/ / Kabelkapacitans

Kabelkapacitans

Definition: Kabelkapacitans definieras som mätningenav de elektriska laddningar som lagras inuti den. Kondensatorn i kabeln är konstruerad av två ledande material som separeras av en isolator eller dielektrisk. Kabelens kapacitans bestämmer laddningsströmmen, laddningen KVA och den dielektriska förlusten.

Kapacitansen hos en kabelöverföringsledning är mycket större än den för en överledning av samma längd på grund av följande skäl.

  1. Avståndet mellan ledaren är väldigt liten.
  2. Avståndet mellan kärn- och jordmanteln på överlinjen är mycket liten.
  3. Kabelsisoleringens permittivitet är vanligtvis 3 till 5 gånger större än isolatets isolering runt ledarna på överledningsledningen.

Kapacitansen hos huvudledningen ärBeräknat exakt om deras konfiguration är känd. Men för en kabel är en sådan beräkning ungefärlig. Den approximativa metoden för kabelberäkning baseras på antagandet att kabeldielektriskt är helt homogent. Men i själva verket är isolering av kabel inte homogen eller enhetlig. Kapacitansen hos en enstaka kabel finns från ekvationen.

kabel-kapacitans-ekvationen-1

Kapacitans av en kabel med tre kärnor

Ledaren i en kabel är skild från varjeandra av dielektriska och det finns en dielektrisk mellan ledaren och manteln. När den potentiella skillnaden appliceras mellan kabelns ledare, är det på grund av potentiell skillnad en kombination av sex kapacitanser som visas i figuren nedan.

kabel-kapacitans-2

Kapacitansen mellan ledarna representeras av Cc medan de mellan ledare och mantel av Cs. En trefasig, bältesad kabel kan representeras av ett kapacitanssystem kopplat i stjärna och delta visas nedan.

kabel-kapacitans-1

De delta-anslutna kapacitanserna Cc kan ersättas med stjärnansluten kapacitans C1Kapacitansen mellan terminalerna kommer att vara densamma i de två systemen.

Kapacitans mellan A och B i delta-systemet = Cc + 0,5Cs = 1,5 ° Cc.

Och kapacitansen mellan A och B i stjärnsystemet = 0,5 C1.

Av de två systemen är likvärdiga.

1,5 Cc = 0,5C1, C1 = 3Cc

Om systemets neutralläge N är jordad och manteln också är nollpotential blir N och S ekvipotential till den som visas i figuren nedan.

kabel-laddning-3

Sedan C1 och Cs är parallella de kombineras i en enda kapacitans (C1 + C2).

kabel-anslutning-4

Kapacitansen hos varje ledare till neutral eller motsvarande kapacitans ges av

kabel-cpacitance-ekvationen-2

Om VL = linjespänning, Vp = fasspänning, laddningsström per fas.

kabel-kapacitans-ekvationen-3

kabel-kapacitans-ekvationen-4

Om man noterar att C0 är kapacitansen mellan vilken som helst ledare och skärm för en 3-kärnad skärmad kabel.

Mätning av Cc och Cs

Kabelkapacitansen bestäms av faktiskakapacitans. Variationen i ledarens form och användningen av fyllmedlet gör det svårt att uppskatta kapacitansen hos kabeln från dess diameter. Följande test utförs vanligtvis.

1. En ledare säger att C är ansluten till manteln eller isolerad och kapacitansen mäts mellan de återstående två ledarna A och B som visas i figuren nedan.

kabel-capacitacnce-6

Den totala kapacitansen CL mätt mellan kärnorna A och B är

kabel-kapacitans-ekvationen-5

Den enda mätningen är tillräcklig för att beräkna laddningsströmmen per ledare.

2. De tre ledarna är anslutna eller sammanfogade, och kapacitansen mäts mellan denna massa och manteln. Låt Cb beteckna det. Här Cc blir noll och Cb = Cs.

kabel-kapacitans-7
3. Två ledare, säger A och B, förenas och kapacitansen mäts mellan dem och den återstående ledaren. Arrangemanget visas i figuren nedan.

kabel-kapacitans-8

4. Två ledare, B och C är anslutna till manteln och kapacitansen mäts mellan dessa och den tredje ledaren A. Kapacitansarrangemanget hos systemet reducerar därefter.

kabel-kapacitans-9

Kapacitansen uppmätt är detta fall = Cs + Cc + Cc = 2Cc + Cs

Från ovanstående test, värdet av Cc och Cs kan också bestämmas separat.

Läs också: