Experimental Determination of Longitudinal Component of Magnetic Flux in Ferromagnetic Wire of Single-Core Power Cable Armour

Abstract

Поставлена задача визначення ефективної повздовжньої магнітної проникності броні одножильних силових кабелів. Запропонована методика експериментального визначення повздовжньої компоненти магнітного потоку в спірально-му феромагнітному дроті броні.Поставлена задача определения эффективной продольной магнитной проницаемости брони одножильных силовых кабелей. Предложена методика экспериментального определения продольной компоненты магнитного потока в спи-ральной ферромагнитной проволоке брони. ВВЕДЕНИЕНаличие достаточно сильной анизотропии маг-нитной проницаемости материала является одним из факторов, которые необходимо учитывать при расче-те потерь на продольные и вихревые токи в прово-лочной броне силовых кабелей [1][2][3]. В качестве при-мера одного из таких типов кабелей можно привести одножильный силовой кабель типа МНСК. При этом, согласно математическим моделям для расчета потерь в проволочной броне, часть паразитных потерь в спи-ральной проволоке брони обусловлена составляющей напряженности магнитного поля, направленной по касательной к спирали проволоки. С учетом отмечен-ной выше анизотропии магнитных свойств проволоки брони возникает необходимость поставить вопрос об определении усредненных по объему магнитных ха-рактеристик спиральной проволоки по отношению к напряженности магнитного поля, направленной по касательной к спирали. Очевидно, что эти свойства могут зависеть от таких конструктивных параметров кабеля как шаг наложения спирали, радиус образую-щего цилиндра спирали, диаметр проволоки. Одним из возможных путей при решении поставленной зада-чи может стать намагничивание спирального образца продольным полем соленоида. Магнитное поле соле-ноидов при исполнении катушки с достаточно боль-шим отношением длины к диаметру является одно-родным и направлено вдоль оси соленоида. Таким образом, при сканировании однородным продольным полем спирального образца появляется возможность создания определенной напряженности магнитного поля, направленной по касательной к спирали. Ин-формацию об эффективных магнитных параметрах образца можно получать, измеряя сигналы измери-тельной катушки, располагая ее коаксиально с намаг-ничивающей, то есть, фактически применяя простей-шую схему вихретокового преобразователя. Одним из указанных конструктивных факторов, определяющих эффективные электромагнитные свойства проволоки, является шаг наложения проволоки. При сканирова-нии продольным полем соленоида спиральной прово-локи наблюдается увеличение наведенного напряже-ния на измерительной катушке. Нарастание наведен-ного напряжения становится все более выраженным при увеличении шага наложения спиральной прово-локи. Это связано с увеличением взаимной индукции между намагничивающей и измерительной катушками.Что, в свою очередь, вызвано увеличением роли про-дольной магнитной проницаемости проволоки при большом шаге наложения спирали. Данный факт по-казывает, что сигналы измерительной обмотки явля-ются чувствительными к шагу спиральной проволоки, что может использоваться при оценке компонент на-пряженности магнитного поля в спирально...