Определение индуктивных сопротивлений одножильных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена напряжением до 1 кВ

Abstract

Для расчета токов короткого замыкания, потерь напряжения и реактивной мощности в электрических сетях необходима информация об индуктивных сопротивлениях кабельных линий. В технической литературе отсутствуют точные параметры одножильных кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена напряжением до 1 кВ. Это приводит к неточностям в расчетах режимов электрических сетей. В статье рассматриваются вопросы определения индуктивности и индуктивного сопротивления линий электропередачи напряжением до 1 кВ, выполненных одножильными кабелями с изоляцией из сшитого полиэтилена. Произведен анализ формул для определения индуктивности, приводимых в разных литературных источниках, который показал существенное различие численных значений получаемых результатов расчета. Выявлена формула, обеспечивающая более достоверные расчеты индуктивности кабельных линий. Определено влияние на индуктивное сопротивление допустимого увеличения толщины изоляции и оболочки одножильного кабеля напряжением до 1 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена. Произведены расчеты индуктивности и индуктивного сопротивления одножильных кабелей при раскладке их по вершинам равностороннего и прямоугольного треугольников, а также в одной плоскости. Показано, что при расположении в плоскости с расстоянием между соседними кабелями, равным наружному диаметру кабеля, удельные индуктивности и индуктивные сопротивления в 1,7–1,8 раза больше, чем при расположении вплотную по треугольнику. При больших сечениях токопроводящих жил и в многоамперных установках имеют место поверхностный эффект и эффект близости, вследствие которых снижаются напряженность магнитного поля внутри жилы и ее индуктивность. Определены индуктивности и индуктивные сопротивления одножильных кабелей напряжением до 1 кВ с учетом влияния поверхностного эффекта и эффекта близости. Расчеты показали, что неучет указанных эффектов приводит к существенным погрешностям в определении индуктивных сопротивлений. Рассмотрено влияние на индуктивные сопротивления одножильных кабелей брони, выполненной из стальных лент. На иллюстративном примере показано, что индуктивное сопротивление бронированного кабеля с площадью сечения токопроводящей жилы 800 мм² примерно в два раза больше, чем небронированного. Применение в трехфазных электрических сетях одножильных кабелей, бронированных стальными лентами, должно быть запрещено нормативными документами, поскольку такие кабели резко ухудшают эффективность систем электроснабжения.