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电力电缆的电容盘算
电力电缆的电容盘算
电缆自己即是一个标准的圆柱形电容器 。导电线芯和接的金属屏障 层(或金属护套)组成了电容器的两个极 。 电容电流将会限制电缆的传输 容量和长度 。通过电容的丈量，也可检查电缆的质量和工艺 。以是电容 亦是电缆较主要的一个电气参数 。
单芯电缆电容的盘算可忽略边沿效应 。介质中任一点的电场均沿半 径偏向漫衍 。类似绝缘电阻的盘算要领，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，穿出匀称介质中恣意闭合面的电场 强度矢量的通量，恒即是闭合面内所困绕的电荷的代数和与介质的介电 常数 T之比，而与闭合面的形状巨细，电荷漫衍无关 。
因对称关系，各处的电场都是沿着与导线相笔直的偏向(忽略电场的 切向分量)，这样圆柱体侧面上的电场偏向随处都与侧面积的外法线偏向 一致，在数值相均相等 。而圆柱的上下底面积上的电场偏向则与外法线 偏向笔直 。因此，在积分历程中，只盘算圆柱侧面积上的电场通量即可 。 以是
式中，g 为线芯所带电荷；Ti 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) 。 以是单位长度电缆的电容
式中，T0 为真空介电常数，T0 = 8 . 86 × l0 - l2F/m；T为绝缘质料的相对介电 常数 。
为利便计，可写成
G 为几何因数，如前述 。
关于多芯圆形芯电缆，三芯联在一起对金属屏障层(或金属护套)的 电容
C = × 10 - 12 F/m
关于扇形芯电缆，三芯联在一起对金属屏障的电容
C = ε× 10 - 12 F/m
常用绝缘质料(相对)介电常数和 tgδ如表 14 - 9 。
表 14 - 9 电缆常用绝缘质料相对介电常数 ε及 tgδ
质料名称 | ε | tgδ |
粘性浸渍纸绝缘 | 4 . 0 | 0 . 01 |
充油电缆绝缘 | 3 . 3 ~ 3 . 7 | 0 . 004 ~ 0 . 0045 |
橡皮绝缘(乙丙、丁基) | 3 . 0 ~ 4 . 5 | 0 . 04 ~ 0 . 05 |
聚氯乙烯绝缘 | 8 . 0 | 0 . 1 |
聚乙烯绝缘 | 2 . 3 | 0 . 001 |
交联聚乙烯绝缘 | 2 . 5 | 0 . 008 |
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