电缆规格和特性阻抗的关系

当电缆被等效地看作长线时，可以用一个特性参数来描述电缆中电压与电流的对应关系。这个特性参数就是特性阻抗，又称波阻抗。一般地，电缆中的电压波和电流波是互相伴随着向前传播的。把从电缆始端推进的入射电压波U+与入射电流波I+之比定义为电缆的特性阻抗Zc，则Zc可表示为

经分析计算得

式中　L0——电缆线路单位长度的电感；

C0——电缆线路单位长度的电容。

式（4-2-6）中的L0、C0除了与电缆所用的绝缘材料的介电系数和导磁系数有关外，还与电缆的几何结构（如电缆的截面结构、绝缘层厚度、线芯与外护层间的距离等）有关。因此，不同种类、不同规格的电缆，其特性阻抗不同，而且电缆线芯的截面积越大，其特性阻抗值越小。例如：10kV 240mm2电缆的特性阻抗大约为10Ω，10kV 35mm2电缆的特性阻抗大约为40Ω。

反射电压波U-和反射电流波I-的比值也等于电缆的特性阻抗Zc，只是由于我们把I-的方向假设与I+一致，而实际传播方向相反，所以它们的关系是

线路上电流行波的流动方向是电压行波前进的方向，规定电流的正方向与距离的正方向一致，假设电压行波极性为正，正向电流行波的流动方向与距离方向一致，为正极性；而反向电流行波的流动方向与距离方向相反，为负极性。

如上所述，电缆的特性阻抗为一纯电阻，其基本单位为Ω。其数值的大小只与电缆的几何结构和绝缘介质有关，而与电缆的长度、导体材料、所传播电波的频率等无关。电缆的特性阻抗是电缆中一对正向或反向电压、电流波之间的幅值比，而不是任意点电压、电流瞬时值之比。因为，电缆任意点电压、电流的瞬时值是经过该点的许多个正、反向电压、电流波的叠加。(www.xing528.com)

电缆等效长线结构如图4-2-1和图4-2-2所示。通过分析推导可得其特性阻抗的计算公式。

同轴线特性阻抗计算公式为

式中　a——导体半径；

b——绝缘层外半径。

双导线特性阻抗计算公式为

式中　D——两导线中心距离；

d——导线直径。