/ / Kabelkapazität

Kabelkapazität

Definition: Die Kabelkapazität ist als Messung definiertder darin gespeicherten elektrischen Ladungen. Der Kondensator im Kabel besteht aus zwei leitfähigen Materialien, die durch einen Isolator oder Dielektrikum getrennt sind. Die Kapazität des Kabels bestimmt den Ladestrom, die Lade-KVA und den dielektrischen Verlust.

Die Kapazität einer Kabelübertragungsleitung ist aus folgenden Gründen sehr viel größer als die einer Freileitung gleicher Länge.

  1. Der Abstand zwischen den Leitern ist sehr klein.
  2. Der Abstand zwischen Kern und Erdmantel der Oberleitung ist sehr gering.
  3. Die Dielektrizitätskonstante der Kabelisolierung ist normalerweise drei- bis fünfmal größer als die der Isolierung um die Leiter der Freileitung.

Die Kapazität der Freileitung beträgtgenau berechnet, wenn ihre Konfiguration bekannt ist. Aber für ein Kabel ist eine solche Berechnung ungefähr. Die ungefähre Methode der Kabelberechnung basiert auf der Annahme, dass das Kabeldielektrikum vollkommen homogen ist. In der Praxis sind Kabelisolierungen jedoch nicht homogen oder einheitlich. Die Kapazität eines einadrigen Kabels ergibt sich aus der Gleichung.

Kabel-Kapazitäts-Gleichung-1

Kapazität eines dreiadrigen Gurtkabels

Der Leiter in einem Kabel ist von jedem getrenntandere durch das Dielektrikum und es gibt ein Dielektrikum zwischen dem Leiter und der Hülle. Wenn die Potenzialdifferenz zwischen dem Leiter des Kabels angelegt wird, besteht aufgrund der Potenzialdifferenz eine Kombination aus sechs Kapazitäten, wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

Kabelkapazität-2

Die Kapazität zwischen den Leitern wird durch C dargestelltc während die zwischen Dirigent und Hülle von CsDaher kann ein dreiphasiges, mit Riemen versehenes Kabel durch ein Kapazitätssystem dargestellt werden, das in Stern und Delta verbunden ist.

Kabelkapazität-1

Die Delta-verbundenen Kapazitäten Cc kann durch die sterngebundene Kapazität C ersetzt werden1Die Kapazität zwischen den Klemmenpaaren ist in beiden Systemen gleich.

Kapazität zwischen A und B im Deltasystem = Cc + 0.5Cs = 1,5Cc.

Und die Kapazität zwischen A und B im Sternensystem beträgt 0,5 C1.

Von den beiden Systemen gleich zu sein.

1,5 Cc = 0,5C1C1 = 3Cc

Wenn der Neutralpunkt N des Systems geerdet ist und der Mantel ebenfalls auf Nullpotential liegt, werden N und S zu dem in der folgenden Abbildung gezeigten Äquipotential.

Kabel-Aufladung-3

Seit c1 und Cs parallel sind sie zu einer einzigen Kapazität zusammengefasst (C1 + C2).

Kabelverbindung-4

Die Kapazität jedes Leiters zur neutralen oder äquivalenten Kapazität ist gegeben durch

Kabel-Kapazitäts-Gleichung-2

Wenn VL = Leitungsspannung, Vp = Phasenspannung der Ladestrom pro Phase.

Kabel-Kapazitäts-Gleichung-3

Kabel-Kapazitäts-Gleichung-4

Wenn zu beachten, dass C0 ist die Kapazität zwischen einem Leiter und einem Schirm für ein 3-adriges geschirmtes Kabel.

Messung von Cc und Cs

Die Kabelkapazität wird vom Istwert bestimmtKapazität. Die Variation in der Form des Leiters und die Verwendung des Füllstoffs macht es schwierig, die Kapazität des Kabels anhand seines Durchmessers abzuschätzen. Der folgende Test wird im Allgemeinen durchgeführt.

1. Ein Leiter, beispielsweise C, ist mit der Ummantelung verbunden oder isoliert, und die Kapazität wird zwischen den beiden verbleibenden Leitern A und B gemessen, die in der folgenden Abbildung dargestellt sind.

Kabel-Kapazität-6

Die Gesamtkapazität CL zwischen den Kernen A und B gemessen wird

Kabel-Kapazitäts-Gleichung-5

Die Einzelmessung reicht aus, um den Ladestrom pro Leiter zu berechnen.

2. Die drei Leiter sind miteinander verbunden oder gebündelt, und die Kapazität wird zwischen diesem Bündel und der Hülle gemessen. Sei Cb bezeichne es. Hier Cc wird Null und Cb = Cs.

Kabelkapazität-7
3. Zwei Leiter, beispielsweise A und B, werden verbunden und die Kapazität zwischen ihnen und dem verbleibenden Leiter gemessen. Die Anordnung ist in der folgenden Abbildung dargestellt.

Kabelkapazität-8

4. Zwei Leiter B und C sind mit der Hülle verbunden, und die Kapazität wird zwischen diesen und dem dritten Leiter A gemessen. Die Kapazitätsanordnung des Systems verringert sich dann.

Kabelkapazität-9

Die gemessene Kapazität ist in diesem Fall = Cs + Cc + Cc = 2Cc + Cs

Aus dem obigen Test ergibt sich der Wert von Cc und Cs kann auch separat bestimmt werden.

Lesen Sie auch: