Wpływ zjawiska naskórkowości na impedancję charakterystyczną w elektroenergetycznym kablu współosiowym

• Autorzy: Bugajska A.

Warianty tytułu

EN

The influence of the conductor skin effect on the characteristic impedance in a coaxial power cable

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule wyznaczono ilościowy wpływ zjawiska naskórkowości na impedancję charakterystyczną kabla współosiowego w zależności od częstotliwości z uwzględnieniem wymiarów poprzecznych żyły i ekranu oraz grubości izolacji kabla. Impedancja charakterystyczna odgrywa ważną rolę przy lokalizacji miejsca uszkodzenia w liniach elektroenergetycznych i dlatego w niniejszym artykule przestawiono zależność jej modułu i argumentu od częstotliwości z uwzględnieniem zjawiska naskórkowości. Uwzględniając fakt, że rezystancja jak również indukcyjność całkowita elektroenergetycznego kabla współosiowego zależą od zjawiska naskórkowości, w artykule wykazano, że impedancja charakterystyczna kabla jest złożoną funkcją częstotliwości. Wykazano, że w metodach falowych lokalizacji miejsc uszkodzeń kabli elektroenergetycznych impedancja charakterystyczna kabli powinna być wyznaczana z uwzględnieniem zjawiska naskórkowości.

EN

In the article the author determines the quantitative influence of the skin effect on characteristic impedance of a coaxial cable in relation to frequency and after taking into account dimensions of the interior radius of the cable screen, the radius of the conductor and the thickness of electrical insulation. Characteristic impedance plays an important role in locating the damaged place in the power transmission line and therefore in this article we present the dependence of its module and argument from the frequency taking into consideration the conductor skin effect. After taking into consideration the fact that the total resistance and inductance of the coaxial power cable are dependent on the skin effect the article demonstrates that characteristic impedance of a cable is a complex function of frequency. It has been demonstrated in the paper that in the wave method of localization of damages in power cables the characteristic impedance of a cable should be determine after taking into account the skin effect.

Słowa kluczowe

PL

impedancja charakterystyczna; zjawisko naskórkowości; kabel współosiowy

EN

characteristic impedance; skin effect; coaxial cable

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 5a
• Strony: 256--259
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Bugajska A.

• Politechnika Świętokrzyska, Katedra Elektrotechniki i Systemów Pomiarowych,

Bibliografia

• 1. R. Szczerski, Lokalizacja uszkodzeń kabli i wybrane badania eksploatacyjne linii kablowych, WNT, Warszawa 1999.
• 2. W. Tarczyński, Metody impulsowe w lokalizacji uszkodzeń w liniach elektroenergetycznych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej, Opole 2006.
• 3. Z. Piątek, P. Jabłoński, Podstawy teorii pola elektromagnetycznego, WNT, Warszawa 2010.
• 4. E.M. Tag Elwin, M.I. Gilany, M.M. Abdelaziz, D.K. Ibrahim, An accurate fault location scheme for connected aged cable lines in double-fed systems, Electrical Engineering (2006) 88, pp. 431-439.
• 5. P. Wagenaars , P.A.A.F. Wouters, P.C.J.M. van der Wielen and E.F. Steennis, Estimation of Transmission Line Parameters for Single-Core XLPE Cables, International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis, Beijing, China, April 21- 24, 2008.
• 6. G.F. Moore , Electric Cables Handbook/BICC Cables, 3r ed., Blackwell Science Ltd. 2004.
• 7. Piątek Z.P., Modelowanie linii, kabli i torów wielkoprądowych, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej 2007.
• 8. Z. P i ą tek, Self and mutual impedances of a finite length gasinsulated transmission line (GIL). Electric Power Systems Research 2007, No. 77, pp. 191-201.
• 9. M.K. Kazimierczuk, High-Frequency Magnetic Components, John Wiley & Sons, Ltd., 2009.
• 10. F.W. Grover, Inductance calculations, Dover Phoenix Editions, New York 2006.
• 11. M. Kane, S. Rathoin, Ph. Auriol , Développement de nouveuax modèls analytiques pour la détermination des impédances des câbles bifilaires blindés avec effets de proximités, 7-ème Colloque International CEM’94, Toulouse 1994, pp. 349-354.
• 12. M. Ehr ich, Vereinfachte Verlust - und Induktivitätsberechnung bei ebenem Stromverdrängungsproblem, Arch. F. El., No 60, 1978, pp. 129-135.
• 13. K. Ferkal, M. Poloujadoff, E. Dorison, Proximity Effect and Eddy Current Losses in Insulated Cables, IEEE Trans. on Power Delivery, Vol. 11, No 3, July 1996, pp. 1171-1178.
• 14. A. Ametani, A General Formulation of Impedance and Admittance of Cables, IEEE Trans. on Power Apparat. And Syst., Vol. PAS-99, No 3, May/June 1980, pp. 902-910.
• 15. A. Bugajska, Wpływ zjawiska naskórkowości na zespolony współczynnik propagacji fali elektromagnetycznej, Pomiary Automatyka Kontrola, vol. 28 nr 12/2010, ss. 1442-1444.