Основни електрически характеристики на проводници и кабели

Основните електрически характеристики на проводниците и кабелите включват характеристики, измерени при постоянно напрежение, а именно:

• омично съпротивление на проводници с ток,

• изолационно съпротивление,

• капацитет.

Омично съпротивление

Омичното съпротивление на проводящите проводници на проводници и кабели се изразява в ома и обикновено се отнася до единица дължина (m или km) на проводник или кабел. Омичното съпротивление, отнасящо се до единица дължина и сечение, се нарича съпротивление и се изразява в ома·см.

В техническите условия за проводници и кабели съпротивлението се изразява в ома, отнасящо се до единица дължина 1 m и напречно сечение на проводник 1 mm2.

Съпротивлението на медни проводници на проводници и кабели се изчислява въз основа на стойността на съпротивлението на медта в продуктите. За незакален проводник (клас МТ) с диаметър до 0,99 мм — 0,0182, с диаметър над 1 мм — 0,018 — 0,0179, за отопечен проводник (клас ММ) от всички диаметри — 0,01754 ома мм2/ м.

Специфичното омично съпротивление на алуминиевия проводник не трябва да надвишава 0,0295 ома·mm2/ м при 20 ° С на всички марки и диаметри.

Изолационно съпротивление

Съпротивлението на изолацията е една от най -често срещаните характеристики на проводниците и кабелите. В ранния период на развитие на кабелната технология изолационното съпротивление се счита за определяща характеристика по отношение на якостта на разрушаване и надеждността на кабелните продукти.

По това време изолационният материал се разглеждаше като много лош проводник и очевидно от тази гледна точка се смяташе, че колкото по -голямо е съпротивлението на изолацията, толкова повече този материал се различава от проводника, следователно, толкова по -добре той ще изолира проводник.

Нормите за изолационното съпротивление на проводници и кабели са все още основни в редица случаи, например за проводници, свързани към измервателни уреди или вериги с нисък ток на утечка. Очевидно в този случай е необходимо да се изисква високо изолационно съпротивление по същия начин, както за всички проводници и комуникационни кабели и т.н.

За захранващи кабели, предаващи относително голямо количество електрическа енергия, изтичането като загуба на енергия е практически без значение, ако не намалява електрическата якост и надеждност на кабела, поради което изолационното съпротивление за захранващи кабели с импрегнирана хартиена изолация не е толкова важно както и за други видове кабели и проводници, които предават относително малко количество електрическа енергия.

Въз основа на тези съображения за силови кабели с импрегнирана хартиена изолация обикновено се определя само долната граница на изолационното съпротивление, отнасяща се за дължина от 1 км, например не по -малко от 50 мегаома за кабели за напрежения 1 и 3 kV и не по -малко от 100 мегаома за кабели за напрежение 6 — 35 kV при 20 ° C.

Съпротивлението на изолацията не е постоянна стойност — тя силно зависи не само от качеството на материалите и съвършенството на технологичния процес, но освен това от температурата и продължителността на прилагане на напрежение по време на изпитването.

За да се постигне по -голяма сигурност при измерване на изолационното съпротивление, трябва да се обърне специално внимание на температурата на измерения обект и продължителността на напрежението (електрификация).

При нехомогенни диелектрици, особено при наличие на влага в тях, се появява остатъчен заряд под въздействието на постоянно напрежение, приложено към тях.

За да се избегнат получаването на неправилни резултати, е необходимо да се извърши дълъг разряд на кабела преди измерванията чрез свързване на кабелните жили към земята и към оловната обвивка.

За да се доведат резултатите от измерванията до постоянна температура, например 20 ° C, получените стойности се преизчисляват по формулите, коефициентите в които се определят предварително в зависимост от материала на изолационния слой и конструкцията на кабела .

Зависимостта на изолационното съпротивление от продължителността на прилагане на напрежение се определя от промяната на тока, преминаващ през изолационния слой с постоянно напрежение, приложено към диелектрика. С увеличаване на продължителността на прилагане на напрежение (електрификация) токът намалява.

Най -голяма роля играе изолационното съпротивление в комуникационните кабели, тъй като там то определя качеството на предаване на сигнала по кабела и е една от основните характеристики. За основните кабели от този тип, изолационното съпротивление е от 1000 до 5000 MΩ и намалява до 100 MΩ.

Капацитет

Капацитетът е също една от основните характеристики на кабелите и проводниците, особено тези, използвани за комуникация и сигнализация.

Стойността на капацитета се определя от качеството на материала на изолационния слой и геометричните размери на кабела. В комуникационните кабели, където се търсят по-ниски стойности на капацитет, капацитетът на кабела също се определя от обема на въздуха в кабела (изолация от въздушна хартия).

Измерването на капацитета в момента се използва за контрол на пълнотата на импрегнирането на кабела и неговите геометрични размери. В трижилни кабели с високо напрежение капацитетът на кабела се определя като комбинация от частични капацитети.

За да се изчисли зареждащият ток на кабела, когато към него се приложи високо напрежение на променлив знак и да се изчислят токовете на късо съединение, е необходимо да се знае стойността на капацитета на кабела.

Измерването на капацитета се извършва в повечето случаи с променливо напрежение и само за опростяване и ускоряване на измерванията се използва определянето на капацитета при постоянен ток.

При измерване на капацитета с постоянно напрежение трябва да се има предвид, че капацитетът на кабела, определен от балистичния галванометър от разряда след зареждане на кабела с постоянно напрежение за известно време, ще зависи от продължителността на заряда на кабела. Обикновено при измерване на капацитета на проводници и кабели продължителността на подаването на напрежение се приема за 0,5 или 1 мин.

Списък на характеристиките на проводниците и кабелите, които се измерват при променливо напрежение

При променливо напрежение се измерват следните характеристики на проводниците и кабелите:

• ъгълът на диелектрични загуби или по -скоро тангенсата на този ъгъл и увеличението на ъгъла на загуба в диапазона от 30% от номиналното работно напрежение на кабела до напрежението по време на измерване;

• зависимост на ъгъла на диелектричните загуби от напрежението (йонизационна крива);

• зависимост на ъгъла на диелектричните загуби от температурата (температурен ход);

• електрическа якост;

• зависимостта на диелектричната якост от продължителността на прилагане на напрежение.

В съответствие с изискванията на техническите спецификации, някои от тези характеристики се измерват на всички макари с кабел, произведени от завода (текущи тестове), други — само на малки проби или дължини, взети от партида барабани с кабел според определена скорост (типови тестове).

Текущото изпитване на захранващи кабели с високо напрежение включва: измерване на ъгъла на диелектрични загуби и неговото изменение с напрежението (йонизационна крива и прирастване на ъгъла на загуба).

Типовите изпитвания включват температурно поведение и зависимостта на якостта на разрушаване на кабела от продължителността на подаване на напрежение. Тестът за импулсна якост на изолацията на кабелите също стана широко разпространен.