Меню

1 Схемы замещения КЛ и их параметры

Удельная емкость кабеля таблица

Формы протоколов измерения кабеля постоянным током и протоколы измерений оптоволокна можно скачать со страницы «Формы протоколов измерений кабеля». Там же самозаполняющийся протокол

Страница, описывающая импульсный метод измерения кабеля, а так же ней таблицы значений коэффициентов укорочения, а так же проблемы, связанные.

Справочные данные о кабелях связи ТПП и КСПП. Нормы на смонтированные линии связи

Буква «С» в марке КСПП обозначает «Сельский«. О конструктивных особенностях, базовых марках этого типа кабелей на странице → Кабели сельской связи.

Многие нормы и параметры можно найти в «Руководстве по строительству линейных сооружений местных сетей связи, М., 2005». Нормы электрических параметров из этой книжки есть на одноимённой странице. Остальные нормативы можно найти в других разделах «Руководства…» оглавление которого есть на страницах Руководство I и Руководство II.

Так же на сайте размещено Руководство по эксплуатации линейно-кабельных сооружений местных сетей связи. Основная масса справочных материалов размщена в приложениях этой книжки.

Взято из ОСТ 45.83-96, хотя почти тоже самое можно найти в общей инструкции по строительству ЛС ГТС за 1978 год и в ОСТах других стран СНГ:

5 Нормы электрические для абонентских линий городских телефонных сетей

5.1 Электрическое сопротивление 1 км цепей абонентских кабельных линий постоянному току при температуре окружающей среды 20°С, в зависимости от применяемого кабеля, приведено в таблице 1.

Марка кабеля для АЛ ГТС Диаметр
жилы, мм
Электрическое
сопротивление
1 км цепи,Ом,
не более
ТПП, ТППэп, ТППЗ, ТППэпЗ,ТППБ,
ТППэпБ, ТППЗБ, ТППБГ, ТППэпБГ,
ТППБбШп, ТППэпБбШп, ТППЗБбШп,
ТППЗэпБбШп, ТППт
0,32
0,40
0,50
0,64
0,70
458,0
296,0
192,0
116,0
96,0
ТПВ, ТПЗБГ 0,32
0,40
0,50
0,64
0,70
458,0
296,0
192,0
116,0
96,0
ТГ, ТБ, ТБГ,ТК 0,40
0,50
0,64
0,70
296,0
192,0
116,0
96,0
ТСтШп, ТАШп 0,50
0,70
192,0
96,0
ТСВ 0,40
0,50
296,0
192,0

5.2 Значение асимметрии сопротивлений жил АЛ ГТС постоянному току должно быть не более 0,5 % от сопротивления цепи.

5.3 Электрическое сопротивление изоляции 1км жил АЛ ГТС при нормальныхклиматических условиях в зависимости от марки кабеля должно соответствовать требованиям, приведенным в таблице 2.

Марка кабеля для АЛ ГТС Электрическое сопротивление изоляции 1км жил,
МОм, не менее
Срок эксплуатации линии
ввод в эксплуатацию* до 5 лет до 10 лет св.15 лет
ТПП, ТППэп, ТППБ, ТППэпБ,
ТППБГ, ТППэпБГ, ТППБбШп,
ТППэпБбШп, ТППЗэпБбШп
5000 1000 500 300
ТППЗ, ТППЗБ, ТППЗэпБ 5000 1000 800 500
ТГ, ТБ, ТБГ, ТК для жил с изоляцией:
трубчато-бумажной
пористо-бумажной
5000
4000
1000
1000
400
400
200
200
*- нормы установлены для линий без оконечных устройств

5.4 Значение затухания цепей АЛ ГТС на частоте 1000 Гц должно быть не более: 6,0 дБ — для кабелей с диаметром жил 0,4 и 0,5 мм;
5,0 дБ — для кабелей с диаметром жил 0,32 мм.

5.5 Значение переходного затухания между цепями АЛ ГТС на ближнем конце на частоте 1000 Гц должно быть не менее 69,5 дБ.
.

Приложение А (справочное)

Нормы электрические на конструктивные элементы АЛ ГТС
Таблица А.1 Электрические характеристики АЛ ГТС с учетом срока эксплуатации

Марка кабеля для АТС Сопротивление изоляции жил, МОм Рабочая емкость, нф/км
5 лет 10 лет 15 лет 5 лет 10 лет 15 лет
ТПП
ТГ
ТППЗ
1000
1000
1000
500
500
800
200
200
500
50
52
50
55
55
50
60
60
55

Изоляция с оконечными устройствами, то есть с плинтами, должна быть не менее 1000 МОм, причём независимо от длины кабеля. Эта норма есть на странице «Нормы электрические на постоянном токе на неуплотненные находящиеся в эксплуатации кабельные, воздушные и смешанные линии местных сетей связи» в таблице П.4.2 Электрическое сопротивление изоляции токопроводящих жил кабельной линии при температуре плюс 20 °С (чит. примечание) из «Правил технического обслуживания и ремонта линий кабельных, воздушных и смешанных местных сетей связи. 1996г».

В новых инструкциях её не всегда пропечатывают, но кто постаянно с этим работает, знают, если кабель не повреждён наибольшее падение изоляции на плинтах (обычно отсыревших).

• Тема измерения изоляции КЛС неформально, но с учётом опыта раскрыта на странице → Норма изоляции на кабельную линию связи
• Про причины отсыревания плинтов → Отчего отсыревают плинты в ШР, чем сушить, как повысить изоляцию
• Об оконечных устройствах использующихся в проводной на сайте есть раздел «Оконечные устройства для медных кабелей связи«, начало: → Громполоса. Оконечные устройства кросса

Взято из ОСТ 45.83-965.7 :

Нормы электрические на АЛ СТС из дночетверочных кабелей связи типа КСПЗП
5.7.1 Электрическое сопротивление 1км цепи АЛ СТС постоянному току при температуре окружающей среды 20 °С в ависимости от марки применяемого кабеля приведено в таблице 4.
Таблица 4

Марка кабеля для АЛ СТС Диаметр жилы, мм Электрическое опротивление
1км цепи.Ом
КСПЗП 0,64 116,0
КСПП, КСПЗП, КСППБ,
КСПЗПБ, КСППт, КСПЗПт,
КСПЗПК
0,90 56,8

5.7.2 Значение асимметрии сопротивлений жил постоянному току цепи кабельной АЛ СТС должна быть не более 0,5% сопротивления цепи.

5.7.3 Рабочая электрическая емкость 1 км цепи должна быть не более: 35нФ — для КСПЗП 1х4х0,64; 38 нФ — для КСПЗП (КСПП) 1х4х0,9.

5.7.4 Электрическое сопротивление изоляции 1 км жил кабельной АЛ СТО в зависимости от марки кабеля и срока эксплуатации приведены в таблице 5.

Марка кабеля
для АЛ СТС
Электрическое сопротивление
изоляции 1км цепи,
МОм,не менее
Срок эксплуатации линии
ввод в эксплу-
атацию *
до 5 лет до 10 лет до 15 лет свыше 15лет
КСПП, КСППБ, КСППЗ 10000 10000 8000 5000 3000
КСПЗП, КСПЗПБ, КСПЗПт, КТПЗБбШп 10000 10000 10000 10000 8000
* — нормы установлены для линий без оконечных устройств

5.7.5 Электрическое сопротивление изоляции (оболочки, шланга) 1 км экрана пластмассового кабеля относительно земли в течение всего срока эксплуатации должно быть не менее 1,0 МОм.

Сопротивление изоляции защитного полиэтиленового шланга (для кабелей в стальной или алюминиевой оболочке) — 5 МОм/км. [Общая инструкция по строительству ЛС ГТС 1978год]. Это значение сейчас распространяется и на изоляцию экрана ТПП и даже на броню оптоволоконного кабеля, правда появилась оговорка, что если отыскать повреждение изоляции затруднительно, то допускается значение 1 МОм/км.

Электрические характеристики кабелей связи ТПП, КСПП

Характеристики кабелей марки ТПП

Электрические характеристики кабелей на строительных длинах при температуре +20°C

Наименование характеристики Длина,м Частота,
кГц
ТПП с диаметром жил,мм
0.32 0.4 0.5 0.7
Сопротивление 2 токопроводящих
жил (шлейфа),
Ом, не более
1000 постоянный ток 432±36 278±12 180±12 90±6
Сопротивление изоляции жил
по отношению к экрану,
МОм, не менее
1000 постоянный ток 5000 5000 5000 5000
Рабочая емкость пары, нФ, не более 1000 0.8 45±8 45±8 45±8 45±8
Испытательное напряжение
для проверки прочности
изоляции в течение 2 мин.
между пучком всех жил и экраном, В
1000 0.05 1000 1000 1000 1000
Испытательное напряжение
для проверки прочности мизоляции в течение 2 мин.
между жилами рабочих пар,В
1000 0.05 1000 500 500 500
Коэффициент затухания пары,
дБ, не более
1000 0.8 1.74 1.566 1.262 0.86
250 11.12 9.22 6.35
Модуль волнового сопротивления,
Ом
0.8 1350 980 895 670
550 132 112 112
Читайте также:  Приложение для ведения таблиц

Частотные характеристики кабелей пучковой скрутки при температуре +20°C

Частота, кГц Изоляция сплошная полиэтиленовая,
диаметр жил 0.4,
четверочнаяскрутка
Изоляция сплошная полиэтиленовая,
диаметр жил 0.5,
парная скрутка
Изоляция сплошная полиэтиленовая,
диаметр жил 0.5,
четверочная скрутка
Изоляция сплошная полиэтиленовая,
диаметр жил 0.7, четверочная скрутка
Коэф. затухания, дБ/км Модуль волнового сопрот.,Ом Коэф. затухания, дБ/км Модуль волнового сопрот., Ом Коэф. затухания, дБ/км Модуль волнового сопрот., Ом Коэф. затухания, дБ/км Модуль волнового сопрот., Ом
0.8 1.44 1164 1.23 893 1.16 947 0.82 676
3.0 2.73 602 2.38 461 2.18 488 1.51 351
5 3.51 467.0 2.95 356.5 2.74 375.0 1.87 275.0
10 4.72 331.4 3.96 255.5 3.65 272.1 2.38 201.0
20 6.17 238.5 5.09 185.5 4.65 200.5 2.78 158.2
50 8.02 168.6 6.37 135.3 5.71 152.8 3.45 138.1
100 9.07 145.3 7.15 121.8 6.48 139.8 4.21 132.9
150 9.74 139.4 7.64 117.4 7.00 137.0 4.88 131.5
200 10.49 137.1 8.37 116.0 7.87 135.2 5.67 130.4
250 11.12 135.7 9.22 115.1 8.70 134.5 6.35 129.0
300 12.08 135.0 10.01 114.3 9.48 133.8 6.96 128.0
350 12.70 134.0 10.70 113.6 10.08 133.0 7.48 127.0
400 13.57 133.7 11.31 113.0 10.79 132.5 8.11 125.0
500 15.05 132.9 12.62 112.4 11.75 131.8 8.96 125.0
600 16.31 131.5 13.75 111.8 12.81 131.2 9.79 125.0
700 17.40 131.6 14.70 111.1 13.92 130.8 10.61 125.0
800 18.53 131.3 15.66 110.5 14.79 130.0 11.31 124.8
1000 20.71 130.5 17.40 109.9 16.18 129.7 12.62 124.0
1500 23.93 129.9 21.06 108.5 20.01 128.9 15.68 123.1
2000 28.58 129.5 23.88 107.2 22.62 127.0 18.28 121.5
2500 32.07 128.3 26.36 106.5 24.88 126.5 20.53 121.0

Примечание. Разброс значений коэффициента затухания во всем спектре частот ±5%, а модуля волнового сопротивления ±6%.

Параметры кабеля КСПП

Буква «С» в марке КСПП обозначает «Сельский«.

В приложениях к Руководству по эксплуатации линейно-кабельных сооружений местных сетей связи есть так же конструкционные данные на на саые распространённые кабеля связи

Источник

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЕМКОСТЬ

Емкость одножильного и отдельных экранированных жил много­жильного кабеля, включая радиочастотные кабели (рис. 2-6),

Емкость кабелей измеряют и нормируют в микрофарадах

(10–6 ф), нанофарадах (10–9 ф) и пикофарадах (10–12 ф) на 1 км или 1 м.

Емкость радиочастотных коаксиальных кабелей с многопрово­лочным внутренним проводником

где k3=0,98/0,99—коэффициент, учитывающий форму внешнего про­водника и представляющий собой отношение емкости кабеля с внеш­ним (Проводником в форме оплетки к емкости кабеля с.внешним про­водником в форме сплошной трубы; dэ — эквивалентный диаметр, мм. Емкость одной жилы двухжильного кабеля в общей металличе­ской оболочке и одной жилы симметричного экранированного радиочастотного кабеля (обе жилы имеют равные по величине, но противоположные по знаку потенциалы)

Если же оба провода находятся под одним и тем же потенциалом

Емкость двухжильного кабеля в общих металлической оболочке или экране может быть определена из частичных емкостей (рис. 1-14) по формуле:

где С1 — емкость между жилами А и В, соединенными с оболочкой или экраном; С12 — емкость жил А и В, соединенных вместе против оболочки и экрана; l — длина кабеля, м.

Емкость неэкранированного двухжильного (симметричного) ка­беля

Рабочая емкость жилы трехжильного кабеля (рис. 2-6):

Емкость трехжильных кабелей с секторными жилами может быть приближенно определена по этим же формулам с заменой сек­торных жил круглыми, но с сечением, увеличенным на 50% при той же толщине изоляции.

Емкость трехжильного кабеля с поясной изоляцией в общей ме­таллической оболочке или в экране выражается через частичные емкости между жилами и каждой жилы относительно оболочки кабеля (рис. 2-6). Вследствие симметрии жил С10=С20=С30 и С12 = C23 = C13. Емкость каждой жилы относительно двух других жил, соединенных с оболочкой (или экраном):

Емкость двух жил, соединенных вместе, относительно третьей жилы, соединенной с оболочкой (или экраном):

Емкость всех трех соединенных вместе жил относительно обо­лочки (или экрана):

Рабочая емкость трехжильного кабеля при трехфазном токе

Частичные емкости: между двумя жилами

между жилой и оболочкой (или экраном)

Емкостное реактивное сопротивление кабеля

где С — емкость кабеля, ф/км.

Емкость групп кабелей связи в общем виде с учетом системы скрутки и величины укрутки жил:

ψ — поправочный коэффициент, характеризующий удаление жил от заземленной оболочки или экрана (табл. 2-4), при большом удалении, ψ =1. Численные значения поправочного коэффициента ψ в зависимости от отношения диаметров жилы по изоляции (d1) к диаметру жилы (d) приведены в табл. 2–5.

Значения α и ψ для расчета рабочей емкости кабелей связи

Численные значения коэффициента ψ для парной, четверочной и двойной парной скруток

Эквивалентное значение диэлектрической проницаемости слож­ной (комбинированной) изоляции определяют по соотношениям объемов составных ее частей. При непрерывной и одинаковой по длине изоляции соотношение объемов можно заменить соотноше­нием площадей поперечного сечения. Для комбинированной двух­слойной изоляции

Для изоляции комбинированной в радиальном направлении

Для изоляции комбинированной в тангенциальном направлении

Значения диэлектрической проницаемости основных электроизо­ляционных кабельных материалов и комбинированной изоляции при­ведены в табл. 2–6. Величина емкости кабеля мало изменяется в за­висимости от частоты (рис. 2-1).

После несложной процедуры регистрации Вы сможете пользоваться всеми сервисами и создать свой веб-сайт.


Моя заявка.
всего позиций: 0.

Источник



Емкость кабеля

Если к двум проводникам приложить напряжение, то на них появятся равные по количеству, но разные по знаку заряды. Величина этих зарядов пропорциональна напряжению между проводниками:

Отношение заряда, внесенного на проводник, к потенциалу, до которого зарядился проводник, под действием этого заряда, называется электрической емкостью:

Практическая единица емкости — фарада — очень большая величина, и поэтому обычно емкость измеряют в микрофарадах (10- 6 ф), нанофарадах (10- 9 ф) и пикофарадах (10- 12 ф) или в абсолютной системе единиц — в сантиметрах

Емкость цилиндрического конденсатора (каким является электрический кабель в металлической оболочке) с радиусами электродов (внутреннего г и внешнего R) и длиной l

т. е. емкость конденсатора данных геометрических размеров и формы прямо пропорциональна ε диэлектрика. Диэлектрическая проницаемость ε нейтральных изоляционных материалов не зависит от частоты и слабо зависит от температуры, уменьшаясь при уменьшении последней вследствие теплового расширения вещества. У дипольных изоляционных материалов при повышении частоты переменного напряжения величина ε сначала также остается неизменной, но начиная с некоторой критической частоты, когда поляризация уже не успевает полностью установиться за один полупериод, ε начинает уменьшаться, приближаясь при весьма высоких частотах к значениям, характерным для нейтральных изоляционных материалов. В области низких температур, когда вещество обладает большой вязкостью, ориентация дипольных молекул вдоль поля затруднена; при повышении температуры и уменьшении вязкости возможность ориентации диполей облегчается, вследствие чего ε возрастает. При сравнительно высоких температурах вследствие усиления тепловых колебаний молекул степень ориентации молекул снижается, что приводит к уменьшению ε.

Поле заряженного провода (жилы) вызывает перераспределение зарядов на всех соседних с ним проводах. Потенциал заряженного провода обусловлен зарядом этого провода и зарядами, индуцированных им на других проводах. Определение емкости провода в зависимости от формы и расположения смежных с ним проводов связано со значительными математическими трудностями. Поэтому обычно пользуются для расчетов приближенными формулами.

Читайте также:  Тег для шапки таблицы

Эквивалентное значение диэлектрической проницаемости сложной (комбинированной) изоляции определяют по соотношению объемов составных ее частей. При непрерывной и одинаковой по длине изоляции соотношение объемов можно заменить соотношением площадей поперечного сечения. Для комбинированной двухслойной изоляции

Для двухслойной изоляции, комбинированной в радиальном направлении, эквивалентные значения

радиочастотные кабели (рис. 1-2),

Емкость радиочастотного коаксиального кабеля с многопроволочным внутренним проводником

где — коэффициент, учитывающий форму внешнего проводника и представляющий собой отношение емкости кабеля при внешнем проводнике в форме оплетки к емкости кабеля с внешним проводником в форме сплошной трубы; d э — эквивалентный диаметр, мм.

Емкость жилы двухжильного кабеля в общей металлической оболочке или экране

Если обе жилы находятся под одним и.тем же потенциалом, то

Емкость двухжильного кабеля в общей металлической Оболочке или экране может быть определена из частичных емкостей (см. рис. 1-1) по формуле

где С 1 — емкость между жилой А и жилой В, соединенным с экраном; С 2 — емкость жил А и В, соединенных вместе по отношению к экрану; l — длина кабеля, м.

Емкость неэкранированного двухжильного (симметричного) кабеля

Рабочая емкость жилы трехжильного кабеля (рис. 1-1)

Емкость трехжильного кабеля с секторными жилами может быть приближенно определена по указанным формулам с заменой секторных жил круглыми, но с сечением, условно увеличенным на 50% при той же толщине, изоляции.

При включении или выключении постоянного напряжения или вообще при изменениях величины приложенного напряжения возникает емкостный ток. Длительно емкостный ток существует только в изоляции, находящейся под воздействием переменного напряжения. Ток проводимости существует все время, пока к изоляции приложено напряжение постоянного тока.

Емкостное сопротивление — это сопротивление, которое оказывает переменному току конденсатор:

Произведение CR является постоянной времени саморазряда конденсатора; она равна времени, в течение которого напряжение на конденсаторе уменьшается в е = 2,718 . раз:

Источник

Кабельные линии электропередачи

Для кабельных линий (КЛ) всех классов напряжений при проектировании, строительстве, реконструкции, техническом перевооружении и эксплуатации рекомендуется применять кабели:

  • с увеличенной толщиной оболочки повышенной твердости для снижения риска повреждения оболочки при прокладке;
  • с наружным электропроводящим слоем, в том числе в составе огнезащитного покрытия, наносимого после прокладки кабеля на его оболочку, выполненную из материалов пониженной горючести, в том числе поливинилхлоридных композиций с низким дымогазовыделением и без галогенных композиций с высоким кислородным индексом для прокладки в инженерных сооружениях;
  • с изоляцией из сшитого полиэтилена для замены маслонаполненных кабелей и кабелей с пропитанной бумажной изоляцией;
  • напряжением 110 – 500 кВ, прошедших «Предквалификационное испытание кабельной системы» на надежность по ГОСТ Р МЭК 62067-2011, а напряжением 6 – 35 кВ, соответствующих требованиям МЭК 60502-2, МЭК 60502-4 и гармонизированных HD 620 S2:2010 и HD 605 S2;
  • для подводной прокладки — кабели бронированные (бронированные немагнитные) с изоляцией из сшитого полиэтилена обеспечивающие работу в течение срока службы, выдерживающие осевые, поперечные, механические нагрузки в условиях гидростатического давления (только единой строительной длинной подводной части перехода кабельной линий);
  • для прокладки в горной местности, а также в зонах сейсмической активности, применять бронированные кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена и прокладывать их в специальных инженерных сооружениях. Способ прокладки определять проектом, с применением специальных мер защиты от механических повреждений.
  • при параллельной прокладке силовых кабелей 110-500 кВ и кабелей ВОЛС для технологических защит ПС и ЛЭП, прокладку ВОЛС выполнять вне лотков с силовыми кабелями или защитных конструкций силовых кабелей.

Для КЛ 110 кВ и выше длиной не менее 0,5 км, как правило, должны применяться кабели со встроенным оптоволокном для мониторинга температуры нагрева токопроводящей жилы. Ресурсный срок службы кабелей не менее – 30 лет с учётом эксплуатационных мероприятий, регламентированных соответствующими нормативными документами.

1. Схемы замещения КЛ и их параметры

Обычно линии электропередачи рассматриваются как линии с равномерно распределенными по её длине параметрами. В инженерных расчетах для кабельных линий электропередачи (КЛ) длиной менее 10 – 50 км обычно используют упрощенные Т- и П-образные схемы замещения с сосредоточенными параметрами. При этом погрешности электрического расчета линии практически зависят только от её длины. Выбор схемы замещения линии электропередачи определяется сложностью системы электроснабжения. При расчетах сложных систем электроснабжения на ЭВМ целесообразно использовать П-образную схему замещения с целью упрощения расчетов. Схемы замещения КЛ с сосредоточенными параметрами приведены на рис. 1.

Общепринято в схемах замещения выделять продольные элементы – сопротивления линии электропередачи: ? = ? + ?? и поперечные элементы – проводимости: ? = ? + . Значения указанных параметров для КЛ определяются по общему выражению П = П?, где П, ?, ?, ?> — значение продольного или поперечного параметра, отнесенного к 1 км линии; ? — протяженность линии электропередачи (погонные параметры).

В частных случаях, в зависимости от исполнения КЛ и класса напряжения, используют только доминирующие параметры, в зависимости от их физического проявления.

Схемы замещения КЛ с сосредоточенными параметрами

Рис. 1. Схемы замещения КЛ с сосредоточенными параметрами: Т – образная (а) и П – образная (б)

Активное сопротивление обуславливает тепловые потери и зависит от материала токоведущих жил кабеля и их сечения. Для КЛ с проводами небольшого сечения из цветных металлов активное сопротивление принимают равным омическому, поскольку проявление поверхностного эффекта на промышленной частоте в этом случае не превышает 1 %. Для проводов сечением более 500 мм2 явление поверхностного эффекта на промышленной частоте значительно.

Погонное активное сопротивление КЛ (Ом/км) определяется по формуле

где ρ — удельное активное сопротивление металла провода, Ом ∙ мм 2 ⁄км:

  • для технического алюминия в зависимости от его марки можно принять ρ = 29,5 ÷ 31,5 Ом ∙ мм 2 ⁄км,
  • для меди ρ = 18,0 ÷ 19,0 Ом ∙ мм 2 ⁄км;

? – сечение фазного провода (жилы), мм 2 .

Необходимо помнить, что активное сопротивление токопроводящей жилы силового кабеля зависит также от температуры окружающей среды (КЛ проложена в земле, в воздухе, в трубах и т.д.) и значением протекающего по проводу силы тока. Зависимость активного сопротивления от температуры провода t определяется соотношением

где ? 20 — нормативное значение сопротивления ?0, которое рассчитывается по соотношению ?0 = ρ⁄?, при температуре проводника ? = 20℃;

α — температурный коэффициент электрического сопротивления, 1/град (для медных и алюминиевых проводов значение α = 0,00403).

Индуктивное сопротивление токопроводящей жилы силового кабеля X, как и для воздушной линии, обусловлено магнитным полем, возникающим внутри и вокруг проводника при протекании по нему переменного тока. В проводнике наводится ЭДС самоиндукции направленная, в соответствии с принципом Ленца, противоположно ЭДС источника. Индуктивное сопротивление ? обусловлено частотой тока ω = 2π? и значением индуктивности фазы ?.

Известно, что индуктивное сопротивление фаз многофазных линий электропередачи зависит также от взаимного расположения фазных проводов (жил). Кроме ЭДС самоиндукции в каждой фазе наводится противодействующая ей ЭДС взаимоиндукции, значение которой в каждой фазе зависит от конструкции линии электропередачи. При сближении фазных проводов влияние ЭДС взаимоиндукции возрастает, что приводит к уменьшению индуктивного сопротивления. Поэтому индуктивное сопротивление кабельных линий в 3 – 5 раз меньше чем аналогичный параметр воздушных линий.

Читайте также:  Быстро учим таблицу умножения Ольга Васильевна Узорова Елена Алексеевна Нефедова отзыв

Индуктивное сопротивление, Ом/км, отнесенное к 1 км кабельной линии, на частоте тока 50 Гц и циклической частоте ω = 2π? = 314 рад/ спроводов из цветных металлов определяется аналогично воздушной линии по эмпирической формуле как сумма внешнего ?́0 и внутреннего ?̈0 индуктивных сопротивлений. Внешнее индуктивное сопротивление определяется внешним магнитным потоком, образованным вокруг проводов и значениями величин Dср и ?пр (среднегеометрического расстояния между фазными жилами и радиуса многопроволочных проводов соответственно).

Внутреннее индуктивное сопротивление определяется внутренним потоком, замыкающимся в проводах.

При расчетах, в отличие от воздушных линий электропередач (ВЛ), обычно используют заводские данные об индуктивном сопротивлении кабелей, поскольку потребитель не имеет информации о конструктивных особенностях кабелей (в частности о параметрах токопроводящих экранов). Для кабельных линий всех марок и сечений напряжением 0,38 – 10 кВ индуктивное сопротивление находится в интервале 0,06 – 0,10 Ом/км и определяется из таблиц физикотехнических данных кабелей.

Из изложенного выше следует, что активное сопротивление КЛ зависит от материала, сечения и температуры провода. Зависимость ?0 = ?(?) обратно пропорциональна сечению провода, ярко выражена при малых сечениях, когда ?0 имеет большие значения, и мало заметна при больших сечениях проводов. Индуктивное сопротивление кабельных линий всех марок и сечений напряжением 0,38 – 10 кВ находится в интервале 0,06 – 0,10 Ом/км и определяется из таблиц физико-технических данных кабелей.

Емкостная проводимость обусловлена емкостями между фазами, фазными проводами (жилами) и землей (рис. 2). В практических расчетах рабочую емкость трехфазной воздушной линии (ВЛ) или кабельной линии (КЛ) электропередачи с одним проводом в фазе на единицу длины, Ф/км, определяют по формуле:

Численные данные значения рабочей емкости ? ∙ 10 −6 , трехжильных силовых кабелей с поясной изоляцией, Ф/км, напряжением 0,4 – 10 кВ приведены в табл. 1. Емкостная проводимость ?0 кабельной линии, См/км, зависит от конструкции кабеля и указывается заводом изготовителем, но для ориентировочных расчетов может быть оценена по формуле: .

Таблица 1. Значения рабочей емкости ? ∙ 10 −6 трехжильных кабелей с поясной изоляцией

Напряжение, кВ Сечение жилы, мм 2
10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240
До 1 кВ 0,35 0,40 0,50 0,53 0,63 0,72 0,77 0,81 0,86 0,86
6 0,20 0,23 0,28 0,31 0,36 0,40 0,42 0,46 0,51 0,53 0,58
10 0,23 0,27 0,29 0,31 0,32 0,37 0,44 0,45 0,60

Емкости трехфазной кабельной линии электропередачи

Рис. 2. Емкости трехфазной кабельной линии электропередачи

Под действием приложенного к КЛ напряжения через емкости линий протекают емкостные (зарядные) токи. Расчетное значение емкостной силы тока на единицу длины, кА/км

Зарядная мощность кабельной линии, обусловленная током ??0, определяется напряжением в каждой точке линии

Значение зарядной мощности для всей КЛ, длиной L, определяется через действительные (расчетные) напряжения начала и конца линии, Мвар:

Эту же мощность можно определить приближенно по номинальному напряжению линии

где ?? = ? ∙ ? — емкостная проводимость кабельной линии, длиной L, См;

?ном — номинальное напряжение кабельной линии, кВ.

Для кабелей напряжением 6 – 35 кВ с бумажной изоляцией и вязкой пропиткой известны генерации реактивной мощности ? на один километр линии (см. табл. 2), с учетом которой общая генерация КЛ может быть определена по соотношению:

Активная проводимость КЛ обусловлена потерями активной мощности ∆?? из-за несовершенства изоляции. Удельная проводимость ? определяется по общей формуле для шунта, См/км

В кабельной линии под влиянием наибольшей напряженности находится слой поясной изоляции у поверхности жил кабеля. Чем выше рабочее напряжение кабеля, тем заметнее токи утечки через материал изоляции и нарушение её диэлектрических свойств (увеличение тангенса диэлектрических потерь tgδ).

Таблица 2. Расчетные характеристики трехжильных кабелей с бумажной изоляцией

Активная проводимость силового кабеля на единицу длины, См/км. равна:

и соответствующий ток утечки в изоляции кабеля:

Тогда диэлектрические потери в материале изоляции КЛ, МВт, которые обязательно следует учитывать для КЛ с номинальным напряжением 110 кВ и выше можно определить по соотношению:

где ? = ?0? = ω?0? ∙ tgδ – активная проводимость КЛ с учетом её длины.

2. Схемы замещения КЛ для расчета симметричных режимов

При расчете симметричных установившихся режимов электроэнергетической системы схему замещения составляют для одной фазы, т.е. продольные параметры КЛ, сопротивления ? = ? + ?? изображают и вычисляют для одного фазного провода (жилы).

Емкостная проводимость ?? учитывает проводимости (емкости) между фазами, между фазами и землей и отражает генерацию зарядной мощности всей трехфазной конструкции в начале и конце линии:

Активная проводимость линии G, изображаемая в виде шунта между фазой (жилой) и точкой нулевого потенциала схемы (землей), включает суммарные потери активной мощности на корону (или в изоляции) трех фаз в начале и в конце линии:

Поперечные проводимости (шунты) ? = ? + . (рис. 3,в и 3,д) в схемах замещения кабельных линий электропередачи можно не изображать, а заменять мощностями этих шунтов (рис. 45,г).

Например, вместо активной проводимости показывают потери активной мощности в изоляции кабельной линии:

а взамен емкостной проводимости указывают генерацию зарядной мощности

В кабельных линиях напряжением до 10 кВ небольших сечений (50 мм2 и менее) определяющим является активное сопротивление, и в таком случае индуктивные сопротивления могут не учитываться (рис. 3,а). Диэлектрические потери кабельных линий напряжением до 35 кВ незначительны и в расчетах электрических режимов ими пренебрегают и соответственно принимают равной нулю активную проводимость (рис. 3,в).

Учет активной проводимости необходим для кабельных линий напряжением 110 кВ и выше в расчетах, требующих вычисления потерь электроэнергии. В местных сетях небольшой протяженности при номинальных напряжениях до 35 кВ зарядные токи и мощности значительно меньше нагрузочных, поэтому в КЛ емкостную проводимость учитывают только при напряжениях линии 20 и 35 кВ.

Необходимость учета индуктивных сопротивлений зависит также от доли реактивной составляющей тока в общей электрической нагрузке. При анализе электрических режимов с низким коэффициентом мощности (cos ? 3. Параметры нулевой последовательности КЛ

Металлическая оболочка кабеля, как правило, заземлена на его концах и в ряде промежуточных точек (муфтах). Следовательно, она образует для токов нулевой последовательности путь, параллельный земле. В этом отношении металлическая оболочка кабеля аналогична заземленным тросам у воздушной линии. На распределение тока между оболочкой и землей существенное влияние оказывает не только собственное сопротивление оболочки, но и сопротивление ее заземлений, значения которых зависят от характера прокладки кабеля (траншея, блоки, туннель, эстакада и т.д.) и ряда других факторов, что очень затрудняет расчет параметров нулевой последовательности.

В ориентировочных расчетах для трехжильных кабелей обычно принимают:

Уточнить эти данные можно проведением соответствующих замеров в реальных условиях.

Для трехжильного кабеля с круглыми жилами реактивное емкостное сопротивление нулевой последовательности можно найти по приближенному выражению:

где

r – радиус токопроводящей жилы;

B и b – толщина соответственно фазной и поясной изоляции.

Для кабеля с секторными жилами, имеющими ту же поверхность проводника и ту же толщину изоляции, как у кабеля с круглыми жилами, емкостное сопротивление ??1 и ??0 несколько меньше. Это снижение можно учесть коэффициентом n, значения которого приведены в табл. 3.

Таблица 3. Значения коэффициента снижения емкостного сопротивления n

Источник

Adblock
detector