கேபிளின் மின் திறன்

ஒரு கேபிள் நெட்வொர்க்கில் அல்லது ஏசி மின்னழுத்தத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் DC மின்னழுத்தத்தை ஆன் அல்லது ஆஃப் செய்யும் போது, ​​ஒரு கொள்ளளவு மின்னோட்டம் எப்போதும் ஏற்படுகிறது. மாற்று மின்னழுத்தத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் கேபிள்களின் இன்சுலேஷனில் மட்டுமே நீண்ட கால கொள்ளளவு மின்னோட்டம் உள்ளது. நிலையான மின்னோட்டம் எல்லா நேரங்களிலும் உள்ளது மற்றும் கேபிள் காப்புக்கு ஒரு நிலையான மின்னோட்டம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கேபிளின் திறன் பற்றி மேலும் விரிவாக, இந்த குணாதிசயத்தின் உடல் பொருள் பற்றி மேலும் இந்த கட்டுரையில் விவாதிக்கப்படும்.

இயற்பியலின் பார்வையில், ஒரு திட வட்ட கேபிள் அடிப்படையில் ஒரு உருளை மின்தேக்கி ஆகும். உள் உருளைத் தகட்டின் சார்ஜின் மதிப்பை Q ஆக எடுத்துக் கொண்டால், அதன் மேற்பரப்பின் ஒரு யூனிட்டுக்கு ஒரு அளவு மின்சாரம் இருக்கும், அதை சூத்திரத்தால் கணக்கிட முடியும்:

இங்கே e என்பது கேபிள் இன்சுலேஷனின் மின்கடத்தா மாறிலி ஆகும்.

அடிப்படை மின்னியல் படி, ஆரம் r இல் மின் புல வலிமை E சமமாக இருக்கும்:

கேபிளின் உள் உருளை மேற்பரப்பை அதன் மையத்திலிருந்து சிறிது தொலைவில் நாம் கருத்தில் கொண்டால், இது சமமான மேற்பரப்பாக இருந்தால், இந்த மேற்பரப்பின் ஒரு யூனிட் பகுதிக்கு மின்சார புல வலிமை இதற்கு சமமாக இருக்கும்:

கேபிள் இன்சுலேஷனின் மின்கடத்தா மாறிலி இயக்க நிலைமைகள் மற்றும் பயன்படுத்தப்படும் காப்பு வகையைப் பொறுத்து பரவலாக மாறுபடும். இவ்வாறு, வல்கனைஸ் செய்யப்பட்ட ரப்பரின் மின்கடத்தா மாறிலி 4 முதல் 7.5 வரை உள்ளது, மேலும் செறிவூட்டப்பட்ட கேபிள் காகிதத்தில் மின்கடத்தா மாறிலி 3 முதல் 4.5 வரை உள்ளது. மின்கடத்தா மாறிலி, எனவே கொள்ளளவு வெப்பநிலையுடன் எவ்வாறு தொடர்புடையது என்பதை கீழே காண்பிக்கப்படும்.

கெல்வின் கண்ணாடி முறைக்கு வருவோம். சோதனைத் தரவு கேபிள் கொள்ளளவு மதிப்புகளின் தோராயமான கணக்கீட்டிற்கான சூத்திரங்களை மட்டுமே வழங்குகிறது, மேலும் இந்த சூத்திரங்கள் ஊக பிரதிபலிப்பு முறையின் அடிப்படையில் பெறப்படுகின்றன. Q மதிப்புக்கு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எண்ணற்ற நீளமான மெல்லிய கம்பி L ஐச் சுற்றியுள்ள உருளை வடிவ உலோக ஷெல் இந்த கம்பி L1 எதிர் சார்ஜ் செய்யப்பட்டதைப் போலவே இந்த வயரையும் பாதிக்கும் என்ற நிலையை அடிப்படையாகக் கொண்டது இந்த முறை:

நேரடி கொள்ளளவு அளவீடுகள் வெவ்வேறு அளவீட்டு முறைகளுடன் வெவ்வேறு முடிவுகளை அளிக்கின்றன. இந்த காரணத்திற்காக, கேபிள் திறனை தோராயமாக பிரிக்கலாம்:

• Cst - நிலையான கொள்ளளவு, இது தொடர்ச்சியான தற்போதைய அளவீடு மூலம் அடுத்தடுத்த ஒப்பீடு மூலம் பெறப்படுகிறது;

• Seff என்பது பயனுள்ள கொள்ளளவு ஆகும், இது வோல்ட்மீட்டர் மற்றும் அம்மீட்டர் தரவு மூலம் சூத்திரத்தின் மூலம் மாற்று மின்னோட்டத்துடன் சோதிக்கும் போது கணக்கிடப்படுகிறது: Сeff = Ieff /(ωUeff)

• C என்பது உண்மையான கொள்ளளவு ஆகும், இது சோதனையின் போது அதிகபட்ச மின்னழுத்தத்திற்கு அதிகபட்ச கட்டணத்தின் விகிதத்தின் அடிப்படையில் அலைக்கற்றை பகுப்பாய்வு மூலம் பெறப்படுகிறது.

உண்மையில், கேபிளின் உண்மையான கொள்ளளவு C இன் மதிப்பு நடைமுறையில் நிலையானது, காப்பு முறிவு நிகழ்வுகளைத் தவிர, மின்னழுத்தத்தின் மாற்றம் கேபிளின் இன்சுலேஷனின் மின்கடத்தா மாறிலியை பாதிக்காது.

இருப்பினும், மின்கடத்தா மாறிலியில் வெப்பநிலையின் தாக்கம் உணரப்படுகிறது மற்றும் அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் அது 5% ஆக குறைகிறது, அதன்படி கேபிளின் உண்மையான கொள்ளளவு C குறைகிறது. இந்த வழக்கில், மின்னோட்டத்தின் அதிர்வெண் மற்றும் வடிவத்தில் உண்மையான திறன் சார்ந்து இல்லை.

40 ° C க்கும் குறைவான வெப்பநிலையில் கேபிளின் நிலையான திறன் Cst அதன் உண்மையான திறன் C இன் மதிப்புடன் ஒத்துப்போகிறது மற்றும் இது செறிவூட்டலின் நீர்த்தலின் காரணமாகும்; அதிக வெப்பநிலையில், நிலையான திறன் Cst அதிகரிக்கிறது, வளர்ச்சியின் தன்மை வரைபடத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது, அதன் மீது வளைவு 3 வெப்பநிலை மாற்றத்துடன் கேபிளின் நிலையான திறனில் ஏற்படும் மாற்றத்தைக் காட்டுகிறது.

பயனுள்ள கொள்ளளவு Ceff தற்போதைய வடிவத்தை வலுவாக சார்ந்துள்ளது. ஒரு தூய சைனூசாய்டல் மின்னோட்டம் பயனுள்ள மற்றும் உண்மையான கொள்ளளவு தற்செயலாக விளைகிறது. ஒரு கூர்மையான மின்னோட்டம் ஒன்றரை மடங்கு செயல்திறன் திறனை அதிகரிக்க வழிவகுக்கிறது, ஒரு அப்பட்டமான தற்போதைய வடிவம் பயனுள்ள திறனைக் குறைக்கிறது.

பயனுள்ள திறன் Ceff நடைமுறை முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது, இது மின்சார நெட்வொர்க்கின் முக்கிய பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது. கேபிளில் அயனியாக்கம் மூலம், பயனுள்ள கொள்ளளவு அதிகரிக்கிறது.

கீழே உள்ள வரைபடத்தில்:

1 - வெப்பநிலையில் கேபிள் காப்பு எதிர்ப்பின் சார்பு;

2 - வெப்பநிலைக்கு எதிராக கேபிள் காப்பு எதிர்ப்பின் மடக்கை;

3 - வெப்பநிலையில் கேபிளின் நிலையான திறன் Cst இன் மதிப்பின் சார்பு.

கேபிள் இன்சுலேஷனின் உற்பத்தி தரக் கட்டுப்பாட்டின் போது, ​​உலர்த்தும் கொதிகலனில் வெற்றிட செறிவூட்டல் செயல்முறையைத் தவிர, திறன் நடைமுறையில் தீர்க்கமானதாக இல்லை. குறைந்த மின்னழுத்த நெட்வொர்க்குகளுக்கு, கொள்ளளவு மிகவும் முக்கியமானது அல்ல, ஆனால் இது தூண்டல் சுமைகளுடன் சக்தி காரணியை பாதிக்கிறது.

உயர் மின்னழுத்த நெட்வொர்க்குகளில் பணிபுரியும் போது, ​​​​கேபிளின் திறன் மிகவும் முக்கியமானது மற்றும் ஒட்டுமொத்தமாக நிறுவலின் செயல்பாட்டின் போது சிக்கல்களை ஏற்படுத்தும். எடுத்துக்காட்டாக, நீங்கள் 20,000 வோல்ட் மற்றும் 50,000 வோல்ட் இயக்க மின்னழுத்தத்துடன் நிறுவல்களை ஒப்பிடலாம்.

15.5 கிமீ மற்றும் 35.6 கிமீ தூரத்திற்கு 0.9 க்கு சமமான ஃபை கோசைன் மூலம் 10 எம்விஏவை அனுப்ப வேண்டும் என்று வைத்துக்கொள்வோம். முதல் வழக்கில், கம்பியின் குறுக்குவெட்டு, அனுமதிக்கப்பட்ட வெப்பத்தை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வது, நாங்கள் 185 சதுர மி.மீ., இரண்டாவது - 70 சதுர மி.மீ. எண்ணெய் நிரப்பப்பட்ட கேபிளுடன் அமெரிக்காவில் முதல் 132 kV தொழில்துறை நிறுவல் பின்வரும் அளவுருக்களைக் கொண்டிருந்தது: 11.3 A / km சார்ஜிங் மின்னோட்டம் 1490 kVA / km சார்ஜிங் ஆற்றலை அளிக்கிறது, இது மேல்நிலையின் ஒத்த அளவுருக்களை விட 25 மடங்கு அதிகமாகும். ஒத்த மின்னழுத்தத்தின் பரிமாற்றக் கோடுகள்.

திறன் அடிப்படையில், முதல் கட்டத்தில் சிகாகோ நிலத்தடி நிறுவல் 14 MVA இன் இணை-இணைக்கப்பட்ட மின் மின்தேக்கியை ஒத்ததாக நிரூபிக்கப்பட்டது, மேலும் நியூயார்க் நகரத்தில் கொள்ளளவு மின்னோட்ட திறன் 28 MVA ஐ எட்டியது மற்றும் இது 98 MVA இன் கடத்தப்பட்ட சக்தியுடன். கேபிளின் வேலை திறன் ஒரு கிலோமீட்டருக்கு தோராயமாக 0.27 ஃபாரட்ஸ் ஆகும்.

சுமை இலகுவாக இருக்கும்போது சுமை இல்லாத இழப்புகள் துல்லியமாக கொள்ளளவு மின்னோட்டத்தால் ஏற்படுகிறது, இது ஜூல் வெப்பத்தை உருவாக்குகிறது, மேலும் முழு சுமை மின் உற்பத்தி நிலையங்களின் மிகவும் திறமையான செயல்பாட்டிற்கு பங்களிக்கிறது. இறக்கப்படாத நெட்வொர்க்கில், அத்தகைய எதிர்வினை மின்னோட்டம் ஜெனரேட்டர்களின் மின்னழுத்தத்தைக் குறைக்கிறது, அதனால்தான் அவற்றின் வடிவமைப்புகளில் சிறப்புத் தேவைகள் விதிக்கப்படுகின்றன.கொள்ளளவு மின்னோட்டத்தைக் குறைப்பதற்காக, உயர் மின்னழுத்த மின்னோட்டத்தின் அதிர்வெண் அதிகரிக்கிறது, எடுத்துக்காட்டாக, கேபிள் சோதனையின் போது, ​​ஆனால் இதை செயல்படுத்துவது கடினம், சில சமயங்களில் தூண்டல் உலைகளுடன் கேபிள்களை சார்ஜ் செய்வது.

எனவே கேபிள் எப்பொழுதும் கொள்ளளவு மற்றும் தரை எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது, இது கொள்ளளவு மின்னோட்டத்தை தீர்மானிக்கிறது. 380 V இன் விநியோக மின்னழுத்தத்தில் கேபிள் R இன் இன்சுலேஷன் எதிர்ப்பு குறைந்தபட்சம் 0.4 MΩ ஆக இருக்க வேண்டும். கேபிள் C இன் திறன் கேபிளின் நீளம், இடும் வழி போன்றவற்றைப் பொறுத்தது.

வினைல் இன்சுலேஷன் கொண்ட மூன்று-கட்ட கேபிளுக்கு, 600 V வரை மின்னழுத்தம் மற்றும் நெட்வொர்க் அதிர்வெண் 50 ஹெர்ட்ஸ், மின்னோட்டத்தை சுமந்து செல்லும் கம்பிகளின் குறுக்குவெட்டு பகுதியில் கொள்ளளவு மின்னோட்டத்தின் சார்பு மற்றும் அதன் நீளம் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது. கொள்ளளவு மின்னோட்டத்தைக் கணக்கிட, கேபிள் உற்பத்தியாளரின் விவரக்குறிப்புகளிலிருந்து தரவு பயன்படுத்தப்பட வேண்டும்.

கொள்ளளவு மின்னோட்டம் 1 mA அல்லது குறைவாக இருந்தால், அது இயக்கிகளின் செயல்பாட்டை பாதிக்காது.

அடித்தள நெட்வொர்க்குகளில் கேபிள்களின் திறன் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. கிரவுண்டிங் நீரோட்டங்கள் கொள்ளளவு மின்னோட்டங்களுக்கு கிட்டத்தட்ட நேரடியாக விகிதாசாரமாகும், அதன்படி, கேபிளின் கொள்ளளவுக்கு. எனவே, பெரிய பெருநகரங்களில், பெரிய நகர்ப்புற நெட்வொர்க்குகளின் தரை நீரோட்டங்கள் மகத்தான மதிப்புகளை அடைகின்றன.

கேபிள் திறன், மின் நெட்வொர்க்குகள் மற்றும் நிறுவல்களின் செயல்பாட்டை இது எவ்வாறு பாதிக்கிறது மற்றும் இந்த கேபிள் அளவுருவில் ஏன் கவனம் செலுத்த வேண்டும் என்பது பற்றிய பொதுவான யோசனையைப் பெற இந்த குறுகிய பொருள் உங்களுக்கு உதவியது என்று நம்புகிறோம்.