Протекание электрического тока по проводнику вызывает его нагрев. В соответствии с [2] допустимая токовая нагрузка по нагреву проводов определяется исходя из наиболее высокой температуры провода 70 °С. Данная температура обусловлена условиями сохранения механической прочности провода и сохранением нормированных вертикальных расстояний между проводом и землей или между проводом и пересекаемым объектом [НТД].
При проведении расчетов длительно допустимой токовой загрузки линий электропередач (ДДТН ЛЭП) используются поправочные коэффициенты на токи для неизолированных проводов в зависимости от температуры воздуха [2]. Однако данная методика не учитывает в полной мере влияние на температуры проводника солнечной радиации, силы и направления ветра.
В данной работе проведено сравнение методов определения ДДТН ЛЭП, основанных на использовании уравнения теплового баланса проводника и метода, учитывающего поправочные коэффициенты по [2].
На данный момент существует большое количество альтернативных методов для расчетов максимально допустимого тока провода [1]. Их можно разделить на две большие группы: стационарный тепловой процесс и нестационарный тепловой процесс. В первой группе все рассматриваемые теплофизические параметры не меняются со временем, то есть токовая нагрузка, температура провода и условия охлаждения считаются постоянными.
Принимается, что тепло, выделяемое в проводе при протекании тока по нему и поглощенное тепло солнечной радиации, полностью отдается в окружающую среду.
Вторая группа методов оценивает не только изменение параметров от «точки до точки», то есть при изменении режима или сторонних параметров, но и принимается, что теплофизические параметры изменяются с протеканием времени. Для данной задачи допущением служит экспоненциальное изменение теплового процесса.
где: I д – допустимый ток (I дл доп , Iав доп);
ϑд – допустимая температура провода (соответственно ϑдл доп , ϑав доп);