Автомобільні дороги мають більш культурними та індуктивними опорами і активними і ємнісними проводимостями, рівномірно розподіленими по їх довжині.

У практичних електричних розрахунках електромереж прийнято рівномірно розподілені постійні лінії замінювати зосередженими постійними: активним r і індуктивним х опорами і активної g і ємнісний b проводимостями. Відповідна цій умові П-образна схема заміщення лінії наведена на рис. 1, а.

При розрахунках місцевих електромереж напругою 35 кв і нижче провідності g і b можна не враховувати і застосовувати більш просту схему заміщення, що складається з послідовно з'єднаних активного і індуктивного опорів (рис. 1, б).

Активний опір лінії визначають за формулою

де l- довжина проводу, м; s - перетин дроту або жили кабелю, ммг γ - питома розрахункова провідність матеріалу, м / ом-мм2.

Рис. 1. Схеми заміщення ліній: а - для районних електромереж; б - для місцевих електромереж.

Середнє розрахункове значення питомої провідності при температурі 20 ° С для однодротових і багатодротяних проводів з урахуванням їх фактичного перетину і збільшення довжини при скрутці багатодротяних проводів одно для міді 53 м / ом ∙ мм2, для алюмінію 32 м / ом ∙ мм2.

Активний опір сталевих дротів не постійно. При збільшенні струму по дроту зростає поверхневий ефект, а отже, збільшується активний опір проводу. Активний опір сталевих дротів визначають за експериментальними кривими або таблиць в залежності від величини протікає по ним струму.

Індуктивний опір лінії. Якщо лінія трифазного струму виконана з перестановкою (транспозицией) проводів, то при частоті 50 гц індуктивний опір фази на 1 км довжини лінії можна Визначити за формулою

де: АСР - середнє геометричне відстань між осями проводів

а1, а2 і а3 - відстані між осями проводів різних фаз, d - зовнішній діаметр проводів, що приймається за таблицями ГОСТ на дроти; μ- відносна магнітна проникність металу дроти; для проводів з кольорового металу μ = 1; х'0 - зовнішнє індуктивний опір лінії, обумовлене магнітним потоком поза дроти; х "0 - внутрішнє індуктивне опір лінії, обумовлене магнітним потоком, замикається всередині дроти.

Індуктивний опір лінії довжиною l км

Індуктивні опору х0 повітряних ліній з проводами з кольорового металу становлять в середньому 0,33-0,42 ом / км.

Повітряних ліній електропередачі 330-500 кв для зниження втрат на корону (див. Нижче) виконують не одним багатодротовими проводом великого діаметра, а двома-трьома Сталеалюмінієвий проводами на фазу, розташованими на невеликій відстані один від одного. При цьому індуктивний опір лінії істотно знижується. На рис. 2 показано подібне виконання фази лінії 500 кв, де три дроти розташовані по вершинах рівностороннього трикутника зі сторонами 40 см. Провід фази скріплені кількома жорсткими розтяжками в прольоті.

Застосування декількох проводів на фазу еквівалентно збільшенню діаметра дроту, що веде до зменшення індуктивного опору лінії. Останнє можна підрахувати по другій формулі, розділивши другий член її правій частині на п і підставивши замість зовнішнього діаметра d дроту еквівалентний діаметр d е визначений за формулою

де n - число проводів в одній фазі лінії; асp-середнє геометричне відстань між проводами однієї фази.

При двох проводах на фазу індуктивний опір лінії знижується приблизно на 15-20%, а при трьох проводах-на 25-30%.

Сумарне перетин проводів фази одно необхідному розрахунковому перетину, останнім ніби поділяють на два-три дроти, тому такі лінії прийнято умовно називати лініями з розщепленими проводами.

Сталеві дроти володіють значно більшою величиною х0, так як магнітна проникність стали більше одиниці і визначальним є другий член другий формули, т. е. внутрішнє індуктивне опір х "0.

Рис. 2. Підвісна гірлянда з трьома розщепленими проводами однієї фази лінії 500 кв.

Внаслідок залежності магнітної проникності сталі від величини протікає по дроту струму визначення х "0 сталевих дротів досить складно. Тому в практичних розрахунках визначають х" 0 сталевих дротів по кривим або таблицями, отриманими експериментальним шляхом.

Індуктивні опору трьохжильних кабелів можна приймати, виходячи з таких середніх значень:

• для трьохжильних кабелів 35 кв - 0,12 ом / км

• для трьохжильних кабелів 3-10 кВ - 0,07-0,03 ом / км

• для трьохжильних кабелів до 1 кв - 0,06-0,07 ом / км

Активна провідність лінії визначається втратами активної потужності в її діелектриках.

У повітряних лініях всіх напруг втрати через ізолятори невеликі навіть в районах з сильно забрудненим повітрям, тому їх не враховують.

У повітряних лініях напругою 110 кВ і вище за певних умов виникає коронування проводів, обумовлене інтенсивної іонізацією навколишнього провід повітря і супроводжується фіолетовим світінням і характерним потріскуванням. Особливо інтенсивно дроти коронирующим в сиру погоду. Найбільш радикальним засобом зниження втрат потужності на корону є збільшення діаметра дроту, так як зі збільшенням останнього напруженість електричного поля, а отже, і іонізація повітря поблизу проводу зменшуються.

Для ліній 110 кв діаметр проводу з умов корони повинен бути не менше 10- 11 мм (дроти АС-50 і М-70), для ліній 154 кВ - не менше 14 мм (дріт АС-95), а для лінії 220 кВ - не менше 22 мм (дріт АС-240).

Втрати активної потужності на коронування в проводах повітряних ліній 110-220 кв при зазначених і великих діаметрах дротів незначні (десятки кіловат на 1 км довжини лінії), тому в розрахунках їх не враховують.

У лініях 330 і 500 кв застосовують два або три дроти на фазу, що, як зазначалося раніше, еквівалентно збільшенню діаметра дроту, внаслідок чого напруженість електричного поля поблизу проводів значно знижується й проведення коронирующим незначно.

У кабельних лініях 35 кВ і нижче втрати потужності в діелектриках малі і їх також не враховують. У кабельних лініях 110 кВ і вище втрати в діелектрику становлять кілька кіловат на 1 км довжини.

Ємнісна провідність лінії обумовлена ​​ємністю між проводами і між проводами і землею.

З достатньою для практичних розрахунків точністю емкостную провідність трифазної повітряної лінії можна визначати за формулою

де С0 - робоча ємність лінії; ω - кутова частота змінного струму; АСР і d - див. вище.

При цьому не враховують провідність грунту і глибину повернення струму в землі і припускають, що на лінії виконана перестановка проводів.

Для кабелів робочу ємність визначають за заводськими даними.

Провідність лінії довжиною l км

Наявність ємності в лінії обумовлює протікання ємнісних струмів. Ємнісні струми випереджають на 90 ° відповідні фазні напруги.

У дійсних лініях з рівномірно розподіленими по довжині постійними ємнісні струми неоднакові уздовж довжини лінії, так як напруга уздовж лінії постійно по величині.

Ємнісний струм на початку лінії в припущенні постійного по величині напруги

де Uф-фазна напруга лінії.

Ємнісна потужність лінії (потужність, що генерується лінією)

де U - міжфазова напруга, кв.

З третьої формули слід, що місткість провідність лінії мало залежить від відстані між проводами і діаметра проводів. Потужність, що генерується лінією, сильно залежить від напруги лінії. Для повітряних ліній 35 кВ і нижче вона дуже мала. Для лінії 110 кв довжиною 100 км Qc≈З Мвар. Для лінії 220 кв довжиною 100 км Qc≈13 Мвар. Наявність розщеплених проводів збільшує ємність лінії.

Ємнісні струми кабельних мереж враховують тільки при напружених 20 кв і вище.