Расчет диэлектрических потерь в изоляции, сопротивлении изоляции, электрической емкости кабеля, индуктивности жилы при замкнутых оболочках на землю

Сопротивление изоляции есть отношение напряжения к току утечки, вычисляется по формуле:

Rиз= ;

Где h- толщина изоляции, 15 мм; L – длина жилы, 1 м;
Rпвх – сопротивление изоляции из ПВХ, равное 10¹² Ом. С учетом этого:

Rиз= =2, 18*10¹⁰Ом.

Ток утечки составит:

I= = =0, 0000001376 A;

Проводник имеет собственную емкость, вследствие чего при прохождении переменного тока будет проходить емкостной ток – ток «зарядки» и «разрядки» электроемкости проводника. Этот ток будет зависеть от емкостного сопротивления проводника, которую рассчитаем по формуле:

С= ;

Где ε, ε 0 – величины проницаемости среды, ε =2, 3; ε 0=8, 85 -12 ф/м;

R₁=36, 046(радиус жилы); R₂=R1+h=57, 846; L=1метр.

С=

Определим электроёмкость:

ХС= = = 75, 47* Ом.

Определим емкостной ток утечки:

I= = = 0, 0003975 А.

Индуктивность жилы определим по формуле:

L=(0, 2*(ln + µ ln )+0, 05)* ;

r -радиус жилы 36, 046 мм;

а – толщина покровов до брони 6 мм;

D2-диаметр жилы 72, 092 мм;

D1 – диаметр брони 2мм;

μ -магнитная проницаемость 34, 34Гн/м.

Данный расчет характерен для одножильных кабелей. В 5-х жильных кабелях магнитные потоки компенсируются и данный расчет бесполезен.

Суммарный ток потерь:

Iп = Iу+ Iс =0, 0000001376+0, 0003975=0, 0003976376 А

Процент потерь от общего тока находим по формуле:

Произведем расчет потерь в кабеле:

Δ Р= Δ Ра+ Δ Ре+ Δ Рт;

где:

Δ Ра –активное сопротивление;

Δ Рс –емкостное сопротивление;

Δ Рм –энергия затрачиваемая на перемагничивание брони.

Δ Ра =Rж.пер.*Iф²=0, 00003653*6422, 6=1506, 897 Вт;

Δ Рc= U*Ic=30000*0, 0003975=11, 925 Bт;

Δ Рм- не учитываем;

Δ Р=1506, 897+11, 925= 1518, 823 Вт;

Потери в кабеле на 1 метр составляют 1518, 823 Вт.

%Р=

Где, 1ГВт – максимальная мощность передаваемая по кабелю (дана в задание).

%Р=

Процент потерь 0, 00015 =˃ потери не значительны