线芯间的中心距很少大于毫米﹒从以上表中可知﹐当中心距大于毫米时﹐小于﹐因此通常可以忽略不计﹒当电缆不是正三角形排列时﹐其中心距可用几何平均中心距代之﹒表﹒﹒中列出了考虑如上所述的集肤效应和邻近效应后﹐常用充油电缆线芯在时的交流电阻值﹒﹒金属护套的电阻充油电缆的护套般用黄铜代加强﹐并且与铅护套作电气连接﹐即在终端头的尾管下部和接头的两侧将铅护套和黄铜代用锡焊接在起保持同电位﹑因此金属护套总的电阻应为铅护套和黄铜带并联后的电阻﹒黄铜加强带的电阻﹐按﹒﹒节所述﹐近似的等于个假定的等效铜圆筒体的电阻值的两倍﹐该等效圆筒体的重量等于同长度电缆上加强带的重量表﹒﹒为每公里充油电缆所用加强带的计算重量﹐又圆筒体的内径和加强带内径相等﹒按此计算得金属护套电阻列在电﹒﹒中﹒必须指出﹐由于护套的集肤效应较小﹐连同邻近效应都可忽略﹒因此﹐在各种需要作护套电阻值计算时﹐般均可用它的直流电阻值来计算﹒电缆的电容电缆线芯对金属护套的电容﹐或称正序电容﹐其值也等于负序电容或零序电容﹐可由下式计算﹔公里法式中为正序﹑负序或零序电容﹓ε油纸绝缘的介电常数﹓绝缘层外半径﹐和采用相同单位﹓线芯外半径﹒电缆金属护套对大地的电容通常只能实测而难以用公式计算﹐但大地如为良好导体﹐如水底电缆或电缆辐射在冷却水管内﹐则可用相同的公式计算﹔公里法式中外护层的介电常数对于沥青聚乙烯代混合外护层﹐其值为﹒﹓金属护套外半径﹓外护层外半径﹐和取同单位﹒常用充油电缆按上式计算得的电容值列在表﹒﹒中﹒当大地为良好导体时﹐在计算电缆线芯以金属护套和大地为回路的波阻抗时电容值可由下式计算﹔公里法电缆线路的正﹑负序阻抗对于电缆线路的正﹑负序阻抗﹐分下列集中情况分别加以讨论﹒﹒金属护套内无电流﹑单回路当单芯电缆线路的金属护套只有点互联接地﹓或各相电缆和金属护套均换位﹐且三个换位小段的长度相等﹓或金属护套连续换位得很好时﹐则金属护套内不会存在感应电流﹒在此情况下﹐电缆线路的正负序阻抗可以象计算架空线路的正负序阻抗那样加以计算﹒以下为了便于多回路和各种不规则排列的线路的阻抗计算﹐采用以比率表示的各相电缆之间的中心距进行推倒﹒图﹒﹒为以比率表示的任意排列的单回路中各相电缆之间的中心距离﹒图中为任意两相的中心距﹐这里取的是﹑两相﹐和分别为﹑两相和﹑两相的中心距与﹑两相中心距离的比率﹐即,单回路三个相的线芯从它的结构排列来说﹐有三个几何均距﹐和和三个互几何均距﹐即﹐和﹒在计算电缆线路的相阻抗时﹐既可取各相阻抗的平均值﹐也可用三根线芯的自几何均距和三相的话互几何均距求取﹒下面介绍采用几何均距的方法来计算﹐即公里歐﹒﹒式中正序阻抗﹐欧公里﹓负序阻抗﹐欧公里﹓三相线芯的平均交流电阻﹐欧公里﹓角频率﹒通常三相线芯的结构是相同的﹐因此﹐于是﹒﹒式可简化为公里歐当线路成正三角形排列时﹐﹐则公里歐当线路成等间距直线排列时﹐﹐﹐则公里歐在表﹒﹒中列出了常用的单回路直线排列的充油电缆线路在线芯温度为时的正负序阻抗﹒二﹑双回路图﹒﹒示出了任意排列的双回路中各相电缆之间的中心距的比率表示法﹒从图中可以看到它有三个线芯距同相电缆线芯之间的距离和十二个间距不同相电缆线芯之间的距离﹒通常两线路的线芯结构是相同的﹐再把他们的距离关系用比率来表示﹐组成如表﹒﹒所示的关系﹒于是双回路的相正负序阻抗为公里歐﹒﹒式中﹐见图﹒﹒和表﹒﹒﹒于是单回路的相正负序阻抗由﹒﹒式得而双回路的相正负序阻抗则由﹒﹒式得在双回路电缆线路中﹐由于排列的模式不同﹐它的正负序阻抗也稍有不同﹒在表﹒﹒中列出了上例中的双回路在不同排列模式时的每相正负序阻抗﹒从表中可知﹐按模式排列时的阻抗比按模式排列时增加了﹒﹒金属护套内有电流有些单芯电缆线路﹐如海底电缆线路的金属护套不能用交叉互联而只能采用在两端直接互联的方法﹐于是金属护套上的感应电压在护套形成的闭合环路中产生了和线芯电流方向相反的护套电流﹐并产生了护套损耗﹐这些损耗通常被折算为线芯的附加算也好就是增加了线芯的正负序电阻﹒金属护套内有了电流就和线芯产生互感﹐由于两者的电流方向相反﹐因此线芯党的正负序感抗有ε加以计算﹒般ε在之间﹒但当大地为半导体或非导体时﹐则部分行波在金属护套的绝缘外护层中传播﹐另部分行波在大地中传播﹒大地的介电常数在之间﹒于是比可在之间﹐这就影响了计算护套过电压的准确度﹒相相相相相相護套電流進入波電壓图﹒﹒绝缘接头夹板两侧护套间和护套对地的冲击电压绝缘接头夹板两侧护套间的冲击电压护套对地的冲击电压﹒﹒衰减系数行波在线芯和金属护套间传播时的衰减相对来说比较小可以忽略不计﹒但在护套和大地间传播时的衰减就较大﹒在计算时般只假定波幅有衰减而波形并不畸变﹐这就和实际情况不同﹐影响了过电压计算值的准确性﹒由上可知只有在实际线路上进行测试才能获得比较正确的﹐和衰减系数﹐当然这些实测值也只局限于个别具体线路而并不具有通用性﹒﹒实际线路的测试和计算结果的比较有回千伏﹐线芯截面为平方毫米的充油电缆线路﹐全长公里﹐直埋敷设﹒线路由四个大段组成﹐每个大段中电缆换位﹐护层交叉互联﹐每小段的长度平均为米﹒对这条线路进行了护套冲击过电压的试验和计算﹐下面分别叙述和计算结果并进行比较﹒﹒﹒试验结果用伏电池通过极化开关将冲击波送入如图所示线路的相这时进入波的幅值为伏,波形为方波用示波器测得各绝缘接头夹板两侧护套电压和护套对地电压如图所示从图中可看出,绝缘接头夹板两侧护套之间的过电压的最大值是在进入侵入的相的第个绝缘头上,但护套对地电压的最大值却在相的第二个绝缘接头上外護層金屬護套大地图﹒﹒被试线路的电缆截面用示波器又测得该线路的波阻欧欧﹒﹒计算结果在图﹒﹒中所示的电缆的几何尺寸为﹔线芯外半径毫米﹓电缆护套内半径毫米﹓电缆护套外半径毫米﹓电缆外护套外半径毫米﹒于是线芯护套为回路的自感护套以大地为回路的自感亨米线芯对护套的电容法米护套对大地的电容法米因此得线芯对护套的波阻歐护套对大地波阻歐﹒﹒﹒于是这条线路的波阻为歐和实际测量值欧基本致﹒根据﹒﹒式可计算进入波侵入的相上第个绝缘接头夹板两侧护套间的冲击电压为这与图﹒﹒中的实测值﹒非常接近﹒如前所述﹐冲击过电压计算值的准确度取决于值的计算准确度﹒由于的计算与实测非常接近﹐因此的计算值也非常接近于线路的实际值﹒敷设该线路处的大地电阻率不大于欧‧米﹐由此可知当大地电阻率不超过此值时﹐可以把大地视为良好的回归导体﹒四﹑单芯电缆的护层保护器﹒保护器的作用﹑特性和对它的要求为了降低护套或绝缘接头夹板两侧护套间的冲击电压﹐可在护套不接地端和大地之间或在绝缘接的夹板之间装设护层过电压保护器﹒目前国内外普遍使用非线性电阻作冲击过电压保护装置冲击保护器﹐简称保护器﹒保护器在正常工作条件下应呈现较高的电阻此时流过保护器的电流应为微安级﹐以保证电缆在护套单点互联接地的状态下工作﹒当雷电过电压或操作过电压波进入时﹐不接地端的护套出现很高的冲击过电压﹐这时保护器应呈现较小的电阻﹐使过电压电流较容易地经保护器流入大地﹐而保护器自身不应损坏﹐这时不接地端的护套电压由于保护器通过电流而下降至保护器的残压﹒当然保护器的残压应小于外护套的冲击击穿电压﹐这样保护器才能起到保护外护层不被击穿的作用﹒应该注意到﹐在工频过电压时﹐金属护套的不接地端或绝缘接头的两端会出现较高的工频对地电压﹒当接有保护器时﹐这工频过电压也将作用在保护器上﹒工频过电压存在的时间虽然也很短﹐但较瞬时冲击过电压作用时间长得多﹒通常就要求保护器在这段时间内能耐受这工频过电压的作用下而不损坏﹒保护器耐受工频过电压的能力用规定时间下的耐压值例如秒工频耐压或秒工频耐压等表示﹒保护器的工频耐压原则上应高于护层上的或绝缘接头夹板两侧可能出现的工频过电压﹐但应低于外护层或绝缘接头夹板的工频击穿电压﹒因为保护器被工频过电压击穿后﹐更换比较方便﹓而护层或绝缘接头的夹板被击穿后就不态容易修复﹒保护器的保护性能通常用残工比表示﹐秒工頻耐壓有效值保護器的幅值千安沖擊電流下的殘壓保護器在殘工比保护器的残工比愈小﹐其性能愈好﹒理想的保护器的残工比为﹒在六十年代﹐我国最早的电缆护层保护器采用放电间隙﹐这是最简单的种保护器﹒其主要缺点是经放电﹐较大的工频续流能烧毁间隙﹐如图﹒﹒所示﹒此外对波头较陡的瞬时冲击电压反应滞后﹒因此在制作这种间隙时﹐尽可能用耐电弧燃烧的材料﹐它的式样应在通弧后变形最小﹒实际上要满足这样的要求是比较困难的﹐所以只局限于在保护器数量不多﹐易于检修和更换的场所使用﹒非线性电阻亦称阀片﹐它对波头较陡的瞬时过电压效果较好﹐而且在额定运行条件下不会经常损坏﹒但因它的热容量有限﹐将造成组件被烧坏﹒因此在选择电阻值时﹐应研究在运行中实际发生的工频或操作过电压的幅值﹐以尽量避免组件因热容量不足而爆炸﹒低温焙烧的非线性电阻阀片在运行中容易吸潮﹐故般均装在密封容器中﹒特性相同的非线性电阻阀片可以串联使用﹐但不能并联使用﹒非线性电阻阀片也可象线路避雷器那样串接个间隙﹐以增加热容量﹒但是这对波头较陡的瞬时过电压的反应就没有象无间隙的非线性电阻那样快﹒早期非线性电阻的材料为碳化硅﹐它的残工比约为左右﹒近几年来改用氧化锌﹐它的残工比为﹐显然比前者优异得多﹒在表﹒﹒中列出了氧化锌阀片的特性﹒为了便于分析系统过电压事故﹐可在保护器上加装个放电记录器﹐以便记录保护器动作次数﹒记录器的电气原理电路如图﹒﹒所示﹒当冲击电流或工频电流通过保护器而在其上形成压降时﹐该压降非线性电阻使电容器充电﹒适当选择非线性电阻﹐使电容器在不同幅值电流流过保护器阀片时都能储藏足够的能量﹒当电容器上的电荷计数器的磁铁线圈放电时﹐就会走个数字﹐这样就可累计保护器的动作次数﹒接金屬護套图﹒﹒保护器动作记录器的电气原理图保护器的氧化锌阀片﹓另非线性电阻充电电容﹓计数器线圈﹓保护间隙﹒保护器的连接方式端互联接地的线路﹐应在不接地端的