2025-12-11
Rysunek przedstawia schemat zastępczy kabla energetycznego.
Na rysunku L reprezentuje równoważną indukcyjność kabla, o wartości 0,1-0,7 mH/km, którą można ogólnie obliczyć za pomocą wzoru.
Schemat Zastępczy Kabla Energetycznego
(a) Teoretyczny schemat zastępczy; (b) Rzeczywisty schemat zastępczy
L = 0,05 + 0,2 * ln(ks/r)
Gdzie k jest współczynnikiem (k=1 dla struktury trójkątnej, k=1,26 dla struktury równoległej, patrz schemat struktury kabla);
S to odległość między środkami przewodów w mm;
R to promień przewodu w mm.
Schematy Struktury Kabli
(a) Struktura trójkątna; (b) Struktura równoległa
Ze względu na stosunkowo małą równoważną wartość L, w praktycznej analizie można ją uznać za zwarcie. Rysunek przedstawia równoważne wartości indukcyjności niektórych kabli energetycznych XLPE.
Rysunek RX przedstawia rezystancję DC przewodnika rdzenia kabla energetycznego, która jest związana z materiałem przewodnika, przekrojem rdzenia i długością kabla i jest zgodna z następującą zależnością:
gdzie ρ jest rezystywnością; w temperaturze otoczenia 20℃, ρCU = 1,75 × 10⁻⁸ Ω·m, ρAL = 2,83 × 10⁻⁸ Ω·m, a ρtaśma stalowa = 8,79 × 10⁻⁸ Ω·m;
LC to długość kabla w metrach;
S to pole przekroju poprzecznego przewodu kabla w mm².
Tabela przedstawia maksymalne wartości rezystancji DC rdzeni niektórych kabli energetycznych XLPE (w temperaturze 20℃).
Na rysunku R0 i C0 to dwa parametry związane z materiałem izolacyjnym kabla i jego strukturą. R0 jest generalnie małe, ale znacznie większe niż RX, tj. R’0 ≈ R0; C0 można uznać za równoważną pojemność między rdzeniem kabla a metalowym ekranem kabla, o wartości 0,1-0,7 μF/km. Zazwyczaj można ją obliczyć za pomocą wzoru.
We wzorze ε jest stałą dielektryczną medium izolacyjnego, np. stała dielektryczna kabli energetycznych XLPE ε1=2,3, a stała dielektryczna kabli izolowanych papierem impregnowanym olejem ε2=3,3;
d1 to średnica rdzenia przewodu, w tym warstwy ekranującej półprzewodnikowej;
d2 to średnica zewnętrzna izolacji.
Tabela przedstawia pojemność jednofazową równoważną niektórych kabli energetycznych XLPE.
Szeregowe schematy zastępcze są generalnie używane podczas analizy obwodów AC.
