Вся информация на сайте предназначена только для специалистов кабельной отрасли, энергетики и электротехники.
+
 

Магнитное поле вокруг кабеля


1 июня 2014 в 11:30
9 лет и 329 дней
 (0)
 (0)
Добрый день.
Читал форум, так или иначе тема затрагивалась в некоторых сообщениях, но так для себя и не уяснил один момент, помогите разобраться.
В нормативных документах запрещено прокладывать отдельные кабели в металлических трубах, это связанно с тем, что магнитное поле кабеля вызывает токи в трубах, а токи нагрев труб. Ток по кабелю протекает переменный, промышленной частоты, значит поле должно быть тоже переменное, а переменное поле бывает только электромагнитным, т.е. электрическое создает магнитное, которое в свою очередь порождает опять электрическое и т.д. Медный экран экранирует от электрического поля, а от магнитного поля не защищает, и это магнитное поле (ну точнее токи, протекающие под действием этого поля) вызывает нагрев металлических труб. Как такое получается, ведь магнитное не поле может существовать без электрического?

2 июня 2014 в 10:51
1
Энергетика: 20
10 лет и 43 дня
упоминали 3 раза
Медаль «За Активность» 3-ей степени «Звезда Народного Признания» 1-ой степени
 (3)
 (0)
Что мешает магнитному существовать без электрического? Оно переменное, воздействует на замкнутый контур (трубу), вследствие чего возникает электрический ток в трубе, нагревающий ее. По поводу экранирования есть сомнение, что такой экран экранирует электрическое поле. Он существует отнюдь не для этого...

2 июня 2014 в 15:27
9 лет и 329 дней
 (0)
 (0)
«Что мешает магнитному существовать без электрического? Оно переменное...»

Именно то, что поле переменное и мешает магнитному существовать без электрического. Переменное магнитное порождает переменное электрическое, а переменное электрическое порождает переменное магнитное. Поэтому переменное поле бывает только электромагнитным.
«Оно переменное, воздействует на замкнутый контур (трубу), вследствие чего возникает электрический ток в трубе, нагревающий ее. »

С этой частью полностью согласен. Причины нагревания трубы я описал в своем первом сообщении.
«По поводу экранирования есть сомнение, что такой экран экранирует электрическое поле. Он существует отнюдь не для этог...»

Экран потому и называется экран, что должен экранировать.

2 июня 2014 в 15:59
1
Энергетика: 20
10 лет и 43 дня
упоминали 3 раза
Медаль «За Активность» 3-ей степени «Звезда Народного Признания» 1-ой степени
 (1)
 (0)
«Именно то, что поле переменное и мешает магнитному существовать без электрического. Переменное магнитное порождает переменное электрическое, а переменное электрическое порождает переменное магнитное. Поэтому переменное поле бывает только электромагнитным.»

Да, природа переменного магнитного такова, но если у ЭМ поля блокировать электрическое (если экран все-таки это делает), магнитное при этом остается.
«Экран потому и называется экран, что должен экранировать.»
А вот не совсем, это можно отнести к контрольным кабелям, кабелям управления и передачи данных. В силовых кабелях на среднее напряжение экран отводит токи КЗ, обеспечивает срабатывание релейной защиты.

3 июня 2014 в 13:00
32
Энергетика: 41
14 лет и 320 дней
упоминали 232 раза
Медаль «За Активность» 1-ой степени «Звезда Народного Признания» 1-ой степени Орден «За Особые Заслуги» 1-ой степени Орден «За Существенный Вклад» 1-ой степени Орден «Почётный Кабельщик» 1-ой степени Орден «Русского Кабеля» - второй степени Медаль «За участие в переписи»
 (0)
 (0)
Вы абсолютно правильно рассуждаете, мы имеем дело с электромагнитным полем в кабеле, с выходом наружу электромагнитного поля, конечно нагрев труб происходит не от собственно магнитного поля, а от электромагнитного, выход ЭМП есть всегда, в той или иной степени, вопрос в том, какие кабели в инструкциях запрещено прокладывать, возможно все-таки не экранированные, тогда и возникает опасность нагрева труб.

добавлено 03.06.2014 в 13:05

это ответ на первый пост

и нет среди нас первых и последних

3 июня 2014 в 13:04
32
Энергетика: 41
14 лет и 320 дней
упоминали 232 раза
Медаль «За Активность» 1-ой степени «Звезда Народного Признания» 1-ой степени Орден «За Особые Заслуги» 1-ой степени Орден «За Существенный Вклад» 1-ой степени Орден «Почётный Кабельщик» 1-ой степени Орден «Русского Кабеля» - второй степени Медаль «За участие в переписи»
 (0)
 (0)
«А вот не совсем, это можно отнести к контрольным кабелям, кабелям управления и передачи данных. В силовых кабелях на среднее напряжение экран отводит токи КЗ, обеспечивает срабатывание релейной защиты.»
Руслан, по моему вы открываете новые законы физики. Экран не знает в каких кабелях он лежит и выполняет свою функцию экранирования во всех кабелях без исключения.

и нет среди нас первых и последних

3 июня 2014 в 13:08
1
Энергетика: 20
10 лет и 43 дня
упоминали 3 раза
Медаль «За Активность» 3-ей степени «Звезда Народного Признания» 1-ой степени
 (0)
 (0)
В инструкциях речь в принципе об одножильных кабелях. По той же самой причине (нагрев) крепление кабеля должно осуществляться скобами из немагнитного материала. Кстати, если бы вокруг одножильного кабеля среднего напряжения с экраном не было электромагнитного поля, не возникало бы значительных динамических сил при КЗ.

3 июня 2014 в 13:10
1
Энергетика: 20
10 лет и 43 дня
упоминали 3 раза
Медаль «За Активность» 3-ей степени «Звезда Народного Признания» 1-ой степени
 (0)
 (0)
Согласе, экран не знает, но в силовых кабелях конструктив экрана совершенно другой, как и назначение.

3 июня 2014 в 15:55
9 лет и 329 дней
 (0)
 (0)
Zadira, речь идет об одножильных высоковольтных кабелях с изоляцией из сшитого полиэтилена.
PROk, да, скобы из магнитного материала запрещены по той же причине, что и трубы.
Но вывод, что экран вовсе не экранирует от электрического поля уж очень как-то парадоксален. Может есть другое объяснение у участников форума?

10 июня 2014 в 20:56
10
Энергетика: 95
19 лет и 2 дня
упоминали 1219 раз
Медаль «За Активность» 1-ой степени «Звезда Народного Признания» 1-ой степени Орден «За Особые Заслуги» 1-ой степени Орден «За Существенный Вклад» 1-ой степени Орден «Почётный Кабельщик» 1-ой степени Орден «Русского Кабеля» - второй степени Медаль «За участие в переписи»
 (1)
 (0)
Во многом большинство правильных ссылок уже приводились в этом разделе и темой этой уже навязли ранее между зубов с назойливым постоянством.
Одного универсального на все случаи жизни ферромагнитных труб ответа для проложенного в них аксиально проводника с переменным током конечно же нет и быть не может.
Тем более, что строго говоря, система даже на промышленной частоте 50...60 Гц не является линейной. Главная причина конечно в "кухне" магнитного гистерезиса типичных сталей, применяемых в качестве брони для типичных силовых трехфазных кабелей, либо сталей, применяемых в трубной промышленности.
Решения с неферромагнитными материалами для брони или трубы многократнотно и предлагались и патентовались. Также можно снижать эффекты применением специальных "безгистерезисных" сплавов, но это как правило приводит к весьма ощутимому удорожанию.
Защититься только медным или алюминиевым экраном от "вылезания" наружу переменного э/м поля однофазного кабеля конечно можно, но как известно, ну очень дорого (конечно речь о 50Гц и высоких напряжениях и токах для типовых сегодняшних КЛ).

Знания добавляют скорби

13 июня 2014 в 07:38
Энергетика: 20
18 лет и 304 дня
Медаль «За Активность» 3-ей степени «Звезда Народного Признания» 1-ой степени
 (0)
 (0)
«Zadira, речь идет об одножильных высоковольтных кабелях с изоляцией из сшитого полиэтилена.
PROk, да, скобы из магнитного материала запрещены по той же причине, что и трубы.
Но вывод, что экран вовсе не экранирует от электрического поля уж очень как-то парадоксален. Может есть другое объяснение у ...»


Экран не обязательно должен защищать от поля
Назначение экранов в силовых конструкциях перераспределение электромагнитного поля таким образом, чтобы использование изоляции было оптимальным. В высоковольтных кабелях экранированием добиваются радиальности поля.
Еще как пример: тороидальные экраны на высоковольтных вводах. Те вообще ни от чего защитить не могут (просто кольца вокруг изолятора), зато повышают напряжение появления короны

Из политехнического словаря:
ЭКРАН (от франц. eсгап - заслон, ширма) - устройство с поверхностью, поглощающей, преобразующей или отражающей излучения разл. видов энергии, для использования этих излучений или защиты от их действия

sss
22 июня 2014 в 20:28
posetitel
1. Медный экран экранирует от электрического поля,
а от магнитного поля не защищает,
2. и это магнитное поле (ну точнее токи, протекающие под действием этого поля) вызывает нагрев металлических труб.
3. Как такое получается, ведь магнитное не поле может существовать без электрического?
==============================================
1. Не верно.
Медный, а точнее, проводящий экран надёжно ( полностью) экранирует только от электроСТАТИЧЕСКОГО поля.
А для переменного электромагнитного, в составе которого есть ПЕРЕМЕННАЯ электрическая составляющая – нет ( точнее , не полностью).

2. Не верно.
Как пишет здесь Бюрократ, ( переменное) магнитное поле греет через механизмы ГИСТЕРЕЗИСНЫХ потерь. Но НЕ ВЫЗЫВАЕТ ТОКИ в проводнике (магнитное поле не действует на неподвижные зарядами) .
Ток движет электрическое поле, сопровождающее переменное магнитное ( и , вместе с ним проникает в проводники ) , как Вы совершенно верно пишете, posetitel

3. А оно и не существует отдельно – см п.2.

posetitel
2 июля 2014 в 13:13
sss, спасибо за участие.
хочу немного подробнее пройтись по пунктам.
1. Объясните или дайте ссылку на литературу, где можно почитать про электростатическое поле вокруг проводника с переменным током, ведь статическое поле появляется вокруг статических зарядов. Здесь я не совсем силен.

posetitel
2 июля 2014 в 13:24
Бюрократ, Как можно защититься от только медным или алюминиевым экраном от "вылезания" наружу переменного э/м поля однофазного кабеля?

2 июля 2014 в 13:31
1
Энергетика: 20
10 лет и 43 дня
упоминали 3 раза
Медаль «За Активность» 3-ей степени «Звезда Народного Признания» 1-ой степени
 (0)
 (0)
Например в кабелях для электроприводов (1 кВ), обеспечивающих электромагнитную совместимость, есть конструкция экрана из медных луженых проволок со степенью покрытия более 80%.

sss
2 июля 2014 в 15:12
sss, спасибо за участие.
хочу немного подробнее пройтись по пунктам.
1. Объясните или дайте ссылку на литературу, где можно почитать про электростатическое поле вокруг проводника с переменным током, ведь статическое поле появляется вокруг статических зарядов. Здесь я не совсем силен.
================================================
Если на проводниках кабеля или внутри изоляторов нет постоянного потенциала ( статического заряда, скажем, от трибоэлектричества ), то, строго говоря, электростатического поля внутри и вокруг кабеля нет.

Но.
Но тут есть нюанс.
Кабель – резко анизотропный искусственный диэлектрик,
состоящий из длинных-предлинных проводников, внедрённых в изолятор.
С таким расчётом, чтобы вдоль был проводником, а поперёк – изолятором.
Отвлекаясь от слабых эффектов скрутки, можно считать, что проводники (почти) параллельны.
Одно из решений уравнений Максвелла-Хевисайда для такой системы – Т-волны - поперечные электромагнитные, в которых электрическое и магнитное поле взаимно перпендикулярны и оба перпендикулярны оси проводников

( если отвлечься от эффектов преломления электрического поля на границах изоляторов, магнитного – на границах магнетиков, которые иногда вводят в изоляторы, а также связанных с конечным сопротивлением проводников, и, опять же, скрутки).

Между прочим, для таких волн уравнения Максвелла могут быть записаны в виде хорошо известных всем связистам и кабельщикам телеграфных уравнений.
И все кабельщики и связисты имеют дело в основном именно с Т-волнами (точнее, квази Т-волнами из-за укзанных выше бяк: скруток, попречных неоднородностей изоляторов)

И вот теперь – обещанный нюанс.

(ПОПЕРЕЧНУЮ) электрическую составляющую электромагнитной Т-волны в очень хорошем приближении можно рассматривать, как ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ поле (так как поперечные размеры кабеля, как правило, намного меньше длин Т-волн ). Со всеми ыытекающими : полной экранировкой и тп…

А вот магнитную составляющую Т-волны, связанную с длинным-предлинным ПРОДОЛЬНЫМ током в жилах кабеля, статическим магнитным полем уже не назовёшь.
Оно проходит сквозь экраны , проникает в проводники и всё такое. И затаскивает с собой туда ПРОДОЛЬНОЕ тем проводникам электрическое поле. Так что переменный ток, проходящий по жилам, наводит противоток в остальных проводниках ( в экране в том числе) .

sss
2 июля 2014 в 15:19
posetitel Сегодня, в 13:24


Бюрократ, Как можно защититься от только медным или алюминиевым экраном от "вылезания" наружу переменного э/м поля однофазного кабеля?
====================================
Позволю себе встрять.
Чтобы защититься от однфазного магитного опля, сопроитвление медногои алюминиевого экрана должно быть сравнимыми ил даже меньше сопротивлени яжилы токонесуще йжилы и экарн должен быть замкнут на землю с обоих концов.

Если однофазный кабель входит в трёхфазную систему, то производят транспозицию экранов . Подробне в книжке Дмитриева.
Она есть в библиотеке Рукабля.

posetitel
3 июля 2014 в 12:32
Понятно. Информацию по полям теперь необходимо усвоить.
Принцип экранирования путем уменьшения сопротивления экрана тоже ясен.
PROk, что дает лужение медных проволок в экранах кабелей до 1 кВ? Сопротивление олова в разы больше, чем меди, поэтому принцип экранирования, описанный sss, в данном случае не подойдет.

3 июля 2014 в 13:03
9 лет и 329 дней
 (0)
 (0)
Еще, sss, будь добр, скинь в личку (или можно здесь) свою электронку, хочу задать еще вопрос

добавлено 03.07.2014 в 13:25

или как мне в личку написать, у меня просто выкладки с картинками, тут на форуме не уместится :)

3 июля 2014 в 13:13
1
Энергетика: 20
10 лет и 43 дня
упоминали 3 раза
Медаль «За Активность» 3-ей степени «Звезда Народного Признания» 1-ой степени
 (0)
 (0)
Вероятно, пример неудачный, поскольку речь была об одножильных кабелях, я привел пример 3-4-х жильного. Там суть несколько иная, экран должен быть с низким волновым сопротивлением для циркуляции токов высокой частоты.

sss
3 июля 2014 в 17:53
posetitel
Еще, sss, будь добр, скинь в личку (или можно здесь) свою электронку, хочу задать еще вопрос
=========================================

evg-vish2008@yandex.ru

sss
3 июля 2014 в 18:01
PROk Сегодня, в 13:13
Энергетика: 20, стаж 111 дней, отмечен 2 раза
Одобрить сообщение
Вероятно, пример неудачный, поскольку речь была об одножильных кабелях, я привел пример 3-4-х жильного. Там суть несколько иная, экран должен быть с низким волновым сопротивлением для циркуляции токов высокой частоты.
=========================================
Не понятно.
Что такое - волновое сопротивление экрана ?
По серости своей , впервые читаю про таковое .

sss
3 июля 2014 в 19:04
PROk 2 июня 2014 в 10:51
Энергетика: 20, стаж 111 дней, отмечен 2 раза
Одобрить сообщение
Что мешает магнитному существовать без электрического? Оно переменное, воздействует на замкнутый контур (трубу), вследствие чего возникает электрический ток в трубе, нагревающий ее. По поводу экранирования есть сомнение, что такой экран экранирует электрическое поле. Он существует отнюдь не для этого...
==========================================

Мешает гнусное паскудство природы, в коей НЕТ МАГНИТНЫХ ЗАРЯДОВ
(точнее, не обнаружены, как ни пытались, а долны быть !!! - И это - одна из самых жгучих загадок природы).

В результате чего магнитное поле воникает из-за движения электрических зарядов.
А они движутся под действием на них электрического поля.

Кроме того, согласно уравнений аспида Максвелла, магнитное поле возникает также в результате изменения во времени электрического поля.

Г

4 июля 2014 в 10:33
1
Энергетика: 20
10 лет и 43 дня
упоминали 3 раза
Медаль «За Активность» 3-ей степени «Звезда Народного Признания» 1-ой степени
 (0)
 (0)
«Мешает гнусное паскудство природы, в коей НЕТ МАГНИТНЫХ ЗАРЯДОВ
(точнее, не обнаружены, как ни пытались, а долны быть !!! - И это - одна из самых жгучих загадок природы).

В результате чего магнитное поле воникает из-за движения электрических зарядов.
А они движутся под действием на них электрического поля.

Кроме того, согласно уравнений аспида Максвелла, магнитное поле возникает также в результате изменения во времени электрического поля.

Г»

Речь была о варианте, когда в электромагнитном поле электрическая составляющая экранируется, а остается магнитное поле. Или такой вариант невозможен?
«Не понятно.
Что такое - волновое сопротивление экрана ?
По серости своей , впервые читаю про таковое .»

Можете почитать, например, тут:http://proelectro.ru/lib/kabel/25.html
http://proelectro.ru/lib/kabel/30.html
Из книги ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КАБЕЛИ И ПРОВОДА

4 июля 2014 в 10:34
1
Энергетика: 20
10 лет и 43 дня
упоминали 3 раза
Медаль «За Активность» 3-ей степени «Звезда Народного Признания» 1-ой степени
 (1)
 (0)
DSCF2347.JPG

4 июля 2014 в 15:15
9 лет и 329 дней
 (0)
 (0)
PROk, где можно скачать такую книгу в пдф или дежавю?

4 июля 2014 в 15:33
1
Энергетика: 20
10 лет и 43 дня
упоминали 3 раза
Медаль «За Активность» 3-ей степени «Звезда Народного Признания» 1-ой степени
 (0)
 (0)
«PROk, где можно скачать такую книгу в пдф или дежавю?»

Можно на вышеуказанном сайте по разделам смотреть, но там с некоторыми формулами беда. Сам когда искал, в электронном виде не нашел. Оказалась в библиотеке в проектном институте, где когда-то работал, взял, отфоткал 99 страниц, потом попросили сдать. Вот есть только эти 99, надо еще раз взять и закончить начатое.

4 июля 2014 в 15:38
1
Энергетика: 20
10 лет и 43 дня
упоминали 3 раза
Медаль «За Активность» 3-ей степени «Звезда Народного Признания» 1-ой степени
 (0)
 (0)
Вот, нашел у себя все в одном документе вордовскомhttps://yadi.sk/i/BrsEujNVVvSMJ, но такое ощущение, что это просто кто-то с того сайта объединил, т.е. в некоторых местах кракозяблы остались и вообще мало что читабельно.

4 июля 2014 в 16:11
9 лет и 329 дней
 (0)
 (0)
спасибо

добавлено 04.07.2014 в 16:27

скинь, пожалуйста, еще отфотканные страницы, на случай если нужно будет разобрать кракозыюры с сайта или вордовского документа

sss
4 июля 2014 в 16:58
PROk Сегодня, в 10:33

«Не понятно.
Что такое - волновое сопротивление экрана ?
По серости своей , впервые читаю про таковое .»

Можете почитать, например, тут
Из книги ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КАБЕЛИ И ПРОВОДА
=====================================================
Но там ни полбуквы про волновое сопротивление ЭКРАНА.
Так що це таке?

sss
4 июля 2014 в 17:06
posetitel Сегодня, в 15:15

PROk, где можно скачать такую книгу в пдф или дежавю?
======================================================
Если всерьёз, сиречь, без халтуры вычислять C, L, Z, V , то рекомендую освоить ELCUT ( tor.ru)

4 июля 2014 в 17:30
Энергетика: 20
11 лет и 155 дней
упоминали 10 раз
«Звезда Народного Признания» 2-ой степени
 (0)
 (0)
Мы занимались на Севкабеле работой по снижению магнитного поля силовых кабелей с применением нескольких слоев аморфных сплавов на основе кобальта. Работы прошли успешно. Но к сожалению никому это было не нужно(

http://www.ielectro.ru/news46670/index.html

4 июля 2014 в 17:34
9 лет и 329 дней
 (0)
 (0)
sss, написал на почту.
До расчета и моделирования полей хотелось бы сначала качественно разобраться с этими полями.

sss
4 июля 2014 в 18:29
posetitel Сегодня, в 17:34
Стаж 33 дня
Одобрить сообщение
sss, написал на почту.
До расчета и моделирования полей хотелось бы сначала качественно разобраться с этими полями.
=================================================
Здесь очень полезен формализм вектор-потенциала A.
В ответно письме показал, как это выглядит

7 июля 2014 в 07:32
1
Энергетика: 20
10 лет и 43 дня
упоминали 3 раза
Медаль «За Активность» 3-ей степени «Звезда Народного Признания» 1-ой степени
 (0)
 (0)
«PROk Сегодня, в 10:33

«Не понятно.
Что такое - волновое сопротивление экрана ?
По серости своей , впервые читаю про таковое .»

Можете почитать, например, тут
Из книги ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КАБЕЛИ И ПРОВОДА
=====================================================
Но там ни полбуквы про волновое...»

Смотрите пояснение к формуле 3-115. Там даже волновое сопротивление изоляции есть!

7 июля 2014 в 07:42
1
Энергетика: 20
10 лет и 43 дня
упоминали 3 раза
Медаль «За Активность» 3-ей степени «Звезда Народного Признания» 1-ой степени
 (0)
 (0)
«спасибодобавлено 04.07.2014 в 16:27скинь, пожалуйста, еще отфотканные страницы...»

Выложил то, что есть.https://yadi.sk/d/NieOgCVbW5arP

26 июля 2020 в 16:00
3 года и 272 дня
 (0)
 (0)
Здравствуйте. Поднял старую тему, так как мой вопрос наверное близок. Подскажите пожалуйста, будет ли земля значительно ослаблять магнитное поле кабеля напряжением 220 кВольт? По сравнению с воздушной ЛЭП того же напряжения. Если правильно понимаю, согласно нормативам он должен укладываться на глубину 1,5 метра.

павел
28 июля 2021 в 05:45
Если намотать обмотку вокруг бронированного кабеля, можно снять напряжение?

Новое сообщение

Ваше имя:*
Ваш e-mail:
 
Отправить

Отправлять на e-mail все новые сообщения в данной теме
Быстрый переход в другой раздел:
 

Общаешься на форуме? Зарегистрируйся!

Только для зарегистрированных пользователей «Кабельного форума» RusCable.Ru доступны следующие возможности:

— Получение КАБСов за общение на форуме;
— Отправка личных сообщений пользователям;
— Сохранять в «Избранном» интересные темы;
— и многое другое.

Регистрация предельно простая и займет не более 2 минут.

ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ

Вход для зарегистрированных пользователей:

логин: пароль:

забыли пароль?

Нужен кабель? Оформи заявку бесплатно
Премьера. Оператор X
+