Wprowadzenie do kabli prądu stałego

Kable prądu stałego to kable zasilające stosowane w systemach przesyłu i dystrybucji prądu stałego. Struktura kabla prądu stałego jest zasadniczo taka sama jak kabla prądu przemiennego, z wyjątkiem tego, że charakterystyka elektryczna działania jest inna niż w przypadku kabla prądu przemiennego. Kable prądu stałego są używane głównie do dalekobieżnych podmorskich linii kablowych.

System przesyłu i dystrybucji prądu stałego zwykle działa na dwóch przewodach (dodatnim i ujemnym), więc kabel prądu stałego jest zwykle kablem jednożyłowym. Ponieważ przewody kabla prądu stałego nie mają efektu naskórkowości ani efektu zbliżeniowego, nawet jeśli przepływa duży prąd, nie ma potrzeby stosowania złożonej struktury dzielonego przewodnika. Izolacja kabla prądu stałego może być taka sama jak w przypadku kabla z izolacją z papieru impregnowanego olejem, kabla z litego wytłaczanego polimeru, samodzielnego kabla wypełnionego olejem i kabla wypełnionego gazem, a warstwa pancerza nie potrzebuje należy wziąć pod uwagę, ponieważ nie ma na nie wpływu prąd przewodnika. Straty i środki zmniejszające rezystywność pancerza.

Maksymalne natężenie pola elektrycznego kabla prądu przemiennego jest zawsze zbliżone do warstwy izolacyjnej na powierzchni przewodnika, podczas gdy natężenie pola elektrycznego kabla prądu stałego jest proporcjonalne do rezystywności elektrycznej izolacji, która zmienia się wraz z temperaturą, tj. rezystancja w warstwie izolacyjnej. Maksymalne natężenie pola elektrycznego jest związane nie tylko z przyłożonym napięciem, ale także z obciążeniem. Gdy nie ma obciążenia, maksymalne natężenie pola elektrycznego występuje na powierzchni żyły kabla. Wraz ze wzrostem obciążenia, na skutek wzrostu temperatury w pobliżu przewodnika, rezystywność izolacji maleje, natężenie pola elektrycznego na powierzchni przewodnika maleje, a natężenie pola elektrycznego na powierzchni izolacyjnej stopniowo wzrasta. Dlatego maksymalne dopuszczalne obciążenie kabla DC nie powinno powodować, że natężenie pola elektrycznego na powierzchni izolacyjnej przekroczy jego dopuszczalną wartość, to znaczy nie tylko maksymalna temperatura pracy kabla, ale także rozkład temperatur warstwy izolacyjnej powinien być uważane.

Inną cechą kabli prądu stałego jest to, że izolacja musi być w stanie wytrzymać szybkie zmiany biegunowości. Odwrócenie polaryzacji pod obciążeniem spowoduje wzrost natężenia pola elektrycznego w izolacji, zwykle o 50 do 70 procent.