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电缆几何尺寸与绝缘击穿强度的相关性

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:设电缆绝缘层内最大电场强度为Emax,rc为电缆导体半径。令C=βlk,l为电缆长度,β、k为与电缆几何尺寸无关的常数,则整个绝缘层不发生击穿的概率为式中 R——电缆绝缘半径。常数b和bL称为形状参数,其大小与电缆绝缘层的材料性质、质量、工艺有关,交联聚乙烯绝缘电缆绝缘层的形状参数b和bL值见表1-2-14。表1-2-14 交联聚乙烯绝缘电缆绝缘层的形状参数从式和表1-2-14所列形状参数值可以分析电缆的主要几何尺寸对击穿强度的影响。

电缆几何尺寸与绝缘击穿强度的相关性

电缆绝缘层内最大电场强度Emaxrc为电缆导体半径。令C=βlkl为电缆长度βk为与电缆几何尺寸无关的常数,则整个绝缘层不发生击穿的概率为

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式中 R——电缆绝缘半径。

则在最大电场强度为Emax,在t时刻发生击穿的概率为

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如一根电缆长度为l1,线芯半径为rc1,绝缘层厚度为Δ1=R1-rc1,在电压U1(相应绝缘层中最大电场强度为Emax1)作用t时间产生击穿的概率与另一根电缆长度为l2,线芯半径为rc2,绝缘层厚度为Δ2=R2-rc2,在相应电压U1(相应绝缘层中最大电场强度为Emax2)作用t时间的击穿概率相等,即通常说这两根电缆具有相同的击穿电压,此时有

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式中,978-7-111-51458-9-Part01-95.jpg

常数bbL称为形状参数,其大小与电缆绝缘层的材料性质、质量、工艺有关,交联聚乙烯绝缘电缆绝缘层的形状参数bbL值见表1-2-14。

1-2-14 交联聚乙烯绝缘电缆绝缘层的形状参数

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从式(1-2-26)和表1-2-14所列形状参数值可以分析电缆的主要几何尺寸对击穿强度的影响。

1.绝缘层厚度对电缆击穿场强的影响(www.xing528.com)

l1=l2rc1=rc2时,式(1-2-26)可写成

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b=7.5,rc1=rc2,Δ1=rc1,Δ2=2Δ1代入式(1-2-27),得

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即可认为绝缘层厚度对电缆击穿场强无影响,于是式(1-2-26)可写成

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2.电缆长度对电缆击穿场强的影响

rc1=rc2时,式(1-2-29)可写成

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bL>>1,即电缆长度对电缆击穿场强影响极不显著。

3.线芯半径对电缆击穿场强的影响

当Δ12l1=l2时,式(1-2-29)可写成

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