La figura mostra il circuito equivalente di un cavo di alimentazione.
Nella figura, L rappresenta l'induttanza equivalente del cavo, con un valore di 0,1-0,7 mH/km, che può generalmente essere calcolata utilizzando una formula.
Circuito Equivalente del Cavo di Alimentazione
(a) Circuito equivalente teorico; (b) Circuito equivalente reale
L = 0,05 + 0,2 * ln(ks/r)
Dove k è un coefficiente (k=1 per la struttura triangolare, k=1,26 per la struttura parallela, vedere il diagramma della struttura del cavo);
S è la distanza tra i centri dei conduttori in mm;
R è il raggio del conduttore in mm.
Diagrammi della Struttura del Cavo
(a) Struttura triangolare; (b) Struttura parallela
A causa del valore equivalente relativamente piccolo di L, può essere considerato un cortocircuito nell'analisi pratica. La figura mostra i valori di induttanza equivalenti di alcuni cavi di alimentazione XLPE.
La Figura RX mostra la resistenza in corrente continua del conduttore del nucleo del cavo di alimentazione, che è correlata al materiale del conduttore, all'area della sezione trasversale del nucleo e alla lunghezza del cavo, e si conforma alla seguente relazione:
dove ρ è la resistività; a una temperatura ambiente di 20℃, ρCU = 1,75 × 10⁻⁸ Ω·m, ρAL = 2,83 × 10⁻⁸ Ω·m, e ρnastro d'acciaio = 8,79 × 10⁻⁸ Ω·m;
LC è la lunghezza del cavo in metri;
S è l'area della sezione trasversale del conduttore del cavo in mm².
La tabella mostra i valori massimi di resistenza in corrente continua dei nuclei di alcuni cavi di alimentazione XLPE (a 20℃).
Nella figura, R0 e C0 sono due parametri relativi al materiale isolante del cavo e alla sua struttura. R0 è generalmente piccolo, ma molto più grande di RX, cioè R’0 ≈ R0; C0 può essere considerata come la capacità equivalente tra il nucleo del cavo e la schermatura metallica del cavo, con un valore di 0,1-0,7 μF/km. Può generalmente essere calcolata utilizzando una formula.
Nella formula, ε è la costante dielettrica del mezzo isolante, come la costante dielettrica dei cavi di alimentazione XLPE ε1=2,3, e la costante dielettrica dei cavi isolati in carta impregnata d'olio ε2=3,3;
d1 è il diametro del nucleo del conduttore, incluso lo strato di schermatura semiconduttore;
d2 è il diametro esterno dell'isolamento.
La tabella mostra la capacità equivalente monofase di alcuni cavi di alimentazione XLPE.
I circuiti equivalenti in serie sono generalmente utilizzati quando si analizzano i circuiti CA.
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