Как рассчитать ёмкостный ток кабельной линии 10 кВ в 2026 году?
Ic = Uф · ω · C, где Uф = Uл ÷ √3, а ω = 2πf. Зарядная мощность трёхфазной линии равна Qc = 3 · Uф · Ic. Диэлектрические потери в изоляции определяются как Pд = 3 · Uф² · ω · C · tgδ, где tgδ для эксплуатируемых кабелей 6–10 кВ принимают около 0,008. Тепловые потери в жиле считают по формуле Pж = 3 · I² · R, а потери в экране при двустороннем заземлении учитывают через коэффициент λ по методике МЭК 60287. Ёмкостный ток и зарядная мощность кабельной линии
Высоковольтный кабель ведёт себя как распределённый конденсатор между жилой и заземлённым экраном, поэтому даже без нагрузки в линии течёт ёмкостный зарядный ток. Его величина пропорциональна фазному напряжению, частоте сети и суммарной ёмкости, которая растёт линейно с длиной трассы. Для протяжённых линий 35–110 кВ зарядный ток достигает значений, соизмеримых с рабочим током, и ограничивает предельную длину кабеля.
Зарядная реактивная мощность нагружает питающие трансформаторы и требует компенсации шунтирующими реакторами. Расчёт зарядного тока на этапе проектирования определяет необходимость и мощность компенсирующих устройств, а также допустимую длину участка между точками подключения реакторов вдоль кабельной линии.
Почему двустороннее заземление экрана увеличивает потери?
Чем опасно двустороннее заземление экрана для пропускной способности линии? При заземлении экрана с обоих концов замкнутый контур наводит в нём циркуляционный ток, повторяющий ток жилы, и на активном сопротивлении экрана выделяются дополнительные тепловые потери. Эти потери учитывают через коэффициент λ по методике МЭК 60287, который зависит от отношения сопротивления экрана к взаимному индуктивному сопротивлению. Дополнительный нагрев экрана снижает допустимую токовую нагрузку жилы, поэтому для мощных линий применяют одностороннее заземление или транспозицию экранов, полностью или частично устраняющие циркуляционный ток и связанные с ним потери.