ОСНОВЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РАСЧЕТА КАБЕЛЕЙ И ПРОВОДОВ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Электрическое сопротивление токопроводящей жилы кабеля, провода и шнура постоянному току

где pv — удельное электрическое сопротивление, равное для алюминия 0,0263 ом-мм2/м, для меди 0,01752 ом* мм2м и для стали 0,139 ом*мм2/м.

Обычно сопротивление жил кабеля и провода пересчитывают на длину 1 км и сечение 1 мм2 и приводят к +20° С по формуле

где α — температурный коэффициент электрического сопротивления алюминия, равный 0,00403, меди ММ —0,00393 и МТ —0,00381 на 1°С при 20° С.

Сопротивление постоянному току биметаллического провода

где R01 и R02 — сопротивления первого и второго металлов.

Электрическое сопротивление любой жилы, скрученной в кабель, будет больше теоретического на величину укрутки א, равную 1,002—1,03 в зависимости от шага скрутки жилы кабеля, т. е.

Действующими ГОСТ предусмотрено, что электрическое сопротивление алюминиевых жил кабеля и провода не должно превышать 31,0 ом *мм2/км, а медных — 18,4 ом *мм2/км.

Активное сопротивление — это сопротивление, которое испытывает ток, проходя по цепи:

где R0 — сопротивление постоянному току; Rп.э— сопротивление поверхностного эффекта; Rбл — сопротивление эффекта близости; Rм — сопротивление потерь в металле (в соседних жилах и в металлической оболочке). На частоте до 10 кгц величина активного сопротивления считается практически неизменной, равной величине электрического сопротивления жил постоянному току Rо (рис. 2-1).

Отношение активного сопротивления жилы кабеля при переменном токе к сопротивлению при постоянном токе (Rf/R0) в зависимости от величины, пропорциональной квадрату параметра

приведено на рис. 2–2 (μ a = 4*10–9 гн/см — магнитная проницаемость алюминия и меди; γ = 38*104 1/Ом*см — удельная проводимость меди).

Увеличение отношения активного сопротивления медных скрученных жил за счет поверхностного эффекта и эффекта близости при

переменном токе частотой 50 Щ к сопротивлению при постоянном токе Rf/R0 в зависимости от сечения жил силового кабеля приведено на рис. 2–3.

Активное сопротивление коаксиального кабеля

Коэффициент вихревых токов и глубины проникновения тока для различных металлов в зависимости от частоты приведены в табл. 2–1.

Активное сопротивление внутреннего проводника радиочастотного кабеля (многопроволочная конструкция) и внешнего проводника в виде оплетки

где k1 — коэффициент, учитывающий форму внутреннего проводника (отношение сопротивления многопроволочного проводника к сопротивлению эквивалентной сплошной конструкции проводника); практически k для проводника 7 X0,26 мм равен 1 Г22, а для 7 X0,71 мм— 1,13; k2 — коэффициент, учитывающий форму внешнего проводника (отношение сопротивления внешнего проводника, выполненного в виде оплетки, к сопротивлению эквивалентной цилиндрической трубки). Коэффициент к2 зависит от конструкции оллетки: при диаметре кабеля то изоляции до 4 мм равен 2; при диаметре от 4 до 6 мм — 2,5; от 6 до 7 мм — 3,0; от 7 до 8 мм — 3,5; свыше 8 мм — 4. Для внешнего проводника в виде обмотки прямоугольными проволоками к2 принимают равным 1,07—'1,1; dM = dn/2— диаметр эквивалентной многопроволочной жилы.

Активное сопротивление внутреннего и внешнего проводника из меди

Активное сопротивление внешнего проводника в виде лент, наложенных обмоткой под углом а, равно:

Активное сопротивление внутреннего проводника спирального радиочастотного кабеля задержки, выполненного в виде опирали из проволоки поверх сердечника диаметром d (см),

где d0 — диаметр между центрами проволоки спиральной обмотки, см; п — число витков на 1 м.

Активное сопротивление неэкранированных симметричных радиочастотных кабелей с расстоянием а между осями жил

кабеля с медными жилами

кабелей с медными многопроволочными жилами

Активное сопротивление цепи симметричных кабелей связи с учетом поверхностного эффекта и эффекта близости (без учета потерь в окружающих металлических средах):

где 2 Rо — сопротивление цепи (из двух жил) постоянному току, ом/см; F(x) — коэффициент, учитывающий сопротивление, эквивалентное потерям на вихревые токи, возбуждаемые внутренним магнитным полем (табл. 2-2); G(x)—коэффициент, учитывающий сопротивление, эквивалентное потерям на вихревые токи, возбуждаемые во второй жиле за счет эффекта близости |(табл. 2-2); Н (х) — коэффициент, учитывающий сопротивление, эквивалентное потерям на вихревые токи, возбуждаемые вторичным магнитным полем в пер вой жиле за счет эффекта близости (табл. 2-2); x=7,09

Таблица 2–1

Коэффициент вихревых токов и глубины проникновения тока в зависимости от частоты

Таблица 2-2

Значения коэффициентов F(x), G(x), Н (jc) и Q (х) в зависимости от х

Таблица 2-3

Дополнительное сопротивление (Rм), эквивалентное потерям в токопроводящих жилах смежных четверок и в свинцовой о5 олочке кабеля (f=200 кгц)

в кабелях с алюминиевыми жилами

;

с медными жилами

f — частота, гц; kc — коэффициент, учитывающий тип скрутки; парной скрутки (П) равный 1, четверки (Ч) — 5, двойной пары (ДП) — 1,73 и двойной четверки (ДЧ) —3.

Дополнительные сопротивления, эквивалентные потерям в соседних четверках и в свинцовой оболочке,

где R200 — дополнительное сопротивление при частоте 200 кгц (табл. 2-3).

← Предыдущая | Следующая →
... содержание ...

Авторизация

Регистрация

После несложной процедуры регистрации Вы сможете пользоваться всеми сервисами и создать свой веб-сайт.