电压升级对介质损耗的影响

1.导电线芯损耗的影响

从式（1-4-66）中可知，线芯损耗是由导电线芯半径r_c和导体的电导率ρ_c来体现的。为了提高传输容量，必须减少导体内的杂质含量，即提高导体纯度，采用高电导率的材料。

图1-4-14 传输功率与tanδ的关系

另一方面，亦可增大线芯截面积。但是，随线芯截面积的增大，电缆的体积会增大，成本也会增加，不仅弯曲比较困难，而且也给生产和敷设均增加了难度，同时集肤效应也会增大。

2.介质损耗的影响

对于10kV级以下的低压系统，介质损耗占的比重比较小，可以忽略不计。但是，随着电压等级的提高，介质损耗W_i=U₀²ωCtanδ因有电压的二次方的关系，故其影响会随电压的增加而增大，即便tanδ较小的变化也会引起介质损耗较大的变化。

对此，图1-4-14较清楚地表达了传输功率与tanδ的关系。

如图1-4-14所示，横坐标为电压，纵坐标为相对传输功率，即以tanδ=0时的功率为基值的百分比。图中的曲线是不同tanδ时的相对传输功率。就每一具体曲线来看，随着电压的变化，曲线都会有一极大值。

令，则极大值所对应的电压为

(www.xing528.com)

当电压U＜U₀时，因为电压值较低，介质损耗影响较小，随着电压不断升高，功率也会有所提高；但是，当U＜U₀时，随着电压的增加曲线不断下降，这是由于电压较高时，介质损耗的影响随电压的增加而增加，功率会随之减少。当时传输功率为零，此时其相应的电压为

其相应的tanδ称为临界的损耗因数，即

显然，若考虑全部的热阻，临界介质损耗因数可写为

式（1-4-69）和式（1-4-70）表达的物理意义是由于介质损耗产生的温升已等于电缆的允许温升，即处于热的临界状态，电缆中不允许通过任何数值的负载。

3.金属屏蔽层损耗和铠装层损耗

对金属护套两端接地的电缆，环流损耗在传输功率中占有很大比例。为了减少铠装层损耗，单芯电缆应采用非磁性金属材料铠装。