对称电缆绝缘电导优化探究

绝缘电导G这个参数说明电缆线芯绝缘层的质量和电磁能在线芯绝缘中的损耗情况。

绝缘电导是由绝缘介质的特性决定的，也是由绝缘介质的体积绝缘电阻率ρ_v和介质损耗角正切值tanδ来决定的。绝缘电导G是由直流绝缘电导G₀和绝缘电导G～组成的

G＝G₀+G～

直流绝缘电导G₀是由于介质的绝缘特性不够完善所引起的。它等于绝缘介质的绝缘电阻的倒数，即，因此希望绝缘介质有较大的绝缘电阻R_绝，要选用体积绝缘电阻率ρ_v大的绝缘材料。

交流绝缘电导主要是由于绝缘介质极化所引起的，它与传输电流的频率、回路工作电容以及介质损耗角正切值tanδ成正比，即G～＝ωCtanδ₀

由此，对称电缆的绝缘电导

在通信电缆中，由于绝缘介质极化所引起的损耗比由于绝缘不完善所引起的损耗要大得多，所以可以把G₀忽略不计，这样绝缘电导（s／km）可以用下式来计算：

G＝G～＝ωCtanδ （3-17）

式中 ω——角频率，ω＝2πf，f为频率（Hz）；

C——回路工作电容（F／km）；(www.xing528.com)

tanδ——组合绝缘介质的等效介质损耗角正切值。

绝缘电导与导电线芯直径、线芯间距离、频率及绝缘介质特性有关。从前面的分析可知，当导线直径、线间距离的改变使工作电容增大时，由于绝缘电导与电容成正比，则绝缘电导也将增大。

绝缘电导是随频率的增加而剧烈地增加，这是由于频率增加时引起的双重作用：一是绝缘电导直接正比于频率；另一是介质极化作用随频率增加而加剧，致使tanδ增加。

从式（3-17）可知，绝缘电导与绝缘材料的介质损耗角正切值tanδ是成正比关系的。不同绝缘材料的介质损耗角正切值tanδ与频率的关系是不同的。

要想减小绝缘电导，以适应高频通信的要求，就应选用tanδ小的绝缘材料，如聚乙烯、聚苯乙烯等，并采用空气所占体积比较大的组合绝缘结构形式。

通过以上分析，我们得出这样一个结论，就是对称电缆回路的一次传输参数是随电流的频率f、回路两导线的中心距离a及导线线芯直径d而改变的。这些参数之间的相互关系，如图3-21所示。

图3-21 对称电缆一次参数与f、a、d的关系

a）R、L、C、G与频率的关系 b）R、L、C、G与线间距离a的关系 c）R、L、C、G与导电线芯直径d的关系