3.3Эффект близости

Изменяет эффективное сечение проводника линии, приводит к увеличению сопротивления линии.

Рисунок 3.3

Токи текут в разных направлениях. Взаимодействие полей приводит к следующему: эффект близости проводов следует учитывать в кабельных линиях, где расстояние между проводами соизмеримо с диаметрами проводников и отличается в 2–3 раза. На умеренных частотах линия биметалл, является только несущей конструкцией. Сопротивление проводов должно быть минимальным. Сверхпроводники требуют линейных температур 2–10 % по Кельвину.

Созданы высокотемпературные проводники 70⁰-100⁰ по Кельвину.

Такие системы передачи делятся на:

• Кабельные,

• Системы поддержание температуры.

Рисунок 3.4

Резкое увеличение температуры вызовет лавинное выделение мощности, и кабель может разорваться.

3.4Сопротивление двухпроводных симметричных цепей

Для кабельных цепей, в отличии от воздушных, получаем другие соотношения. Эта разница связана с тем, что малы расстояния между проводниками в линии. Поэтому здесь сильно сказывается эффект близости между проводниками данной пары и соседней. Кроме этого, проводники кабельной линии скручивают и их длина больше длины кабеля. Вводят коэффициент скрутки æ, показывающий удлинение проводов.

Скрутки бывают: парные и восьмеркой.

Рассмотрим соотношение æ и диаметра повива:

Диаметр повива	до 30 мм	30–40 мм	40–50 мм	50–60 мм	60–70 мм	70–80 мм
æ	1,010	1,016	1,025	1,037	1,050	1,070

; (3.11)

, (3.12)

где d – расстояние между проводами;

 – учитывает характер скрутки. Принимается равным:

1 – при парной скрутке,

2 – при двойной парной скрутке,

5 – при звездной скрутке.

G(x), H(x) – функции, учитывающие близость.

F(x), G(x), H(x) берутся из таблиц или графиков.

Рисунок 3.5

R – допустимой сопротивление за счет потерь энергии на вихревые токи в жилах соседних четверок и металлической оболочки кабеля, учитывается в результате измерения.

Сопротивление переменного тока можно записать следующим образом:

(3.13)

R_ЭБ – сопротивление эффекта близости,

R_ПЭ – сопротивление поверхностного эффекта.

Таблица 2 – Примерные соотношения сопротивлений жил кабеля.

f, Гц	R0	RПЭ	RЭБ	RВТ	R
10	31,6	0,45	0,5	2	34,5
150	31,6	0,31	10,5	7,5	80,6

3.5Двухпроводная цепь с биметаллическими и многопроволочными проводами, ее километрическое сопротивление.

Задача: Сосчитать сопротивление для такой линии.

Сопротивление биметаллических проводов может быть представлено в виде параллельного соединения двух сопротивлений сердечника и внешнего слоя.

Рисунок 3.6

При небольших частотах до 10 кГц можно считать, что поверхностный эффект складывается только в стальном сердечнике

, (3.14)

где R₀₁, R₀₂ – сопротивление провода стального и медного в виде трубки на постоянном токе.

При частотах 3–10 кГц поверхностный эффект можно не учитывать.