Линии передач средней частоты

Линии передач средней частоты могут быть выполнены плоскими шинами, трубчатыми проводниками, концентрическим трубчатым проводником, специальным коаксиальным высокочастотным кабелем (рис. 7.9).

Рис. 7.9. Элементы высокочастотных токопроводов:

а – многожильные кабели; б – шины; в – коаксиальные кабели

В высокочастотных сетях на значение активного и особенно индуктивного сопротивления оказывают влияние поверхностный эффект и эффект близости. Поэтому в целях уменьшения индуктивного сопротивления шины необходимо располагать широкими сторонами друг к другу и пропускать по рядом расположенным шинам токи разных направлений. Дополнительно это создает благоприятные условия для охлаждения шин. Пакет может состоять из двух – пяти или другого количества шин. Минимальные рассто-яния между шинами d определяются значением приложенного напряжения и имеют при частотах следующие значения:

U, В 500 1000 1500

d, мм10…15 15…20 20…25

Выбор толщины шины играет большую роль. Минимальный расход материала обеспечивается при равномерном заполнении током всего сечения шины, что имеет место при , где ∆ – глубина проникновения электромагнитной волны в тело проводника, зависящая от материала проводника и частоты протекающего тока, м:

,

где ρ – удельное сопротивление проводника, магнитная проницаемость, – частота протекающего тока, .

Часто по конструктивным соображениям, чтобы не увеличивать чрезмерно число шин, их толщину следует выбирать из условия (табл. 7.6).

Таблица 7.6

Расчетная толщина шин

При высоких частотах, при которых глубина проникновения мала, толщина полос определяется из условия механической прочности. Для передачи больших токов на короткие расстояния, ошиновку конденсаторных батарей, токопровод к индукторам применяют трубчатые проводники, их выполняют из меди, реже – из алюминия. Пропуская через них воду, увеличивают пропускную способность по току и доводят экономическую плотность тока до 30 А/мм².

Толщину стенок труб берут близкой к полуторному значению глубины проникновения тока. Сильные электромагнитные поля, возникающие вокруг проводников с токами высокой частоты, и затруднения в связи с этим по прокладке проводников к разработке концентрических трубчатых проводников. Два трубчатых проводника размещаются один в другом, и по ним пропускаются токи в разных направлениях. В силу взаимодействия токов происходит перераспределение его по сечению проводника. В результате вокруг такого трубчатого проводника отсутствуют внешние электромагнитные поля, и его можно монтировать непосредственно на металлических конструкциях, заземлив предварительно внешний проводник.

Для линий средней частоты выпускают специальные кабели марки КВСП и АВАВГ. Их можно применять в цепях с номинальным напряжением до 2 кВ. В высокочастотных сетях допускается применение кабеля, рассчитанного на работу в сетях промышленной частоты. Ограничения по применению накладываются на одножильные кабели, имеющие защитную алюминиевую или свинцовую оболочку и бронированные кабели. Многожильные кабели с броней можно применять, пропустив ток по разным жилам кабеля в противоположных направлениях. При использовании нескольких кабелей в линии можно применять только небронированные. Для полного использования сечения жилы кабеля высота сектора должна быть меньше глубины проникновения электромагнитной волны. Для частот выше 10 кГц использование кабеля со стальной броней и прокладка проводов в трубах из стали не допускаются.