شکل، مدار معادل یک کابل برق را نشان می دهد.
در شکل، L نشان دهنده اندوکتانس معادل کابل است، با مقدار 0.1-0.7 mH/km، که به طور کلی می توان با استفاده از یک فرمول محاسبه کرد.
مدار معادل کابل برق
(الف) مدار معادل تئوری؛ (ب) مدار معادل واقعی
L = 0.05 + 0.2 * ln(ks/r)
که در آن k یک ضریب است (k=1 برای ساختار مثلثی، k=1.26 برای ساختار موازی، به نمودار ساختار کابل مراجعه کنید؛
S فاصله بین مراکز هادی ها بر حسب میلی متر است؛
R شعاع هادی بر حسب میلی متر است.
نمودارهای ساختار کابل
(الف) ساختار مثلثی؛ (ب) ساختار موازی
با توجه به مقدار معادل نسبتاً کوچک L، می توان آن را در تجزیه و تحلیل عملیاتی اتصال کوتاه در نظر گرفت. شکل مقادیر اندوکتانس معادل برخی از کابل های برق XLPE را نشان می دهد.
شکل RX مقاومت DC هادی هسته کابل برق را نشان می دهد که مربوط به جنس هادی، سطح مقطع هسته و طول کابل است و با رابطه زیر مطابقت دارد:
که در آن ρ مقاومت ویژه است. در دمای محیط 20℃، ρCU = 1.75 × 10⁻⁸ Ω·m، ρAL = 2.83 × 10⁻⁸ Ω·m و ρنوار فولادی = 8.79 × 10⁻⁸ Ω·m;
LC طول کابل بر حسب متر است؛
S سطح مقطع هادی کابل بر حسب میلی متر مربع است.
جدول مقادیر حداکثر مقاومت DC هسته های کابل برق XLPE (در 20℃) را نشان می دهد.
در شکل، R0 و C0 دو پارامتر مربوط به جنس عایق کابل و ساختار آن هستند. R0 به طور کلی کوچک است، اما بسیار بزرگتر از RX است، یعنی R’0 ≈ R0؛ C0 را می توان به عنوان ظرفیت معادل بین هسته کابل و محافظ فلزی کابل در نظر گرفت، با مقدار 0.1-0.7 μF/km. به طور کلی می توان آن را با استفاده از یک فرمول محاسبه کرد.
در فرمول، ε ثابت دی الکتریک محیط عایق است، مانند ثابت دی الکتریک کابل های برق XLPE ε1=2.3 و ثابت دی الکتریک کابل های عایق شده با کاغذ آغشته به روغن ε2=3.3؛
d1 قطر هسته هادی است، از جمله لایه محافظ نیمه هادی؛
d2 قطر بیرونی عایق است.
جدول ظرفیت معادل تک فاز برخی از کابل های برق XLPE را نشان می دهد.
مدارهای معادل سری معمولاً هنگام تجزیه و تحلیل مدارهای AC استفاده می شوند.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!