Caracteristicile electrice de bază ale firelor și cablurilor

Principalele caracteristici electrice ale firelor și cablurilor includ caracteristici măsurate la tensiune constantă și anume:

• rezistența ohmică a firelor purtătoare de curent,

• resiztenta izolarii,

• capacitate.

Rezistență ohmică

Rezistența ohmică a conductoarelor conductoare de fire și cabluri este exprimată în ohmi și se referă de obicei la o unitate de lungime (m sau km) a unui fir sau cablu. Rezistența ohmică, referindu-se la o unitate de lungime și secțiune transversală, se numește rezistență și este exprimată în ohm·cm.

În condițiile tehnice pentru fire și cabluri, rezistența este exprimată în ohmi, referindu-se la o unitate de lungime de 1 m și o secțiune transversală a unui fir de 1 mm2.

Rezistența conductorilor de cupru ai firelor și cablurilor se calculează pe baza valorii rezistenței cuprului din produse. Pentru sârmă necălită (clasa MT) cu un diametru de până la 0,99 mm — 0,0182, cu un diametru peste 1 mm — 0,018 — 0,0179, pentru sârmă încălzită (clasa MM) de toate diametrele — 0,01754 ohmi mm2/m.

Rezistența ohmică specifică a firului de aluminiu nu trebuie să depășească 0,0295 ohm·mm2/m la 20 ° C de toate mărcile și diametrele.

Resiztenta izolarii

Rezistența de izolație este una dintre cele mai comune caracteristici ale firelor și cablurilor. În perioada timpurie a dezvoltării tehnologiei prin cablu rezistența de izolație este considerată o caracteristică definitorie în ceea ce privește rezistența la rupere și fiabilitatea produselor de cablu.

La acea vreme, materialul izolator era considerat un conductor foarte slab, și evident din acest punct de vedere se credea că, cu cât rezistența izolației era mai mare, cu atât acel material diferă mai mult de conductor, prin urmare, cu atât va izola mai bine un conductor. .

Standardele pentru rezistența de izolație a firelor și cablurilor sunt încă fundamentale într-o serie de cazuri, de exemplu pentru firele conectate la instrumente de măsură sau circuite cu curent de scurgere scăzut. Evident, în acest caz, este necesar să se solicite o rezistență mare de izolație la fel ca pentru toate firele și cablurile de comunicație etc.

Pentru cablurile de alimentare care transmit o cantitate relativ mare de energie electrică, scurgerea ca pierdere de energie este practic irelevantă dacă nu reduce rezistența electrică și fiabilitatea cablului, prin urmare rezistența de izolație a cablurilor de alimentare cu izolație din hârtie impregnată nu este la fel de importantă ca pentru cablurile de alimentare. alte tipuri de cabluri și fire care transmit o cantitate relativ mică de energie electrică.

Pe baza acestor considerații, pentru cablurile de alimentare cu izolație din hârtie impregnată, se specifică de obicei doar limita inferioară a rezistenței de izolație aplicabilă la o lungime de 1 km, de exemplu, nu mai puțin de 50 megaohmi pentru cablurile pentru tensiuni de 1 și 3 kV și nu mai mult de 100 megaohmi pentru cabluri de 6 — 35 kV la 20 °C.

Rezistența de izolație nu este o valoare constantă - depinde foarte mult nu numai de calitatea materialelor și de perfecțiunea procesului tehnologic, ci și de temperatura și durata aplicării tensiunii în timpul testului.

Pentru a obține o mai mare siguranță la măsurarea rezistenței de izolație, trebuie acordată o atenție deosebită temperaturii obiectului măsurat și duratei tensiunii (electrificare).

În dielectricii neomogene, în special în prezența umidității în ei, apare o sarcină reziduală sub influența unei tensiuni constante aplicate acestora.

Pentru a evita obținerea unor rezultate incorecte, este necesar să se efectueze o descărcare lungă a cablului înainte de măsurători, conectând miezurile cablului la pământ și la mantaua cablului.

Pentru a aduce rezultatele măsurătorilor la o temperatură constantă, de exemplu 20 ° C, valorile obținute sunt recalculate conform formulelor, coeficienții în care sunt determinați în prealabil în funcție de materialul stratului de izolație și de construcția cablului.

Dependența rezistenței de izolație de durata aplicării tensiunii este determinată de modificarea curentului care trece prin stratul de izolație cu o tensiune constantă aplicată dielectricului. Pe măsură ce durata aplicării tensiunii (electrificare) crește, curentul scade.

Cel mai mare rol îl joacă rezistența de izolație în cablurile de comunicație, deoarece acolo determină calitatea transmisiei semnalului pe cablu și este una dintre principalele caracteristici. Pentru cablurile de bază de acest tip, rezistența de izolație este de la 1000 la 5000 MΩ și scade la 100 MΩ.

Capacitate

Capacitatea este, de asemenea, una dintre principalele caracteristici ale cablurilor și firelor, în special cele utilizate pentru comunicații și semnalizare.

Valoarea capacității este determinată de calitatea materialului stratului de izolație și de dimensiunile geometrice ale cablului. În cablurile de comunicație, unde se caută valori mai mici de capacitate, capacitatea cablului este determinată și de volumul de aer din cablu (izolație de hârtie de aer).

Măsurarea capacității este utilizată în prezent pentru a controla caracterul complet al impregnării cablului și dimensiunile geometrice ale acestuia. În cablurile de înaltă tensiune cu trei fire, capacitatea cablului este definită ca o combinație de capacități parțiale.

Pentru a calcula curentul de încărcare al cablului atunci când i se aplică o tensiune AC mare și pentru a calcula curenții de scurtcircuit, este necesar să se cunoască valoarea capacității cablului.

Măsurarea capacității se efectuează în majoritatea cazurilor cu tensiune alternativă și numai pentru a simplifica și accelera măsurătorile, se utilizează determinarea capacității la curent continuu.

La măsurarea capacității DC, trebuie avut în vedere că capacitatea cablului, determinată de galvanometrul balistic de la descărcare după încărcarea cablului cu tensiune DC pentru ceva timp, va depinde de durata de încărcare a cablului.De obicei, la măsurarea capacității firelor și cablurilor, se presupune că durata alimentării cu tensiune este de 0,5 sau 1 min.

Lista caracteristicilor firelor și cablurilor care sunt măsurate sub tensiune alternativă

La tensiune alternativă, se măsoară următoarele caracteristici ale firelor și cablurilor:

• unghiul pierderilor dielectrice sau mai degrabă tangenta acestui unghi și creșterea unghiului de pierdere în intervalul de 30% de la tensiunea nominală de lucru a cablului la tensiunea în timpul măsurării;

• dependența unghiului pierderilor dielectrice de tensiune (curba de ionizare);

• dependența unghiului de pierdere dielectrică de temperatură (curs de temperatură);

• rezistența electrică;

• dependența rigidității dielectrice de durata aplicării tensiunii.

În conformitate cu cerințele specificațiilor tehnice, unele dintre aceste caracteristici se măsoară pe toate bobinele de cablu produse de fabrică (încercări curente), altele doar pe eșantioane mici sau lungimi prelevate dintr-un lot de bobine de cablu conform unei anumite viteze (tip teste).

Testarea curentă a cablurilor de putere de înaltă tensiune include: măsurarea unghiului de pierdere dielectrică și variația acestuia cu tensiunea (curba de ionizare și creșterea unghiului de pierdere).

Testele de tip includ comportamentul la temperatură și dependența rezistenței la rupere a cablului de durata aplicării tensiunii. Testul de rezistență la impuls al izolației cablurilor a devenit, de asemenea, larg răspândit.