Triedenie kábla

definícia: Klasifikácia je definovaná ako proces vyrovnávanianapätie v dielektriku kábla. Vo všeobecnosti je elektrické napätie maximálne na povrchu vodiča alebo najvnútornejšej časti vodiča, pričom je minimálne na vonkajšom plášti vodiča. Ak sa napätie rovná všetkému dielektriku vodiča, potom sa hrúbka vodiča zníži. Ak je však napätie maximálne na ktoromkoľvek dielektriku, potom sa zväčšuje hrúbka kábla, čím sa zvyšuje aj cena kábla. Existujú dva spôsoby klasifikácie kábla

• Triedenie kapacity
• Odstupňovanie

Metódy triedenia

Triedenie kapacity alebo dielektrické triedenie

Pri tomto type triedenia je homogénnadielektrikum je nahradené vrstvami dielektrika, ktoré majú rozdielnu hodnotu relatívnej permitivity. Na získanie rovnomerného napätia bude potrebné nekonečné množstvo dielektrika. Elektrické napätie môže byť rovnomerne rozdelené použitím dvoch alebo viacerých dielektrikov s vhodnou permitivitou.

Dielektrické napätie je dané rovnicou

Pozrime sa na kábel s tromi dielektríkami relatívnej permitivity ε₁, ε₂a ε₃, také, že ε₁<ε₂<ε₃, Nechajte r₁r₂ a R sú vonkajšie polomery dielektrika.

Rozdiel potenciálu medzi vnútornou vrstvou je

Podobne aj potenciálny rozdiel medzi r₁ a r₂ napr. cez strednú vrstvu

a potenciálny rozdiel medzi r₂ a R, teda cez vonkajšiu vrstvu

Rozdiel celkového potenciálu medzi jadrom a uzemneným puzdrom

Kapacita kábla

Maximálne napätie je dané

V prípade, že je maximálne napätie v každej vrstve rovnaké

Celkové napätie aplikované cez kábel

g_max predstavujú špičkovú hodnotu elektrického napätia a všetky napätia sú reprezentované v špičkových hodnotách, nie v hodnote RMS.

Odstupňovanie

Vnútorné triedenie je spôsob vedeniapostupné napätie na izolátore pomocou vrstiev izolátorov. Pri tejto metóde sa rovnomerné napätie vytvára cez izolátory káblov. Celková vrstva izolačného materiálu je rozdelená do niekoľkých vrstiev vytvorením medzipriestoru.

Vnútorné steny sú tenké kovové valcovité plášte sústredené s vodičom a umiestnené medzi vodičom a vonkajším plášťom. Zvážte kábel s jedným medzikusom, ako je znázornené nižšie.

Zvážte len kábel s jedným medzipodlahou, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Nechajte r₁= polomer medzipodlahy
R = polomer vonkajšieho plášťa
V₁ = napätie medzi jadrom a medzipriestorom
V₂= napätie medzi vnútorným a vonkajším plášťom
V = použité napätie medzi jadrom a plášťom

Maximálny gradient potenciálu v druhej vrstve

Maximálny gradient potenciálu v druhej rovnici

Ak sú dva potenciálne gradienty rovnaké

tiež

Pre ekonomickú veľkosť kábla

a

tiež

Kde A je konštanta rovná 1 / gmax e ^{1-1 / e}

Pre minimálnu hodnotu R

Z vyššie uvedenej rovnice dostaneme

Vieme, že e = 2,718

Obmedzenia klasifikácie

Hlavnou nevýhodou kapacitného triedeniaje to, že rozsah hodnoty permitivity izolačného materiálu dostupného pre izoláciu káblov je obmedzený. Permitivita vrstiev nesmie zostať konštantná, a tým meniť rozloženie napätia a spôsobiť rozpad izolácie pri normálnych prevádzkových podmienkach.

V Intershaeth triedení, medzipodlahové vrstvysú veľmi tenké a môžu sa počas prepravy alebo inštalácie poškodiť. Taktiež tenké medzipodlahy nie sú schopné niesť poškodenie nabíjacieho prúdu dlhého káblového vedenia a tým sa znižuje prúdová kapacita kábla. Z týchto dôvodov je súčasným trendom zabrániť triedeniu