Курсовая работа: Розвязання задач створення системи оперативного контролю параметрів ізоляції кабеля
Електричний опір жили постійному струмові при 20 °С дорівнює:
Ом/м
Електричний опір жили змінному струмові R ~ перевищує R = , оскільки явище скін-ефекту викликає перерозподіл щільності струму по перерізові провідника, збільшуючи її біля поверхні провідника (поверхневий ефект) та в області, що наближена до провідника із протилежно напрямленим струмом (ефект близькості):
R ~ = R = (1+уп +уб ), (3.5)
де уп , уб –– величини, які враховують поверхневий ефект та ефект близькості відповідно.
Електричний опір жили змінному струмові R ~ при 70 °С дорівнює:
R ~ = 0,174٠10-3 · (1 + 0,005 + 0,065) = 0,185 · 10-3 Ом/м
А електричний опір жили змінному струмові R ~ при 20 °С дорівнює:
R ~ = 0,145 · 10-3 · (1 + 0,005 + 0,06) = 0,154 · 10-3 Ом/м
3.2 Індуктивність жили
Індуктивність жили трьохфазного кабеля з урахуванням скін-ефекту:
, (3.10)
де а , r –– відповідно відстань між центрами жил та радіус еквівалентної круглої жили;
Q(x) –– функція для врахування впливу скін-ефекту на електричні параметри кабеля, яка дорівнює 0,997.
Гн/м
3.3 Робоча ємність
Робоча ємність трьохфазного кабеля може бути орієнтовно знайдена, як ємність фази трьохфазної лінії з урахуванням землі при довільному розташуванні проводів.
Робоча ємність фази трьохфазної лінії визначається за формулою:
, (3.12)
де S , D –– середньо геометричні значення відстаней від центру проводу до заземленої поверхні та до дзеркального зображення сусіднього проводу.
Робоча ємність становить:
Ф/м
3.4 Втрати енергії в кабелі
В процесі експлуатації тепло виділяється практично в усіх елементах кабелю: в жилі, в екранах, в оболонках (індукційні втрати) та інші. Залежно від конструкції кабеля деякими з них можна знехтувати. Наприклад, втрати в металевій оболонці, яка охоплює всі три фази (кабель трьохфазного струму), знаходяться в дуже слабкому електромагнітному полі, тому що сума струмів в трьохфазній системі в будь-який момент дорівнює нулю. Діелектричні втрати за традиційних кабельних ізоляційних матеріалів міжнародні стандарти рекомендують враховувати тільки від 110 кВ.
Основними втратами є джоулеві втрати у жилах:
, (3.19)
де I –– допустимий струм, який дорівнює 297,4 А (формула 4.12.1);
R ж –– електричний опір жили змінному струмові при 70 °С, який дорівнює 0,185 · 10-3 Ом/м
Вт/м
4 ТЕПЛОВИЙ РОЗРАХУНОК КАБЕЛЯ МАРКИ СБлШнгд 3´120–10