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同轴线绝缘泄漏电流与电阻

同轴线的直流泄漏电流与绝缘电阻,计算结果与同轴电阻的解析公式对照。

工程问题

如何计算同轴线的泄漏电流与电阻并做解析验证?

解答

施加已知直流电压,测量泄漏电流,按 R = V/I 求电阻,再与同轴结构的对数电阻公式对照。

典型应用
  • 同轴圆柱电极
  • 高压电容器
  • 圆柱电容器结构
同轴线绝缘泄漏电流与电阻

仿真问题

问题类型
平行平面直流电流场
几何模型
同轴线外径 D = 10 mm,内径 d = 4 mm,线路长度 L = 10 km。
已知条件
  • 介质电导率 σ = 1.4 nS/m
  • 电缆长度 L = 10 km
  • 施加电位差 V = 1 V
求解任务
求电极之间流过的直流电流,计算电阻并与解析解对比。
求解过程

解析解给出电阻 R = (1 / 2πLσ)·ln(D/d)。

QuickField 中给定电位差 V 并测量泄漏电流 I,电阻由 R = V/I 求得。

计算结果

解析解:R = 1/(2π×10000×1.4×10⁻⁹) × ln(0.010/0.004) = 10416 Ω。

QuickField:R = 1 V ÷ 9.6×10⁻⁵ A = 10416 Ω(每 10 km 线路长度)。

参考文献:Steven W. Ellingson, Electromagnetics, Volume 1, Example 6.4 — Conductance of a coaxial structure。

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