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,ε0 – величины проницаемости среды, ε=2,3; ε0=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;

ΔР=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