2电力电缆的电气参数_ppt [兼容模式].pdf

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1、电力电缆的电气参数郑晓泉教授PDF created with pdfFactory Pro trial version 1 电力电缆的电气参数电力电缆的电气参数电力电缆的电气参数决定电缆的传输性能和传输容量。容量：主要取决于各部分的损耗发热，而损耗则是根据电气参数来计算的。相序阻抗：是线路保护系统依据的重要参数，直接影响电网的安全运行。电气参数：电缆设计、检查电缆质量和工艺的指标和依据。取决于电缆所用的材料参数和几何尺寸。电缆的电气参数主要有（1）导电线芯电阻；（2）绝缘电阻；（3）电缆的电感和电容；（4）正(负)序阻抗和零序阻抗。PDF created with pdfFactory Pro

2、 trial version （1）导电线芯电阻）导电线芯电阻最高工作温度下，单位长度导电线芯的交流电阻由下式计算RR(1+ys+yp)式中，R为最高工作温度下，导电线芯的单位长度直流电阻，单位为m；ys为集肤效应系数；yP为邻近效应因数。一、导电线芯的直流电阻R式中，And2/4；20为线芯材料在温度为20时的电阻率，标准软铜：20cu0.017241106m，标准硬铝：200.02864106m；为温度系数，cu=0.00393，Al=0.00403；为最高工作温度，见表31；kl为单根导线加工过程中引起金属电阻率增加所引入的系数，与导线直径大小，金属种类，表面是否有涂层有关，线径越小，系

3、数越大，.3231PDF created with pdfFactory Pro trial version 导线直流电阻导线直流电阻一般取1.021.07；k2为由于多根导线绞合使单线长度增加所引入的系数，一般取1.02(250mm2以下)1.03(250mm2及以上)；k3为因紧压过程使导线发硬，引起电阻率增加所引入的系数，一般取1.015；k4为因成缆绞合，使线芯长度增加所引入的系数，般取1.01左右；k5为因考虑导线允许公差所引入的系数，对紧压结构一般取1.01左右。（1.0771.14）（1.3731.4536）二、集肤效应因数y。集肤效应因数即由于集肤效应使电阻增加的百分数，可由下

4、式求得PDF created with pdfFactory Pro trial version 二、集肤效应因数y式中，其中f为电源频率工颠为50Hz；R为单位长度电缆导体线芯直流电阻(见式32)，单位为m；ks为除分割导体取0.435外，均取1。三、邻近效应因数yp由于邻近效应使电阻增加的百分数，可用下式表示3334式中，其中f、R同式(33)，kp除分割导体取0.37外，其他型式线芯取0.81；Dc为线芯外径，对于扇形芯电线，等于截面积相同的圆形芯的直径，如A为线芯截面，则扇形芯等效圆ppkRfX72108=PDF created with pdfFactory Pro trial ve

5、rsion 例题 31的直径为Dc；s为线芯中心铀间距离，对于扇形多芯电缆sDc+，为线芯间绝缘层厚度，其邻近效应因数yP为式(3-4)计算所得值乘23。对于高压充油电缆，线芯为中空结构，其ks可按下式计算A435式中D0为线芯内径(中心油道直径)；Dc为具有相同中心油道的等效实芯导体的外径。例例31 试计算YJLV23610 3150(GBl2706.391)型电力电缆导电线芯的电阻，已知该电缆内外半导电屏蔽层各厚1mm，扇形导电线芯结构为(7 2.0722.0715 2.07)mm2统包金属屏蔽层，金属屏蔽层为0.12mm2的绕包铜带交联聚乙烯绝缘厚度为3.4mm。导体允许最高工作温度为9

6、0。PDF created with pdfFactory Pro trial version PDF created with pdfFactory Pro trial version PDF created with pdfFactory Pro trial version 第二节 电缆的绝缘电阻绝缘电阻：（1）含义，是指绝缘在用直流电压度量时，在电导电流下的电阻值。（2）定义，施加直流电压与产生直流电流的比值。电缆的绝缘电阻：由绝缘材料的电阻率和电缆的结构尺寸所确定。在电缆制造和运行中，可通过绝缘电阻的变化来检查分析绝缘质量的变化。一、单芯电线绝缘层的电阻如图3l所示，Dc为电缆内半导电

7、屏蔽外径，Di为绝缘层外径(不含外半导电层厚度)。1为内外半导电屏蔽层间的绝缘厚度。在单位长度电缆距电缆中心x处取厚度为dx的绝缘层，则该圆柱体的绝缘电阻为PDF created with pdfFactory Pro trial version 绝缘电阻计算36式中，i为电缆绝缘的电阻率则单位长度电缆绝缘的电阻为37式中，称为几何因数。各种型式的电缆的G值可从图32中查出，则38交联聚乙烯高压电缆=RrRRiiln2=PDF created with pdfFactory Pro trial version 几何因数表格图32 各种型式电缆的几何因数PDF created with pdfF

8、actory Pro trial version 二、多芯电缆的绝缘电阻对于圆形芯电缆39 式中，n为电缆的芯数；G1相当于三芯连结在一起对于公共金属屏蔽层的几何因数。对于扇形芯电缆310式中，F为扇形校正因数，亦可从图32中查得。电缆在交流下的电阻为工作电阻(交流泄漏电阻)311即等于绝缘层承受的电压的二次方与介质损耗之比。要比直流电阻值小。电缆常用绝缘材料在20下的绝缘电阻率概值如表32所示。rcrWURUURUUCUUIUIUR222)/1()/1(tantan=PDF created with pdfFactory Pro trial version 几种常用电缆绝缘材料的绝缘电阻率P

9、DF created with pdfFactory Pro trial version 第三节 电缆的电容电容电流 会限制电缆的传输容量和长度。电容电流 会限制电缆的传输容量和长度。通过电容的测量，也可检查电缆的质量和工艺。通过电容的测量，也可检查电缆的质量和工艺。单芯电缆电容的计算可忽赂边缘效应。介质中任一点的电场均沿半径方向分布。类似绝缘电阻的计算方法在绝缘中距电缆中心x处取一单位长度的小圆柱体。据高斯定理，穿出均匀介质中任意闭合面的电场强度矢量的通量，恒等于闭合面内所包围的电荷的代数和与介质的介电常数之比，而与闭合面的形状大小，电荷分布无关。因对称关系，各处的电场都是沿着与导线相垂直的

10、方向(忽略电场的切向分量)，这样圆柱体侧面上的电场方向处处都与侧面积的外法线方向一致，在数值上均相等。而圆柱的上下底面积上的电场方向则与外法线方向垂直。因此，在积分过程中，只计算圆柱切面积上的电场通量即可。根据对电场的积分，即得电荷、电压与电容关系PDF created with pdfFactory Pro trial version 电容公式推导式中q为线芯所带电荷；j为介质的介电常数；E为场强。式中，Di为绝缘层外径；Dc为导电线芯外径(含内半导电层)所以单位长度电缆的电容313314式中，0为真空介电常数，08.861012Fm；为绝缘材料的相对介电常数为方便计可将式(314)写成31

11、5G为几何因数，加前述。PDF created with pdfFactory Pro trial version 对于多芯圆形芯电缆，三芯联在一起对金属屏蔽层(或金属护套)的电容316对于扇形芯电缆，三芯联在一起对金属屏蔽的电容317与绝缘电阻一样，G及F值均可从图32中的相应曲线查得常用绝绦材料(相对)介电常数和tan如表33。多心电缆电容PDF created with pdfFactory Pro trial version 第四节电缆的电感一、单相回路电缆的电感在实际工程中，可将线芯内部磁通链所产生的电感称为内感Li；线芯外部所链磁通产生的电感称为外感Le；整个回路的电感为二者之和。

12、L=Li+Le1内感内感Li如图33所示。设导电线芯的直径为Dc，材料的磁导率为。导电线芯铜和铝，它们均为非磁性材料，其磁导率可认为等于真空磁导率(04l07Hm)。距导电线芯中心x处的磁场强度Hi，据安培环路定律：沿其矢量任一闭合路径的线积分，等于穿过该回路所限定面积的电流的代数和Ii。即PDF created with pdfFactory Pro trial version 电感公式可写为：而为半径为x的圆的周长即2 x故式(320)写为Hi2 xIi则321推导得：单位长度每根电缆线芯的内感为323对于中空线芯结构如有中心油道电缆线芯的Li可用简化公式324式中，Dc为线芯外径；D0为

13、中空油道内径。PDF created with pdfFactory Pro trial version 2外感Le如图324，可近似认为电流集中在线芯的几何中心轴线上，在离电缆中心轴线x(xDc2)处的磁场强度为两个积分曲线所链磁通在x处产生的磁场强度的叠加。据安培环路定律2外感Le式中，s为电缆中心间距离；I为线芯电流。则x处的磁场强度磁通325326PDF created with pdfFactory Pro trial version 二、三相回路电缆的电感二、三相回路电缆的电感最终得到外电感计算公式：328单相电缆回路每单位长度电缆线芯总电感为329二、三相回路电缆的电感电力电缆在

14、实际工程中，尤其高压输电线路均为三相水平直线敷设和三相等边三角形敷设(三芯电缆亦属此列)。均可近似地使用单相回路电感的计算公式，即330PDF created with pdfFactory Pro trial version 三相电缆换位值得指出的是，对于水平直线敷设的三相电缆，为了保证线路平衡运行，电缆经过一定长度后需进行换位敷设。如图35。此时电感应取三段电感之平均值331332若PDF created with pdfFactory Pro trial version 第五节电力电缆金属屏蔽层(金属护套)中的感应电压在交变电压下，线芯中通过的交变电流必然会产生交变磁场。磁场产生的磁链不

15、仅和线芯相链，也和金属屏蔽层及铠装层相链，必然会在金属屏蔽和铠装层上产生感应电动势。金属屏蔽层一般均采用单点接地或交叉互联接地方式，这样就会在金属屏蔽层上产生感应电压。对于具有公共金属屏蔽的三芯电缆，因线芯通过的三相电流的相量和为零，故在公共的金属屏蔽层中的感应电压相量和亦为零，可忽赂不计。但对单芯高压和超高压电力电缆，感应电压就可能达到很大的数值，尤其在短路情况下，线芯中可能通过几十倍于正常值的电流，产生的感应电压不仅会危及人身安全，也可能击穿金属护套的外护层。感应电压也是制定护层保护器参数的决定因素之一。如护套形成通路，护套电流(环流)将消耗电源能量、产生损耗，引起电缆发热，成为决定电缆载

16、流量的因素之一成为决定电缆载流量的因素之一。所以，对感应电压必须予以计算和采取限制措施。计算时金属屏蔽层和金属护套的概念可互用。PDF created with pdfFactory Pro trial version 一、正常运行时电力电线金属屏蔽层(金属护套)中的感应电压1两根单芯电缆组成的单相回路两根单芯电缆组成的单相回路护套电感和线芯电感计算方法相同，且金属护套的厚度比线芯直径小得多，其内感可忽略不计。单位长度金属护套的电感式中，s为电缆中心间的距离；Ds为电缆金属护套的平均直径单位长度金属护套的感应电压3333342三相等边三角形敷设三相等边三角形敷设(含三相分相屏蔽型电缆)其计算方

17、法和单相回路计算方法相同。PDF created with pdfFactory Pro trial version 3三相水平直线敷设3三相水平直线敷设三相水平直线敷设设电缆中心铀间距离为s(s1s2s，s32s，)且三相平衡电流336337338339340各相感应电压的有效值为式中PDF created with pdfFactory Pro trial version 课间休息课间休息PDF created with pdfFactory Pro trial version 二、电缆线芯短路时金属屏蔽层(金属护套)上的感应电压短路：短路：“短路”，是指相与相之间，相与地(中性点接地系统

18、)发生短接的情况。在中性点直接接地系统中，以单相接地(短路)的故障最多，约占全部故障的90左右。短路电流一般为电缆额定负载电流的十几倍至几十倍，将在金属护套上产生很高的感应电压。在各种短路中，中性点接地系统中单相短路产生的感应电压最大。假设接地电流全部以大地为回路，如图3-6所示设A相短路接地。这种情况感应电压最高，因地下的金属线、地线都能起到部分的回流作用，因此，这种计算结果要比实际的大，较安全。可将大地等效为一根具有一定深度的抽象“导线”。接地电流以此和线芯形成一单相回路如图3-7所示。PDF created with pdfFactory Pro trial version 护套感应电势

19、这时，该相金属护套感应电压为341式中，R为接地电阻；为大地的等值阻抗；l为电缆长度；Ds为金属护套的外径；se据经验公式为(m)，e为土地的电阻率；若不能确切测定se，一般可取1000m；IsoA为短路电流。eePDF created with pdfFactory Pro trial version 三、减少金属护套感应电压的方法1敷设“三七开”回流线所谓回流线，即通常对于金属护套只在一处互联接地的电缆线路，沿线路敷设一条或多条两端妥善接地的金属导线，这种两端接地的导线称为回流线。短路电流可以通过回流线流回系统的中性点。特别是当接地点故障发生在电厂或变电所附近时，有良好的回流线，可认为短路

20、电流全部流过回流线。“三七开”是根据回线敷设的方式和位置决定的。采用回线，即减少了土地等值阻抗Xe的数值，也排除了地网接地电阻的影响。因三相电缆发生短路的几率相等，因此应与三根电缆的平均距离相等。在电缆线路正常运行时，要求三相线路在回线上感应电动势相量和应为零应电流造成损耗。为此，回流线敷设的方式和到各相的距离应为PDF created with pdfFactory Pro trial version “三七开回路线”金属护套的几种连接方法式中，s为各相中心间的距离，sl，s2，s3如图38所示在有“三七开”回流线的三相系统，单相短路回路电流不经过大地而经过回流线返回接地点，短路相电缆单位长

21、度金属护套感应电压为3433422金属护套的几种连接方法电缆金属护套的感应电压应限制在1050V安全范围内，否则会危及人身安全和造成电线运行事故。为此，可采取如下措施。PDF created with pdfFactory Pro trial version 金属护套连接方法(1)金属护套一点接地即在电缆线路一端或中点接地，电缆护套对地绝缘，这样护套没有环流损耗，但感应电压与电缆长度成正比，长度须限制在使电压不超过安全值范围内。(2)采用金属护套分段隔离接地当电缆大长度时，可采用绝缘外套连接盒实行分段隔离接地。绝缘外套连接盒如图3-9，可使导电线芯保持正常的电的连接，而金属护套每段相互绝缘。各

22、连接盒之间的电缆长度以感应电压不超过安全值为准。(3)金属护套两端接地金属护套采用两端接地。这种连接方法，虽然金属护套感应电压小，但金同护套和大地形成了回路，可产生护套环流损耗，影响功率传播。(4)换位连接法较好的方法是两端接地，中间以绝缘外套连接盒连接而实现金属护套交叉换位如图3-10。PDF created with pdfFactory Pro trial version 电缆连接盒PDF created with pdfFactory Pro trial version 换位连接如电缆对称敷设，且每段长度相等，在平衡负载下，在金属护套中两接地点间的感应电动势相量和为零。如图311a，因

23、此不会产生电流，固a中，AI、AII、AIII，BI、BII，BIII，CI、CII，CIII，分别表示相应于图310中电缆各段的感应电动势。图b中点1、2、表示相应于图310连接接头盒的点，Us为地电压的大小，每PDF created with pdfFactory Pro trial version 相序阻抗一绝缘外套连接接头盒承受的电压为每段电缆长度感应电压的 倍。采用这种连接方式，每段电缆长度应力求相等，敷设位置应力求对称平衡。第六节 电缆线路的相序阻抗前面讲述的导体电阻，绝缘电阻，电缆的电容、电感等均指在电缆线路正常运行时的电气参数。但是，还可能出现不对称的运行状态。如三相负载大小不

24、等、不对称短路等。其中出现最多的一种故障形式即电力系统的短路。相序阻抗的计算就是针对中性点直接接地系统在短路情况下的阻抗。一、电力系统的短路“短路”是指一切不正常的相与相之间，或相与地(对于中性点接地系统)发生通路的情况。如图312为各种短路的示意图。PDF created with pdfFactory Pro trial version 相序阻抗在中性点直接接地系统中，以单相接地短路的故障最多，约占全部故障的90左右。单相接地不会造成短路，仅有不大的电容电流通过，使中性点产生位移。由于线电压保持不变故仍可继续运行短路电流对电缆的设计十分重要。短路电流对电缆的设计十分重要。一方面要求计算允许

25、短路电流的大小；另一方面须计算不对称运行时电缆线路的阻抗，以便电缆能满足运行的要求。PDF created with pdfFactory Pro trial version 二、对称分量法为了计算线路的不对称问题，须引入对称分量法。该方法是基于电工基础的迭加原理，认为任何一组不对称的三相系统，均是由三个对称的系统组成。或任何一组三相不对称的量可以分解为三个对称的分量。这样可以运用分析对称运行的问题来解决不对称运行的问题。1相序若对称三相电路，随时间变化，各相电压（电流）最大值出现的先后次序称为相序。2正序分量(又称顺序分量)正序分量的下角注1，如图313a所示IlIBlIc1为正序均相互领先

26、120相当于一般对称三相制情况。一个相量乘以，表示相量逆时针旋转120,乘2表示顺时针旋转120。其数学展开式为PDF created with pdfFactory Pro trial version 相序分量PDF created with pdfFactory Pro trial version 对称分量故正序分量为3.负序分量(又称逆序分量)负序分量的下角注2，如图313b所示。这个三相系统同样是对称的，但是旋转方向与正序系统恰好相反，则4零序分量零序分量下角注0，如图313c所示，是一组大小相等，相位3-443-453-463-47PDF created with pdfFactor

27、y Pro trial version 零序分量一致的量，故仍为一组对称系统。如将上述正序、负序、零序分量叠加在一起即可得到如图3一13d所示的一组不对称相系统。其数学表达式为348将上述各分量代入上式可得349写成矩阵形式，若令PDF created with pdfFactory Pro trial version 零序分量则式(349)可写成350或简写成IABCAI120351显然 detA=0，故矩阵为非奇异矩阵，它的逆矩阵为352根据线性变换原则，格式(351)两端分别乘以A1即可I120A1IABC353PDF created with pdfFactory Pro trial

28、version 三、不对称故障的序网图由上式知，表明，在不对称系统中，三相之和等于零的那部分是由正序分量和负序分量构成的，而不等于零的那部分由零序分量构成的。从上述分析中又可断言任何一组三相不对称电流系统均可分解为三个电流对称的分量。对称分量不仅仅是抽象的概念，而且是客观存在的。每个分量分别具有独立的物理意义。输电线的零序电流是通过大地形成回路。三、不对称故障的序网图某一点发生不对称故障时，三相系统的对称条件受到破坏，但这种对称条件的破坏，住往只是局部性的。即除了在故障点出现某种不对称之外，电力系统其余的部分仍旧是对称的。故可运用对称分量法，将故障处的电压，电流分解为正序、负序和零序三组对称分

29、量系统。由于电路的其余部分是三相对称的，所以各序分量即具有独立性，从而可以形成独立的三个序网络。这种方法可以大大方便对各种不对称故障的计算。PDF created with pdfFactory Pro trial version 中性点直接接地系统单相接地图现以单相接地故障为例进一步分析。如图3-14，设网络为中性点直接接地电力网。三相电源电动势EA，EB，EC都是对称的，并接于空载电缆线路。如A相发生单相接地,则A相对地电压为零，而B相和C相的对地电压则不为零。故在接地点将出现三相电压不对称，引起线路上的电流也出现三相电流不对称。但三相电源系统仍是对称的，不对称的系统只是出现在故障点。如根

30、据对称分量法把接地点出现的电压、电流不对称系统分解为三组对称分量系统则如图3-15所示。如将零序电压，电流单独取出，即得零序网络如图3-16。PDF created with pdfFactory Pro trial version 单相接地零序网络图315 单相故障接地的电压电流分量图图3-16 零序网络 a)序网图 b)等效电路图由于零序系统仍然是一个对称三相系统，可用其等值电路图表示，其基本方程可写为354式中，x02 为短路点的总等效零序电抗，即网络元件对零序电流所呈现的电抗。PDF created with pdfFactory Pro trial version 零序系统（1）零序

31、系统是大小和方向都相同的三相系统，故是大小相等，方向相同的电流。（2）对三角形接法的线路，零序电流可以在内部闭合循环，但线路上无零序电流。（3）接于中线上的阻抗，应等值为每相阻抗的三倍。由于零序系统仍然是一个对称三相系统，可用其等值电路图表示，其基本方程可写为354式中，x02 为短路点的总等效零序电抗，即网络元件对零序电流所呈现的电抗。零序网络也是无源网络。零序电压只能出现在故障点，只有中性只有中性点接地的电力网，才能构成零序网络。点接地的电力网，才能构成零序网络。PDF created with pdfFactory Pro trial version 复习题PDF created wit

32、h pdfFactory Pro trial version 第四章 电缆的损耗和电磁力第四章 电缆的损耗和电磁力在交变电磁场的作用下，在导体、绝缘层、金属屏蔽层和铠甲中产生的功率损耗。大量地消耗传输功率，使电缆的温度升高，严重地限制了功率的传输。电缆传输的容量主要是根据损耗决定的。所以应对损耗进行分析和计算。第一节 导电线芯损耗和绝缘层介质损耗一、导电线芯损耗该损耗主要是导体通过直流或交流电时造成的功率损耗。单位长度电缆在允许工作温度41式中，I为导体电流；Rc为单位长度在其允许工作温度下每相导体的交流电阻。二、绝缘层介质损耗两种能量损耗。（1）是由电导引起的损耗PDF created wi

33、th pdfFactory Pro trial version 电缆层绝缘损耗电缆层绝缘损耗（2）介质损失损耗。42式中，U0为电缆绝缘承受的相电压，单位为kV；为电源角频率；，tan为绝缘材料的损耗因数；C为单位长度电缆的每相电容。对单芯圆形导体电缆，有43对多芯电缆，如三芯电缆，一般均用于低压，中性点不接地系统。其每相等效电容可用近似公式计算，即44上二式中，r为介质的相对介电常数，R为绝缘外半径；rc为导电线芯半径；D为三芯电缆中每两导体中心间的距离。PDF created with pdfFactory Pro trial version 第二节金属屏蔽层(金属护套)和铠装层损耗一、金

34、属屏蔽层(金属护套)损耗在实际工程中，（1）为为了减少了减少感感应应电电动势；（动势；（2）保护系统需用）保护系统需用金属护套做金属护套做为接地电流的通路为接地电流的通路，所以，金属护套两端接地的。结果（1）必然产生环）必然产生环流损耗流损耗；（；（2）造）造成成涡涡流损耗。流损耗。金属屏蔽金属屏蔽层损耗为二层损耗为二者者之和。之和。首先分析环流损耗。最简单的是由两根单芯电缆组成的单相回路。如前述，单相回路单位长度金属屏蔽层中的感应电动势45式中，I为线芯电流：Xs为单位长度金属屏蔽层的感抗，且则接地回路电流46PDF created with pdfFactory Pro trial ver

35、sion 护层金属损耗式中，Rs为金属屏蔽层电阻。故单位长度电缆金属屏蔽层损耗为4-7实际工程中，常以线芯损耗Wc作为基值的百分比表示，即损耗因数4-8对于等边三角形敷设(含三相分相屏蔽型电缆)1同单相回路，电缆不换位，金属屏蔽层两端短接，水平敷设的单芯电缆，水平敷设的单芯电缆，其最大其最大损耗损耗电缆电缆(即即敷设敷设于外侧于外侧的的滞后滞后相电缆相电缆)的损耗因数4-9PDF created with pdfFactory Pro trial version 护层金属损耗据式(4-7)可知当Rs0时，Ws0；Rs(相当于开路)时，Ws0。据数学中值定理，Rs自0 变化中，Ws必有一极值。令

36、0，得当XsRs时Ws最大。又随电缆敷设距离的增加，所链磁通也增加感应电流也越大，造成的损耗也大。所以在金属护套接成通路的情况下，应尽可能减少敷设距离，以减少护层损耗。除了环流损耗外，既使在一点接地的开路情况下，也由于金属护套上各点的感应电动势不同而形成局部电流而造成损耗。其和线芯损耗的比值记为1。所以金属屏蔽层(金属护套)总的损耗因数1 1 1 410 对于1和1的计算公式可采用国际电工委员会IEC287所规定的公式，详见表 41。PDF created with pdfFactory Pro trial version 1 和1 的计算公式PDF created with pdfFacto

37、ry Pro trial version 续表PDF created with pdfFactory Pro trial version 二、铠装层中的损耗当铠装接成通路时，铠装中也会产生损耗。只介绍IEC推荐的计算公式。非磁性材料铠装损耗可用下述方法计算：以护套和铠装并联电阻代替Rs，护套直径和铠装直径均方根值代替护套平均直径，用相应单一护套公式计算护套和铠装中总损耗。顺便指出，单芯电缆单芯电缆(小截面小截面电缆电缆10mm2除外除外)一一般不般不容容许采用钢许采用钢带铠装带铠装，这是因为属于磁性材料的钢带会大大增加护套及铠装损耗。第三章已经讲过，高压单芯充油电缆采用铜带作为径向或轴向加固(

38、铠装)。高落差或水底单芯电缆容许采用钢丝铠装以承受轴向拉力，因为钢丝铠装可以采取措施(大的包绕节距，钢丝中央以非磁性材料金属丝)，以减小它的磁效应。对于钢丝铠装圆形三芯电缆，铠装中损耗可用下列公式计算：PDF created with pdfFactory Pro trial version 铠装损耗411式中，RA为铠装在其工作温度下的单位长度电阻，单位为m；DA为铠装平均直径；C为电缆中心与线芯中心距离。对于分相铅包钢丝铠装电缆，铠装中损耗等于式(411)与(11)相乘，即412而1由式(49)确定，显然，钢丝铠装中的损耗由于护套中电流屏蔽作用而减小了。对于钢丝铠装扇形三芯电缆413式中，

39、r1为包围三扇形导体圆的半径。PDF created with pdfFactory Pro trial version 铠装损耗对于钢带铠装电缆，铠装中损耗与线芯损耗之比2 2 2 414式中，2、2分别为铠装中磁滞、涡流损耗与线芯损耗之比415416式中，s为线芯中心轴间距离单位为cm；A为铠装等效厚度，AAA/DA，单位为cm；AA为铠装截面积，单位为cm2；DA为铠装平均直径，单位为cm；为钢带有效磁导率(一般取300)。PDF created with pdfFactory Pro trial version 第三节电缆中的电磁力交变磁场会对电线本身产生电磁力。短路时电磁力可能达到较

40、大的数值。对电线各部分，尤其会对电缆绝缘造成很大的机械破坏力，使之产生应变，促进交联聚乙烯绝缘树枝化。对单相回路，单位长度电线磁场能量WLI2/2 417式中，I为线芯导体电流；L为单位长度电缆的电感418式中，s为回路中电线中心间的距离；Dc为导电线芯直径，则单位长度电线受到的电磁力419由两根电缆组成的单相回路，若iImcost，则单位长度电缆所受的电磁力PDF created with pdfFactory Pro trial version 电缆中的电磁力420在三相电力系统中，如电缆位于等边三角形三个顶点，每一电缆之电流分别为421根据式(4-19)，并参见图41，线芯l与线芯2之间

41、的作用力为422线芯l和线芯3之间的作用力423作用于线芯l上的总力在y轴上的分量424PDF created with pdfFactory Pro trial version 电缆中的电磁力在x轴上的分量F1x425426而如三根电缆等距平行并列敷设，各线芯承受的力也可按上述公式计算，例如作用在线芯1上的力为427在上列诸式中，负号表示相斥力PDF created with pdfFactory Pro trial version 图41，图42第四章 结束课间休息PDF created with pdfFactory Pro trial version 第四篇 3、4章复习题1、电力电缆的电气参数有那些？2、导电线芯的交流等效电阻组成为。k1k5的含义为。3、XLPE和PE的最高运行温度分别为。油纸电缆的运行温度为。4、何为电缆的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗，计算意义？5、电力电缆的电磁力是怎样产生的，对XLPE电缆的危害如何？如何计算电磁力？6、护套感应电压对电缆的危害如何，如何计算？怎样限制金属护套上的感应电压？7、计算电缆电感、电容的意义？PDF created with pdfFactory Pro trial version 课间休息课间休息课间休息PDF created with pdfFactory Pro trial version