Расчет конструкции силового кабеля на напряжение (стр. 8 из 15)
кВ (3.2.2)Кабели на напряжения от 110 кВ и более работают с заземленной нейтралью, поэтому при однофазном коротком замыкании на землю происходит отключение и напряжение на фазах не может быть больше фазного[10].
кВ (3.2.3) 
(3.2.4) 
– радиус экрана по жиле 
– радиус по изоляции 
кВ/мм – допустимая напряженность электрического поля на жиле 
мм (3.2.5)Толщина изоляции:
Dиз =r2 – r1=32,25–14,25=18 мм
Зависимость напряженности электрического поля в изоляции от радиуса:
. (3.2.6)Результаты вычислений сведены в таблицу 6. По данным таблицы построен график зависимости напряженности от радиуса рис. 13.
Таблица 6. Распределение напряженности электрического поля в изоляции от радиуса
| r, мм | E, кВ/мм |
| 14,25 | 6,28 |
| 16 | 5,59 |
| 18 | 4,97 |
| 20 | 4,47 |
| 22 | 4,06 |
| 24 | 3,73 |
| 26 | 3,44 |
| 28 | 3,19 |
| 30 | 2,98 |
| 32 | 2,79 |
| 32,25 | 2,77 |
Рис. 13. Распределение напряженности электрического поля в изоляции кабеля
3.3 Защитные покровы
Расчет диаметра кабеля:
На изоляцию накладывается экран из экструдированного полупроводящего сшитого полиэтилена толщиной 0,8 мм.
– радиус по экрану изоляции.
, (3.3.1) 
– толщина экрана по изоляции. 
мм (3.3.2)На экран по изоляции накладывается полупроводящая водонабухающая лента толщиной 0,3 мм
– радиус по полупроводящей водонабухающей ленте. 
, (3.3.3) 
– толщина полупроводящей водонабухающей ленты. 
мм. (3.3.4)Затем накладывается экран, состоящий из медных проволок диаметром 1,4 мм, поверх которых спирально наложена медная лента толщиной 0,1 мм. Ширина ленты 8 мм.
– радиус по металлическому экрану. 
, (3.3.5) 
– диаметр медной проволоки экрана, 
– толщина медной ленты экрана. 
мм. 
– количество проволок.
(3.3.6)Выразим количество проволок через диаметр про волоки и зазор между ними:
(3.3.7) 
– средняя длинна окружности проходящая через центр проволок, мм 
– зазор между проволоками, мм 
(3.3.8) 
(3.3.9) 
– средний радиус, расстояние то центра жилы до центра проволоки экрана. 
мм (3.3.10) 
мм 
ммНа экран накладывается слой из водонабухающей ленты толщиной 0,35 мм:
– радиус по водонабухающей ленте.
, (3.3.11) 
– толщина водонабухающей ленты. 
мм.Далее накладывается полиэтиленовая оболочка толщиной 4 мм:
– радиус по наружной оболочке. 
, (3.3.12) 
– толщина оболочки. 
мм.Диаметр кабеля:
, 
– радиус кабеля. 
(3.3.13) 
мм.4. Расчет электрических параметров кабеля
4.1 Сопротивление токопроводящей жилы постоянному и переменному току
Сопротивление токопроводящей жилы постоянному току [10]:
(4.1.1)где
– удельное сопротивление меди при 200С,l – длина жилы;
– сечение жилы, мм2 
3,93·10–3 1/0С – температурный коэффициент сопротивления, [10]. 
– максимальная допустимая рабочая температура, табл. 
– коэффициент укрутки. 
Ом.Сопротивление жилы переменному току[10]:
~ 
, (4.1.2)где уп =f(x) – коэффициент, учитывающий поверхностный эффект
yб=f(x) – коэффициент, учитывающий эффект близости [10]:
, 
, (4.1.3)где h – расстояние между осями кабелей, dж – диаметр жилы.
Приближенные формулы (3.28) справедливы для x<2,8, [10].
(4.1.4)где
50 Гц – частота переменного токаk=1 – коэффициент, зависящий от конструкции ТПЖ, табл.
мм,где
радиус кабеля, мм 
Ом4.2 Диэлектрические потери в изоляции, сопротивление изоляции, электрическая емкость кабеля, индуктивность жилы при замкнутых оболочках на землю
Сопротивление изоляции кабеля, [10]:
(4.2.1)где
, 
- удельное объёмное сопротивление изоляции, [10] 
радиус экрана по жиле, мм 
радиус по изоляции, мм 
– длина кабеля, м 
ОмЭлектрическая емкость кабеля, [10]: