Capacitate cablu electric - Cabluri de alimentare
Pagina 2 din 45
II. TEORIA DE CABLU DE ALIMENTARE
§ 1. capacitate de cablu electric
a) Capacitatea unui singur cablu. Monocable este electric condensator relație cilindric, circuitul care este prezentat în fig. 2. Fie Q interior taxa cilindru acest condensator. Apoi, cantitatea de energie electrică pe unitatea de suprafață a cilindrului interior este
unde e - constanta dielectrică a izolației cablului.
Printr-o formulă cunoscută numărul de linii de câmp electrostatic ale câmpului electric care emană din suprafața unității a cilindrului interior, sau - intensitatea câmpului electromagnetic £ r este exprimat
FIG. 2. O vedere în secțiune schematică a unui cablu de single-core.
Dacă ne uităm în interiorul suprafeței cilindrice echipotențială prin cablu la o distanță x de centrul cablului, numărul de linii de câmp care pătrunde unitatea de suprafață a suprafeței, oricum - rezistență a câmpului £ x, va
Constanta dielectrică a izolației cablului fluctuează chiar și pentru unul și același tip de izolație și de cablu hârtie impregnată are o valoare 3.0-4.5, pentru reziny- vulcanizat 4.0-7.5 și t. D.
b) metoda oglindire Kelvin. Formulele pentru calcularea capacității cablurilor multi-core sau pe baza unor calcule aproximative sau a datelor experimentale. De obicei, aceste formule concluzie se bazează pe metoda oglindire Kelvin'a. Această metodă se bazează pe premisa că efectul unui înveliș metalic cilindric în jurul unui infinit lung și subțire de sârmă L, (fig. 3), cantitatea electrică încărcată Q, poate fi înlocuită cu influența firelor manechinului L1, încărcate cu aceeași cantitate de energie electrică Q, dar cu semn opus, cu condiția că
f) Valorile fizice ale capacitances. Obținute prin măsurători directe ale valorilor capacitanță sunt diferite atunci când metode diferite de măsurare. M. H6chstadter [45], în funcție de metoda de măsurare împarte capacitatea de a:
- capacitate statică Cst, obținută prin măsurarea curentului direct al metodei comparației;
- CEFR capacitate efectivă conta obținută prin ampermetru și voltmetru când măsurarea curentului alternativ și calculat din formula
- efectiv capacitatea C obținută de undă ca raport de încărcare liber Qmah la Umax tensiune.
Studiul M. Hochstadter'a sa constatat că capacitatea reală C rămâne aproape constantă până rupe cablul, în cazul în care Hochstadter ajunge la concluzia că constanta dielectrică a izolației cablului nu variază în funcție de tensiune. Prin creșterea temperaturii constante dielectrice scade ușor, 4-5%. aceeași sumă și capacitatea reală este redusă. Capacitatea reală nu depinde fie de undă a curentului sau frecvența.
Valoarea capacitance statice Cs, un acord foarte bun cu nava reală la o temperatură de aproximativ 40 ° C, ceea ce corespunde lichefiere impregnare a piesei, atunci este în creștere rapidă. Natura acestei creșteri este prezentată în fig. 7, unde curba 3 reprezintă o curbă a capacitatii statice conform temperaturii (M. HOchstadter'y).
Amploarea efectivă Ceff capacitanță într-un grad foarte înalt dependentă de forma curbei curente. Prin această curbă valoare capacitate efectivă strict sinusoidală este de acord foarte bine cu capacitatea reală. Când puternic conice de undă curent capacitate eficientă este crescută, în care o creștere uneori ajunge până la 50%; la forme de undă obtuz, adică. e. la coeficienți mici ale formei curbei, efectivă capacitate scade. Pentru practică este important este eficientă capacitate, deoarece definește parametrii rețelei. Trebuie spus, totuși, că, în cazul unei valori de ionizare prin cablu a efective crește capacitate.
FIG. 7. Curbele rezistenței de izolație 1, 2 logaritmului rezistenței de izolație și capacitatea statică de la 3 temperaturi M. HOchstadter'y.
Ca un indicator al când controlul calității producției de valoare capacitate izolației cablului nu joacă aproape nici un rol, cu excepția măsurării capacitanță în timpul stabilirii regimului de uscare și impregnarea cablului în vacuum - uscarea cazanelor. Capacitatea de joasă tensiune de cablu, de asemenea, nu contează, cu toate acestea, se corectează instalare cos comună cu sarcină inductivă. În plante aceeași capacitate de înaltă tensiune poate juca un rol foarte important, cauzând dificultăți serioase pentru funcționarea întregii instalații. Ca un exemplu, comparația făcută de L. Lichtenstein'om setare tensiune de 20 kV cu instalarea de 50 kV. Să presupunem că, în ambele cazuri, pe care doriți să trimită 10 000 kVA la cos® = 0,9. Lungimea admisibila de transmisie, în primul caz, 15,5 km, a doua 35,6 km. Așa cum este permis de secțiunea transversală a cablului de încălzire, în primul caz de 185 mm2, al doilea -70 mm3. În prima instalație 132 ulei kV cablu comerciale completate datele din America au fost următoarele D69]: încărcare puterea de curent capacitiv 1490 kVA / km la un curent de încărcare de 11,3 A / km foc de aproximativ 25 de ori mai mare decât pentru aceeași tensiune linia aeriană .
Toată instalarea subterană a primei etape din Chicago a fost echivalentul a condensatorului sincron aproximativ 14.000 kVA, iar in New York - 28000 kVA pentru o putere de transmisie totală admisă la 98000 kVA. capacitatea acestui cablu F 0,27 / km de lucru.
La capacitate de încărcare de mers în gol și a scăzut la un curent cauze Joule pierdere constantă de energie termică, la sarcină maximă, dimpotrivă, se poate îmbunătăți generatorul. Când descărcarea rețelei de curent capacitiv determină o scădere a generatorului de tensiune, astfel încât pentru cele mai recente cerințe speciale de proiectare. Pentru a reduce curent capacitiv care este necesar, de exemplu, atunci când testarea cabluri de înaltă tensiune, este posibil să se aplice reducerea perioadei curente, care este de obicei, cu toate acestea, foarte dificil, sau creșterea inductanță de circuit prin reactanțe conectare, transformatoare neîncărcate și m. P.
Un rol important jucat de capacitatea de cablu de împământare a rețelei. Curenții la sol, așa cum se arată prin ecuația (32) cresc proporțional cu curenții capacitivi, t. E. Containerul. Cu acest lucru în rețele urbane mari curenți de împământare poate atinge valori foarte mari.