有限长同轴电缆电容的数值计算方法

具有屏蔽层或者铠装的单相电缆通常都具有同轴的结构,在芯线和屏蔽层之间填充着绝缘材料。在对包含这种电缆的线路进行暂稳态分析时,通常需要用到电缆的电容。为此提出了一种基于矩量法的数值计算方法来计算具有这种结构的有限长电缆的电容。在这种方法中,同轴电缆被模拟成为一组圆筒状的金属表面,表面之间填充着绝缘介质,外层覆盖着绝缘护套。沿着轴向将电缆分割成一组圆筒状的单元,之后在每个单元上建立平均电位方程和电场方程并形成一个方程组。通过方程组变换,可以计算得到电缆的电容矩阵。针对典型的电缆安装方式,给出了电容矩阵的数值计算结果,并将计算结果与已有的二维计算方法进行比对,验证了该方法的有效性。