Wpływ zjawiska naskórkowości i zbliżenia na zespolony współczynnik propagacji fali elektromagnetycznej w kablu współosiowym

• Autorzy: Bugajska, A.

Warianty tytułu

EN

The influence of skin and proximity effects on the complex wave propagation coefficient of the electromagnetic wave in a coaxial cable

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule wyznaczono ilościowy wpływ zjawiska naskórkowości i zbliżenia na zmianę zespolonego współczynnika propagacji fali elektromagnetycznej kabla współosiowego, tzn. współczynnika tłumienia oraz opóźnienia fazowego w zależności od częstotliwości z uwzględnieniem wymiarów poprzecznych żyły i ekranu oraz grubości izolacji kabla. Współczynniki te określają odpowiednio tłumienie i prędkość propagacji fali w współosiowym kablu elektroenergetycznym przy lokalizacji miejsca jego uszkodzenia metodami falowymi. W pracy pokazano także, że rezystancja jak również indukcyjność całkowita elektroenergetycznego kabla współosiowego zależą od zjawiska naskórkowości i zbliżenia. W konsekwencji tych zjawisk współczynnik propagacji kabla jest złożoną funkcją częstotliwości, określony jest bowiem przez częstotliwość prądu i napięcia w kablu oraz zależne od częstotliwości parametry jednostkowe kabla – rezystancję i indukcyjność.

EN

The article presents quantitative influence of the skin and proximity effects on the complex wave propagation coefficient of the electromagnetic wave in a coaxial cable, thus also attenuation coefficient and phase lag coefficient in relation to frequency after taking into account dimensions of the interior radius of the cable screen, the radius of the conductor and the thickness of electrical insulation. Those coefficients determine appropriate attenuation and the speed of wave propagation in a coaxial power cable in locating the damaged place using the wave method. The article also demonstrates that the total resistance and inductance of the power cable are dependent on the conductor skin and proximity effects. As a consequence of those effects the wave propagation coefficient of a coaxial cable is a complex function of frequency, since it is characterized by the frequency of the current and voltage of the cable and distributed parameters of the cable (dependent on frequency) – resistance and inductance.

Słowa kluczowe

PL

współczynnik propagacji; zjawisko naskórkowości; kabel współosiowy

EN

propagation coefficient; coaxial cable

• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 88, nr 2
• Strony: 165-169
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Bugajska, A.

• Politechnika Świętokrzyska, Katedra Elektrotechniki i Systemów Pomiarowych, Al. 1000-lecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce,

Bibliografia

• [1] Szczerski R., Lokalizacja uszkodzeń kabli i wybrane badania eksploatacyjne linii kablowych, WNT, Warszawa 1999.
• [2] Tarczyński W., Metody impulsowe w lokalizacji uszkodzeń w liniach elektroenergetycznych, Oficyna Wydawnicza Politechniki Opolskiej, Opole 2006.
• [3] Hagenuk KMT Kabelmeßtechnik GmbH (Germany) – User Manual: Telflex M, March 1998.
• [4] Bugajska A., Propagacja sygnałów w uszkodzonych liniach długich, Politechnika Świętokrzyska, Kielce 2008.
• [5] Yen Chu-Sun, Fazarnic Z., Wheeler R.L.: Time-Domain Skin- Effect Model for Transient Analysis of Lossy Transmission Lines, Proceedings of the IEEE Vol. 70, No. 7, July 1982.
• [6] Wheeler H.A.: Formulas for the Skin Effect, Proceedings of the I.R.E., September 1942.
• [7] Piątek Z., Jabłoński P.: Podstawy teorii pola elektromagnetycznego , WNT, Warszawa 2010.
• [8] Paul C. R.: Analysis of Mulitconductor Transmission Lines, John Wiley & Sons - IEEE, 2008.
• [9] Bugajska A., Włodarczyk M.: Pewne uwagi dotyczące modeli fizycznych linii długich, Przegląd Elektrotechniczny, R. 86 Nr 6/2010.
• [10] Piątek Z.P., Modelowanie linii, kabli i torów wielkoprądowych, Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej 2007.
• [11] Piątek Z., Impedances of Tubular High Current Busducts, Polish Academy of Science Committee of Electrical Engineering, series Progress in High Voltage Technique Vol. 28,Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej 2008.
• [12] Pi ą tek Z., Self and Mutual Impedances of a Finite Length Gas-insulated Transmission Line (GIL), Electric Power Systems Research 2007, No. 77, pp. 191-201.
• [13] Kazimierczuk M. K.: High Frequency Magnetic Components, John Wiley & Sons, Ltd., 2009.
• [14] Paul C. R.: Inductance Loop and Partial, John Wiley& Sons IEEE, 2010.
• [15] Bugajska A., Wpływ zjawiska naskórkowości na zespolony współczynnik propagacji fali elektromagnetycznej w kablu współosiowym, Pomiary Automatyka Kontrola Vol. 56, Nr 12/2010, ss. 1442-1444.