Juhtmete ja kaablite elektrilised põhiomadused

Juhtmete ja kaablite peamised elektrilised omadused hõlmavad konstantsel pingel mõõdetud omadusi, nimelt:

• voolu juhtivate juhtmete oomiline takistus,

• isolatsioonitakistus,

• mahutavus.

Ohmiline takistus

Juhtmete ja kaablite juhtivate juhtide oomilist takistust väljendatakse oomides ja see viitab tavaliselt juhtme või kaabli pikkuseühikule (m või km). Ohmilist takistust, mis viitab pikkuse ja ristlõike ühikule, nimetatakse takistuseks ja seda väljendatakse oomides·cm.

Juhtmete ja kaablite tehnilistes tingimustes on takistust väljendatud oomides, viidates ühiku pikkusele 1 m ja juhtme ristlõikele 1 mm2.

Juhtmete ja kaablite vaskjuhtide takistus arvutatakse toodetes sisalduva vase takistuse väärtuse alusel. Karastamata traadile (klass MT) läbimõõduga kuni 0,99 mm — 0,0182, läbimõõduga üle 1 mm — 0,018 — 0,0179, kuumutatud traadile (klass MM) igasuguse läbimõõduga — 0,01754 oomi mm2/m.

Alumiiniumtraadi oomiline eritakistus ei tohi ületada 0,0295 oomi·mm2/m temperatuuril 20 °C kõikide markide ja läbimõõtudega.

Isolatsioonitakistus

Isolatsioonitakistus on juhtmete ja kaablite üks levinumaid omadusi. Kaablitehnoloogia arengu algperioodil isolatsioonitakistust peetakse kaablitoodete purunemistugevuse ja töökindluse määravaks tunnuseks.

Sel ajal peeti isoleermaterjali väga halvaks juhiks ja ilmselt sellest vaatenurgast lähtudes arvati, et mida suurem on isolatsiooni takistus, seda rohkem erineb see materjal juhist, seega seda paremini see juhti isoleerib. .

Juhtmete ja kaablite isolatsioonitakistuse standardid on paljudel juhtudel endiselt olulised, näiteks mõõtevahendite või madala lekkevooluga vooluahelatega ühendatud juhtmete puhul. Ilmselgelt on sellisel juhul vaja samamoodi kõrget isolatsioonitakistust nõuda nagu kõigil juhtmetel ja sidekaablitel jne.

Suhteliselt suurt kogust elektrienergiat edastavate toitekaablite puhul on leke kui energiakadu praktiliselt ebaoluline, kui see ei vähenda kaabli elektrilist tugevust ja töökindlust, mistõttu immutatud paberisolatsiooniga toitekaablite isolatsioonitakistus ei ole nii oluline kui muud tüüpi kaablid ja juhtmed, mis edastavad suhteliselt väikest kogust elektrienergiat.

Nendest kaalutlustest lähtuvalt on immutatud paberisolatsiooniga toitekaablite puhul tavaliselt ette nähtud ainult 1 km pikkuse isolatsioonitakistuse alumine piir, näiteks 1 ja 3 kV pingega kaablite puhul vähemalt 50 megaoomi. mitte rohkem kui 100 megaoomi 6–35 kV kaablite puhul temperatuuril 20 °C.

Isolatsioonitakistus ei ole konstantne väärtus – see sõltub tugevalt mitte ainult materjalide kvaliteedist ja tehnoloogilise protsessi täiuslikkusest, vaid ka temperatuurist ja pinge rakendamise kestusest katse ajal.

Suurema kindluse saavutamiseks isolatsioonitakistuse mõõtmisel tuleks erilist tähelepanu pöörata mõõdetava objekti temperatuurile ja pinge kestusele (elektrifitseerimine).

Ebahomogeensetes dielektrikutes, eriti neis oleva niiskuse olemasolul, tekib neile rakendatava konstantse pinge mõjul jääklaeng.

Ebaõigete tulemuste saamise vältimiseks tuleb enne mõõtmist läbi viia kaabli pikaajaline tühjendamine, ühendades kaablisüdamikud maanduse ja juhtmekestaga.

Mõõtmistulemuste viimiseks konstantse temperatuurini, näiteks 20 °C, arvutatakse saadud väärtused ümber valemite järgi, mille koefitsiendid määratakse eelnevalt kindlaks sõltuvalt isolatsioonikihi materjalist ja isolatsioonikihi materjalist. kaabli ehitus.

Isolatsioonitakistuse sõltuvus pinge rakendamise kestusest määratakse isolatsioonikihti läbiva voolu muutumisega dielektrikule rakendatava konstantse pingega. Pinge rakendamise (elektrifitseerimise) kestuse pikenedes vool väheneb.

Sidekaablites mängib suurimat rolli isolatsioonitakistus, sest seal määrab see kaabli signaaliedastuse kvaliteedi ja on üks peamisi omadusi. Seda tüüpi põhikaablite puhul on isolatsioonitakistus 1000–5000 MΩ ja väheneb 100 MΩ-ni.

Mahutavus

Mahtuvus on ka kaablite ja juhtmete üks peamisi omadusi, eriti nende puhul, mida kasutatakse side- ja signalisatsiooniks.

Mahtuvuse väärtuse määrab isolatsioonikihi materjali kvaliteet ja kaabli geomeetrilised mõõtmed. Sidekaablites, kus otsitakse väiksemaid mahtuvuse väärtusi, määrab kaabli mahtuvuse ka kaablis oleva õhuhulk (õhupaberisolatsioon).

Kaabli immutamise täielikkuse ja selle geomeetriliste mõõtmete kontrollimiseks kasutatakse praegu mahtuvuse mõõtmist. Kõrgepinge kolmejuhtmelistes kaablites on kaabli mahtuvus määratletud kui osamahtuvuste kombinatsioon.

Kaabli laadimisvoolu arvutamiseks, kui sellele on rakendatud kõrge vahelduvpinge ja lühisvoolude arvutamiseks, on vaja teada kaabli mahtuvuse väärtust.

Mahtuvuse mõõtmine toimub enamikul juhtudel vahelduvpingega ning ainult mõõtmiste lihtsustamiseks ja kiirendamiseks kasutatakse mahtuvuse määramist alalisvoolul.

Alalisvoolu mahtuvuse mõõtmisel tuleb meeles pidada, et kaabli mahtuvus, mille määrab ballistilise galvanomeetri tühjenemisest pärast kaabli mõnda aega alalispingega laadimist, sõltub kaabli laadimise kestusest.Tavaliselt eeldatakse juhtmete ja kaablite mahtuvuse mõõtmisel toitepinge kestuseks 0,5 või 1 min.

Vahelduvpinge all mõõdetavate juhtmete ja kaablite omaduste loetelu

Vahelduvpingel mõõdetakse järgmisi juhtmete ja kaablite omadusi:

• dielektriliste kadude nurk või õigemini selle nurga puutuja ja kadunurga suurenemine vahemikus 30% kaabli nimitööpingest pingeni mõõtmise ajal;

• dielektriliste kadude nurga sõltuvus pingest (ionisatsioonikõver);

• dielektrilise kao nurga sõltuvus temperatuurist (temperatuuri kulg);

• elektriline tugevus;

• dielektrilise tugevuse sõltuvus pinge rakendamise kestusest.

Vastavalt tehniliste kirjelduste nõuetele mõõdetakse osa neist omadustest kõigil tehases toodetud kaablirullidel (praegused katsed), teised ainult väikestel proovidel või kaablirullide partiist teatud kiiruse (tüüpi) järgi võetud pikkustel. testid).

Kõrgepinge toitekaablite praegune katsetamine hõlmab: dielektrilise kaonurga mõõtmist ja selle muutumist pingest (ionisatsioonikõver ja kaonurga suurenemine).

Tüübikatsed hõlmavad temperatuuri käitumist ja kaabli purunemistugevuse sõltuvust pinge rakendamise kestusest. Levinud on ka kaabliisolatsiooni impulsstugevuskatse.