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Metallschirme von Mittelspannungskabel Claude Biolley Charles Wyler 4 2 KABEL MIT EINSEITIGER SCHIRMERDUNG Für sämtliche Phasen kann von folgendem elektrischen Ersatzschaltbild ausgegangen werden : l Metallschirm Leiter I L U S In einem ausgeglichenen Dreiphasensystem sind die drei Phasenströme gleich ( I R = I S = I T = I C- ). Die auf den Schirmen induzierte Spannung ist proportional zum Strom I C sowie zur Länge der Leitung und weist eine Phasenverschiebung von 90 °C in Bezug auf den Phasenstrom auf. → Ui = j • ϖ • l • I c • M M : Koeffizient der Gegeninduktion zwischen Leiter und Schirm [H/km] ϖ : 2 • π • ƒ wobei ƒ = Frequenz l : Leitungslänge [km] I c : Leiterstrom [A] Verlegung der Kabel im Dreieck S : Achsdistanz d m : mittlerer Durchmesser des Metallschirmes S
Metallschirme von Mittelspannungskabel Claude Biolley Charles Wyler 5 Bei dieser Anordnung sind die Gegeninduktionswerte M sämtlicher Phasen identisch und die induzierte Spannung beträgt : 2 → U i = j • I c • ϖ • l • 2 • ln 2S • 10 --4 [ V / km ] d m Bei einer Frequenz von 50 Hz sowie einer Länge von 1km : → U i = I c • 4 • π • 50 • ln 2S • 10 --4 [ V / km ] d m Verlegung der Kabel in einer Ebene S d m In diesem Fall sind die Gegeninduktivitätswerte der beiden äusseren Kabel identisch, weichen aber vom Wert des mittleren Kabels ab. Demzufolge unterscheidet sich auch die Höhe der induzierten Spannung der beiden äusseren Kabel von derjenigen des in der Mitte liegenden Kabels : → 1 U iR = j • I c • ϖ • l • 2 • – S 3 4S • ln + j • ln • 10 -4 2 2 d m d m
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Metallschirme von<br />
Mittelspannungskabel<br />
Claude Biolley<br />
Charles Wyler<br />
5<br />
Bei dieser Anordnung sind die<br />
Gegeninduktionswerte M sämtlicher<br />
Phasen identisch und die<br />
induzierte Spannung beträgt :<br />
2<br />
→<br />
U i = j • I c<br />
• ϖ • l • 2 • ln 2S • 10 --4 [ V / km ]<br />
d m<br />
Bei einer Frequenz von 50 Hz<br />
sowie einer Länge von 1km :<br />
→<br />
U i = I c<br />
• 4 • π • 50 • ln 2S • 10 --4 [ V / km ]<br />
d m<br />
Verlegung der Kabel in einer Ebene<br />
S<br />
d m<br />
In diesem Fall sind die Gegeninduktivitätswerte<br />
der beiden äusseren<br />
Kabel identisch, weichen<br />
aber vom Wert des mittleren<br />
Kabels ab.<br />
Demzufolge unterscheidet sich<br />
auch die Höhe der induzierten<br />
Spannung der beiden äusseren<br />
Kabel von derjenigen des in der<br />
Mitte liegenden Kabels :<br />
→ 1<br />
U iR = j • I c<br />
• ϖ • l • 2 •<br />
–<br />
S 3 4S<br />
• ln + j • ln • 10 -4<br />
2<br />
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