Експериментальні дослідження взаємних впливів між провідниками трифазного кабелю

Abstract

Наведено результати експериментальних досліджень взаємних впливів між проводами трифазного броньованого кабелю ВБбШвнг 0,66 кВ. Дослідження полягало в визначенні амплітудно-частотної характеристики кабелю при зміні частоти синусоїдальної напруги в діапазоні від 50 Hz до 100 kHz. Визначено первинні параметри кабелю та виконано математичне моделювання процесів в кабелі за раніш створеною математичною моделлю. Результати експерименту підтверджують правильність моделі та свідчать про наявність суттєвих взаємних впливів між провідниками кабелю навіть на низьких частотах.

The article presents the results of experimental studies of mutual influences between the wires of the “ВБбШвнг” three-phase armored cable of 0.66 kV. The purpose of this study is to check the mathematical model of propagation of currents and voltages in power electric cables created by the authors. The main difference between this model and existing one is the consideration of mutual electric and magnetic influences between the cable conductors. A voltage with an effective value of 2V (active conductor) was applied to one of the conductors of the cable (conditionally - phase A) from the sinusoidal waveform generator. When the oscillator frequency was varied from 50 Hz to 100 kHz, this voltage was maintained the same. Two other conductors (conditionally - phase B and C) are not connected (passive conductors). The effective value of the voltage at the end of the active and passive conductors was measured in two load modes - idle and in symmetrical active load mode of 10 Ohm. The effective value of the current at the input of the active conductor was also measured. The frequency response of the cable was determined. The primary parameters of the cable are calculated and mathematical modeling of the processes in the cable is performed according to the previously created mathematical model. The experimental results with an accuracy of about 8% correspond to the results of the experiment. Thus, the experiment demonstrates the correctness of the model and shows the presence of significant mutual influences between the cable conductors even at low frequencies. So, in the idle mode at 50 Hz, the voltage on the passive conductor has a value of 10% of the voltage on the active conductor. And at high frequencies the wobble increases and at 100 kHz the voltage on the passive conductor exceeds the voltage on the active one by 1.1 times. This excess arises from the imposition of incident and reflected waves in the conductors of the cable. The results of all experiments are presented in the article.

Приведены результаты экспериментальных исследований взаимных влияний между проводами трехфазного бронированного кабеля ВБбШвнг 0,66 кВ. Исследование проведено при изменении частоты синусоидального напряжения в диапазоне от 50 HZ до 100 kHZ. Определены первичные параметры кабеля и выполнено математическое моделирование процессов в кабеле по ранее созданной математической модели. Результаты эксперимента подтверждают правильность модели и свидетельствуют о наличии существенных взаимных влияний между проводниками кабеля. Показано, что наличие взаимных влияний приводит к искажению формы сигнала на выходе кабеля (на входе нагрузки) по отношению к форме сигнала на входе (после ШИП). Это позволило сделать вывод о невозможности применения длинных кабельных линий в частотно-управляемом электроприводе.