Bilim Popülerleştirme Mini Ders: Paralel Eşdeğer Devreler

Şekil bir güç kablosunun eşdeğer devresini göstermektedir.
Şekilde L, genel olarak bir formül kullanılarak hesaplanabilen 0,1-0,7 mH/km değeriyle kablonun eşdeğer endüktansını temsil etmektedir.

Güç Kablosu Eşdeğer Devresi

(a) Teorik eşdeğer devre; (b) Gerçek eşdeğer devre
L = 0,05 + 0,2 * ln(ks/r)

Burada k bir katsayıdır (üçgen yapı için k=1, paralel yapı için k=1,26, kablo yapı şemasına bakınız);
S, mm cinsinden iletkenlerin merkezleri arasındaki mesafedir;
R, mm cinsinden iletkenin yarıçapıdır.

Kablo Yapı Şemaları
(a) Üçgen yapı; (b) Paralel yapı
L'nin nispeten küçük eşdeğer değeri nedeniyle pratik analizde kısa devre olarak kabul edilebilir. Şekilde bazı XLPE güç kablolarının eşdeğer endüktans değerleri gösterilmektedir.

Şekil RX, iletken malzemesi, çekirdek kesit alanı ve kablo uzunluğu ile ilgili olan ve aşağıdaki ilişkiye uyan güç kablosu çekirdek iletkeninin DC direncini gösterir:

burada ρ dirençtir; 20°C ortam sıcaklığında, ρCU = 1,75 × 10⁻⁸ Ω·m, ρAL = 2,83 × 10⁻⁸ Ω·m ve ρçelik şerit = 8,79 × 10⁻⁸ Ω·m;
LC, metre cinsinden kablo uzunluğudur;
S, mm² cinsinden kablo iletkeni kesit alanıdır.
Tablo, bazı XLPE güç kablosu çekirdeklerinin (20°C'de) maksimum DC direnç değerlerini göstermektedir.

Şekilde R0 ve C0 kablo yalıtım malzemesi ve yapısına ilişkin iki parametredir. R0 genellikle küçüktür ancak RX'ten çok daha büyüktür, yani R'0 ≈ R0; C0, kablo çekirdeği ile kablo metal ekranı arasındaki 0,1-0,7 μF/km değeriyle eşdeğer kapasitans olarak düşünülebilir. Genellikle bir formül kullanılarak hesaplanabilir.

Formülde ε, XLPE güç kablolarının dielektrik sabiti ε1=2,3 ve yağ emdirilmiş kağıt yalıtımlı kabloların dielektrik sabiti ε2=3,3 gibi yalıtım ortamının dielektrik sabitidir;
d1, yarı iletken koruyucu katman da dahil olmak üzere iletken çekirdeğin çapıdır;
d2 yalıtımın dış çapıdır.

Tablo, bazı XLPE güç kablolarının tek fazlı eşdeğer kapasitansını göstermektedir.
AC devreleri analiz ederken genellikle seri eşdeğer devreler kullanılır.