Выбор системы передачи и типа кабеля

Где R0 - сопротивление постоянному току, Ом\км.

RПЭ - сопротивление за счет поверхностного эффекта, Ом\км.

RБЛ - сопротивление за счет эффекта близости, Ом\км.

RМ - сопротивление за счет потерь в металле, Ом\км.

Сопротивление постоянному току равно:

где d0 - диаметр провода, мм

r - удельное сопротивление,

.

Вследствие скрутки проводов сопротивление цепи увеличивается пропорционально коэффициенту укрутки µ, значение которого в зависимости от диаметра повива. µ =1.07

Активное сопротивление кабельной цепи переменному току без учета RМ определяется по формуле:

где а - расстояние между центрами проводов, мм; а = 1,41×d1, мм

F(kr) - коэффициент, учитывающий увеличение сопротивления, вызванное явлениями поверхностного эффекта в проводах кабельной цепи;

G(kr) - коэффициент, учитывающий сопротивление, эквивалентное потерям на вихревые токи, возбуждаемые внешним магнитным полем в обратном проводнике;

H(kr) - коэффициент, учитывающий сопротивление, в прямом проводнике, эквивалентное потерям на вихревые токи, возбуждаемые электромагнитным полем, создаваемым вихревыми токами обратного проводника. Значения коэффициентов F(kr), G(kr), H(kr) зависят от величины X = k × r, рассчитываемой для алюминиевых проводов по формуле:

где d0 - диаметр проводника, мм;

f - частота тока, Гц.:

Для определения дополнительного сопротивления, эквивалентного этим потерям, пользуются результатами экспериментальных исследований на частоте 200 кГц.

Пересчет для другой частоты производится по формуле:

где Rm - дополнительные сопротивления, вызываемые соседними четверками, а также свинцовой и алюминиевой оболочками кабеля при f = 200 кГц, значения которого приведены в таблице 2.3;

f - частота, кГц. Окончательная формула для расчета сопротивления симметричного кабеля имеет вид:

где P- поправочный коэффициент, учитывающий скрутку в кабеле.

При звездной структуре P = 5.

Индуктивность цепи L состоит из внешней индуктивности LВНЕШ и внутренней индуктивности каждого проводника LВнутр . Индуктивность двухпроводной кабельной цепи определяется по формуле:

где c - коэффициент укрутки

a - расстояние между центрами проводов, мм;

d0 - диаметр провода, мм;

Q(kч) - коэффициент, приведенный в таблице 2.2.

Емкость симметричной цепи определяется по формуле:

где eЭКВ - эквивалентная диэлектрическая проницаемость зависит от типа изоляции, соотношения твердого диэлектрика и воздуха в изоляции кабеля;

y - поправочный коэффициент, характеризующий близость проводов к заземленной оболочке и другим проводам.

Коэффициент y для звездной скрутки определяется по формуле:

где dЗВ - диаметр звездной скрутки, мм;

d1 - диаметр изолированной жилы, мм;

Проводимость изоляции обусловлена сопротивлением изоляции изолирующего материала и диэлектрическими потерями в кабеле и определяется по формуле:

G = G0 + Gf = G0 + w × C×tg dЭКВ, См\км

В кабелях связи величина G0 существенно меньше Gf и по этому проводимость изоляции рассчитывают по формуле:

G = Gf = w × C×tg dЭКВ, См\км

Где tg dЭКВ - эквивалентный угол диэлектрических потерь комбинированной изоляции.

Вторичные параметры

Уменьшение энергии по длине цепи на 1 км учитывается через коэффициент затухания a, изменение фазы напряжения и фазы тока на каждом километре цепи - через коэффициент фазы b.

Затухание обусловлено двумя видами потерь:

a = aR + aG, dБ\км.

Где aR - затухание за счет потерь энергии на джоулево тепло в металле (проводе, оболочке), дБ\км.

aG - затухание за счет не совершенства изоляции и за счет диэлектрических потерь, дБ\км.

Коэффициент затухания и коэффициент затухания фазы в общем виде определяется по формуле расчета коэффициента распространения.

.

В определенных частотных областях можно пользоваться упрощенными формулами расчета

в диапазоне высоких частот (примерно начиная с 30+40 кГц) между параметрами существует следующее соотношение:

Волновое сопротивление свойственно данному типу кабеля и зависит лишь от первичных параметров и частоты передаваемого тока. Волновое сопротивление определяется по формуле:

Читайте также

Проектирование корпоративной сети
Информационная сеть - сеть, предназначенная для обработки, хранения и передачи данных. Информационная сеть состоит из: · абонентских и административных систем; · связы ...

Одномодовые оптические волокна
В одномодовых оптических волокнах (SM ОВ) диаметр сердцевины соизмерим с длиной волны, и за счет этого в нем существует только одна основная направляемая мода LP01. Рис. 1. Р ...

Разработка компьютерных аналогов схем исследования биполярных транзисторов
компьютерный программа полупроводниковый моделирование В данной работе исследуются возможности применения компьютерного моделирования для изучения характеристик традиционных полупроводник ...