ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электрическое поле в кабеле из "Производство кабельных изделий " Электрическое поле, возникающее в изоляции при приложении напряжения к кабелю, характеризуется напряженностью электрического поля. Направление напряженности поля совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд, помещенный в поле. [c.18] Для наглядности и графических расчетов электрическое поле изображают линиями напряженности электрического поля, которые называют силовыми линиями. Густота силовых линий характеризует напряженность электрического поля чем гуще силовые линии, тем больше напряженность. [c.18] Рассмотрим наиболее простую форму электрического поля у одножильного кабеля. [c.18] Электрическое поле одножильного кабеля, а также кабелей с отдельно освинцованными или экранированными жилами подобно электрическому полю длинного коаксиального конденсатора. [c.18] Изменение напряженности электрического поля по толщине изоляции свидетельствует о том, что изоляционный материал используется неодинаково. Слои изоляции, находящиеся у жилы, работают при более высокой напряженности поля, чем слои у оболочки. Следовательно, если материал изоляции имеет одинаковые свойства по всей толщине изоляции, то слои у жилы будут перегружены, а у оболочки — недогружены. [c.19] Для снижения значения напряженности электрического поля у жилы и повышения коэффициента использования изоляции кабели на повышенное напряжение изготовляют с градированой изоляцией. [c.20] Можно показать, что значения максимальных напряженностей слоев обратно пропорциональны произведениям их диэлектрических проницаемостей на минимальные радиусы слоев, т. е. [c.21] Зависимость, полученную из формулы (9), целесообразно соблюдать только тогда, когда электрическая прочность диэлектрика в первом слое не меньше, чем во втором. Такое соотношение имеет место в кабелях с бумажной пропитанной изоляцией, где диэлектрическая проницаемость и электрическая прочность первого слоя по сравнению со вторым выше, так как он изготовлен из более плотных бумаг. [c.21] В кабелях с резиновой и особенно с пластмассовой изоляцией увеличение диэлектрической проницаемости материала обычно сопровождается некоторым снижением электрической прочности. В этом случае градирование изоляции целесообразно только при условии, если Е г 1Е2г2 или при применении первого полупроводящего слоя изоляции, который служит для выравнивания электрического поля у токопроводящей жилы, например в высоковольтных кабелях (рентгеновских, проводах зажигания ПВС и др.). [c.21] ГДe п — число проволок во внешнем повиве. [c.21] Электрическое поле трех жильного кабеля отличается от поля одножильного кабеля тем, что оно вращается и его напряженность в любой точке изоляции кабеля изменяется во времени, причем потенциал в каждой точке постепенно изменяется от нуля до максимального амллитудного значения. [c.22] При приложении к кабелю трехфазного тока потенциалы жил изменяются во времени со сдвигом фаз на 120°. Частота этого изменения равна угловой частоте. В СССР угловая частота принята 50 Гц, тогда частота вращения поля составит 50 об/с. Рассмотрим два характерных момента распределения электрического поля в жилах кабеля при передаче трехфазного тока. [c.22] Если электроэнергия при трехфазном токе передается по трехжильному кабелю, каждая изолированная жила которого имеет металлический экран или оболочку, то, как показано на рис. 7, в один из моментов напряжение на двух жилах равно фазному, а потенциал третьей жилы равен нулю (рис. 7, а), при повороте поля на 30° напряжение на одной жиле останется равным фазному, а на двух других — равным половине фазного, но с разными знаками (рис. 7, б). Так как поле в изоляции каждой жилы остается радиальным и не связано с электрическим полем двух других жил, расчет производится по форме для одножильного кабеля. [c.22] При вращении электрического поля эта картина будет повторяться через каждые 30°. [c.23] В трехжильном кабеле в общей металлической оболочке, включенном в трехфааиую сеть, максимальное напряжение между жилами будет равно линейному, а между жилами и общим экраном — фазному. [c.23] Следовательно, наибольщее значение напряженности электрического поля Е между жилами кабеля получается в первом случае по линии, соединяющей центры двух жил, напряжение между которыми равно линейному, а во втором случае — по линии, соединяющей центр кабеля с центром жилы, имеющей фазное напряжение. Максимальная напряженность поля между жилой и экраном возникает на той стороне жилы, которая ближе всего находится к экрану, когда к жиле приложено полное фазное напряжение. [c.23] Расчет максимальной напряженности электрического поля для трехжильного кабеля с общим экраном может производиться по приближенным формулам. [c.23] При определении напряженности электрического поля в кабелях с секторными жилами пользуются более сложными формулами, зависящими от формы секторной жилы. Приближенные расчеты можно вести по формулам (10) и (И), подставляя вместо к эквивалентный радиус секторной жилы экв, который определяется из сечения жилы 5 как. / экв= V5/я. [c.23] Электрическое поле в трехжильном кабеле с общим экраном называется нерадиальным полем в отличие от радиального в одножильном кабеле. Наличие нерадиального поля в трехжильном кабеле с общим экраном, а также по аналогии и в двужильном создает в изоляции так называемую тангенциальную составляющую напряженности электрического поля. [c.23] Участок поля трехжильного кабеля, на котором действует тангенциальная составляющая электрического поля Е , показан на рис. 9. [c.23] Вернуться к основной статье