Сопротивления и проводимости воздушных и кабельных линий электропередачи.
В общем случае линия электропередачи характеризуется четырьмя основными параметрами: активным и реактивным сопротивлениями, а также активной и реактивной проводимостями.
Активное сопротивление проводов линии в общем случае зависит не только от удельного сопротивления материала, но и от его температуры, конструкции частоты протекающего тока. Для проводов из цветного металла поверхностный эффект при частоте 50 Гц проявляется не значительно, и активное сопротивление приближенно можно считать равным омическому, независящему от величины и частоты тока. Сопротивление провода изменяется с изменением его температуры, зависящей от величины рабочего тока, и температуры окружающей среды. Однако в практических расчетах линий электропередачи влияние изменения температуры учесть невозможно. Поэтому, учитывая, что основным расчетным режимом является обычно режим нормальной нагрузки, за расчетную температуру около +20оС.
Активное сопротивление 1км провода.
Реактивное (индуктивное) сопротивление линий обусловлено переменным электромагнитным полем, возникающим вокруг провода линии электропередачи при протекании по ним переменного тока.
В воздушных линиях 35 кВ и выше индуктивное сопротивление обычно превышает активное и является основным фактором, влияющим на потерю напряжения. Индуктивное сопротивление в кабельных линиях гораздо меньше, чем у воздушных, так как расстояние между жилами кабеля в сотни раз меньше, чем между проводами в воздушной линии. В практических расчетах его определяют обычно по таблицам в зависимости от номинального сечения жил и напряжения Индуктивное сопротивление внутренних проводок и кабельных линий до 1000 В определять и учитывать обычно вообще не приходится, так как оно пренебрежимо мало по сравнению с активным сопротивлением.
Активная проводимость линии обусловлена потерями активной энергии от токов утечки через изоляцию и по воздуху при его ионизации, т.е. при появлении электрической короны на проводах.
В воздушных линиях токи утечки через изоляцию в точках крепления проводов настолько малы, что ими всегда можно пренебрегать. Активной проводимость 1 км линии, вызванная ионизацией воздуха, мажет быть подсчитана в зависимости от потерь мощности из-за короны на проводах:
Активная проводимость воздушной линии при правильном выборе сечения проводов по условиям короны обычно полагают равным нулю.
Активная проводимость кабельной линии обуславливается только утечками тока через изоляцию и зависит от конструкции кабеля и характеристики изоляции. Практически при напряжениях до 220 кВ активной проводимостью кабельных линии можно также пренебрегать, полагая равной нулю.
Реактивная (емкостная) проводимость обусловливается емкостью проводов относительно проводов относительно друг друга и земли, а следовательно, зависит от внешнего диаметра проводов и расстояния между ними. Средняя емкость одного из проводов трехфазной земли при условии транспозиции через равные интервалы равна:
В воздушных линиях до 35 кВ кабельных линиях до 10 кВ и всех электропроводах до 1000 В при расчетах потерь напряжения емкостной проводимостью можно пренебрегать, так как токи утечки при этих напряжениях незначительны.