRCUIT ТЕРМІЧНА СТІЙКІСТЬ ВИСОКОВОЛЬТНОЇ КАБЕЛЬНОЇ ЛІНІЇ В АВАРІЙНИХ УМОВАХ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ І КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ Щерба, А.А. Подольцев, О.Д. Кучерява, І.М. Антонець, Т.Ю. cables with cross-linked polymer insulation cable line emergency mode temperature conditions cable operation time under safe conditions кабелі зі зшито-полімерною ізоляцією, кабельна лінія аварійний режим температурні режими час роботи кабелю в безпечному режимі The paper proposes new knowledge in cable engineering by studying the operation of up-to-date high-voltage cable line under the non-nominal and emergency conditions to ensure its reliability and service life. The temperature conditions for operation of an underground 110 kV three-phase cable line with cross-linked polyethylene insulated cables in the nominal and emergency modes of short circuit and short-term overload of cables are studied by computer finite-element method. A number of practically important problems for designing such cable lines are solved. In particular, the computation of the three-phase short-circuit mode in the line is carried out taking into account its reconnection after short circuit with certain delay time (5, 10 or 15 s) and at different loads (50% and 100% of the nominal current). The results obtained allow determining the permissible operating time for the line operation with the temperature of the cable conductor not higher than the permissible limiting value. The nature of the increase in the temperature of the cables within the time of different current overloads varying from 120% to 200% is investigated. The results give a possibility to determine the permissible operating time of the line when the temperature of the cable conductor does not exceed 130°С. In the case of the double-circuit cable line, the computational results for non-stationary thermal process under emergency condition of one circuit failure and the transmission of double power through the other circuit are presented. It is shown that the limiting conductor temperature of 130°C is reached after 1.3 hours of line operation. The problems solved in the paper answer the questions regarding the thermal stability of the high-voltage cable line in emergency modes and are of interest to designers of such lines as well as organizations responsible for their safe operation and power companies for more efficient use of cable lines. References 36, figures 5, tables 2. Роботу присвячено отриманню нових даних у галузі кабельної техніки шляхом вивчення роботи сучасної високовольтної кабельної лінії в аварійних режимах задля забезпечення надійності і ресурсу функціонування. З використанням скінченно-елементного аналізу досліджено температурні режими підземної трифазної кабельної лінії з кабелями зі зшито-полімерною ізоляцією напругою 110 кВ в номінальному режимі та в аварійних режимах короткого замикання і короткочасного перевантаження кабелів. Розв’язано ряд практично важливих задач, що виникають під час проектування таких кабельних лінії, зокрема проведено розрахунок режиму трифазного КЗ в лінії з урахуванням її повторного включення після КЗ з певним часом витримки (5, 10 та 15 с) та за різного навантаження – 50% і 100% від номінального струму. Результати дають змогу визначити допустимий час роботи лінії з температурою жил кабелів не вище допустимого граничного значення. Досліджено характер зростання у часі температури кабелів за різного струмового перевантаження, що змінюється в діапазоні від 120% до 200%. Результати дають можливість визначити допустимий час роботи лінії, коли температура жили кабелів не перевищує 1300С. У випадку дволанцюгової кабельної лінії наведено результати розрахунку нестаціонарного теплового процесу в аварійному режимі пошкодження одного ланцюга та передавання подвійної потужності іншим ланцюгом. Показано, що гранична температура жили 1300С досягається після 1,3 години роботи такої лінії. Розв’язані в роботі задачі дають змогу отримати відповіді на питання щодо термічної стійкості високовольтної кабельної лінії в аварійних режимах і представляють інтерес для проектувальників таких ліній, організацій, відповідальних за їхню безпечну експлуатацію, електроенергетичних компаній для більш ефективного використання кабельних ліній. Бібл. 36, рис. 5, табл. 2. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2026-04-30 Article Article application/pdf application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1780 10.15407/techned2026.03.062 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 3 (2026): TEKHNICHNA ELEKTRODYNAMIKA; 062 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 3 (2026): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; 062 2218-1903 1607-7970 10.15407/techned2026.03 en uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1780/1602 https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1780/1603 Авторське право (c) 2026 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | кабелі зі зшито-полімерною ізоляцією, кабельна лінія аварійний режим температурні режими час роботи кабелю в безпечному режимі Щерба, А.А. Подольцев, О.Д. Кучерява, І.М. Антонець, Т.Ю. ТЕРМІЧНА СТІЙКІСТЬ ВИСОКОВОЛЬТНОЇ КАБЕЛЬНОЇ ЛІНІЇ В АВАРІЙНИХ УМОВАХ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ І КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ |
| title | ТЕРМІЧНА СТІЙКІСТЬ ВИСОКОВОЛЬТНОЇ КАБЕЛЬНОЇ ЛІНІЇ В АВАРІЙНИХ УМОВАХ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ І КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ |
| title_alt | THERMAL STABILITY OF HIGH-VOLTAGE CABLE LINE UNDER EMERGENCY CONDITIONS OF OVERLOAD AND SHORT CIRCUIT |
| title_full | ТЕРМІЧНА СТІЙКІСТЬ ВИСОКОВОЛЬТНОЇ КАБЕЛЬНОЇ ЛІНІЇ В АВАРІЙНИХ УМОВАХ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ І КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ |
| title_fullStr | ТЕРМІЧНА СТІЙКІСТЬ ВИСОКОВОЛЬТНОЇ КАБЕЛЬНОЇ ЛІНІЇ В АВАРІЙНИХ УМОВАХ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ І КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ |
| title_full_unstemmed | ТЕРМІЧНА СТІЙКІСТЬ ВИСОКОВОЛЬТНОЇ КАБЕЛЬНОЇ ЛІНІЇ В АВАРІЙНИХ УМОВАХ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ І КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ |
| title_short | ТЕРМІЧНА СТІЙКІСТЬ ВИСОКОВОЛЬТНОЇ КАБЕЛЬНОЇ ЛІНІЇ В АВАРІЙНИХ УМОВАХ ПЕРЕВАНТАЖЕННЯ І КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ |
| title_sort | термічна стійкість високовольтної кабельної лінії в аварійних умовах перевантаження і короткого замикання |
| topic | кабелі зі зшито-полімерною ізоляцією, кабельна лінія аварійний режим температурні режими час роботи кабелю в безпечному режимі |
| topic_facet | cables with cross-linked polymer insulation cable line emergency mode temperature conditions cable operation time under safe conditions кабелі зі зшито-полімерною ізоляцією, кабельна лінія аварійний режим температурні режими час роботи кабелю в безпечному режимі |
| url | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/1780 |
| work_keys_str_mv | AT ŝerbaaa thermalstabilityofhighvoltagecablelineunderemergencyconditionsofoverloadandshortcircuit AT podolʹcevod thermalstabilityofhighvoltagecablelineunderemergencyconditionsofoverloadandshortcircuit AT kučerâvaím thermalstabilityofhighvoltagecablelineunderemergencyconditionsofoverloadandshortcircuit AT antonecʹtû thermalstabilityofhighvoltagecablelineunderemergencyconditionsofoverloadandshortcircuit AT ŝerbaaa termíčnastíjkístʹvisokovolʹtnoíkabelʹnoílíníívavaríjnihumovahperevantažennâíkorotkogozamikannâ AT podolʹcevod termíčnastíjkístʹvisokovolʹtnoíkabelʹnoílíníívavaríjnihumovahperevantažennâíkorotkogozamikannâ AT kučerâvaím termíčnastíjkístʹvisokovolʹtnoíkabelʹnoílíníívavaríjnihumovahperevantažennâíkorotkogozamikannâ AT antonecʹtû termíčnastíjkístʹvisokovolʹtnoíkabelʹnoílíníívavaríjnihumovahperevantažennâíkorotkogozamikannâ |