Pagrindinės laidų ir kabelių elektrinės charakteristikos

Pagrindinės laidų ir kabelių elektrinės charakteristikos apima charakteristikas, išmatuotas esant pastoviai įtampai, būtent:

• ominė srovės laidų varža,

• izoliacijos varža,

• talpa.

Ohminis atsparumas

Laidžių ir kabelių laidininkų ominė varža išreiškiama omais ir paprastai reiškia laido ar kabelio ilgio vienetą (m arba km). Ominė varža, nurodanti ilgio ir skerspjūvio vienetą, vadinama varža ir išreiškiama om·cm.

Techninėse laidų ir kabelių sąlygose varža išreiškiama omais, atsižvelgiant į vieneto ilgį 1 m ir laido skerspjūvį 1 mm2.

Laidų ir kabelių varinių laidininkų varža apskaičiuojama pagal gaminiuose esančio vario varžos vertę. Negrūdintai vielai (MT klasė), kurios skersmuo iki 0,99 mm — 0,0182, skersmuo virš 1 mm — 0,018 — 0,0179, visų skersmenų šildomai vielai (MM klasė) — 0,01754 omo mm2/m.

Aliuminio vielos savitoji ominė varža neturi viršyti 0,0295 om·mm2/m esant 20 °C visų markių ir skersmenų.

Izoliacijos atsparumas

Izoliacijos varža yra viena iš labiausiai paplitusių laidų ir kabelių charakteristikų. Ankstyvuoju kabelių technologijų plėtros laikotarpiu izoliacijos varža yra laikoma lemiama charakteristika kalbant apie kabelių gaminių atsparumą trūkiui ir patikimumą.

Tuo metu izoliacinė medžiaga buvo laikoma labai prastu laidininku, ir akivaizdu, kad šiuo požiūriu buvo manoma, kad kuo didesnė izoliacijos varža, tuo labiau ta medžiaga skiriasi nuo laidininko, todėl tuo geriau izoliuos laidininką. .

Laidų ir kabelių izoliacijos varžos standartai daugeliu atvejų vis dar yra esminiai, pavyzdžiui, laidams, prijungtiems prie matavimo prietaisų arba grandinių su maža nuotėkio srove. Akivaizdu, kad tokiu atveju reikia reikalauti didelės izoliacijos varžos taip pat, kaip ir visiems laidams bei ryšių kabeliams ir pan.

Galios kabeliams, perduodantiems santykinai didelį elektros energijos kiekį, nuotėkis, kaip energijos praradimas, praktiškai neturi reikšmės, jei tai nesumažina kabelio elektrinio stiprumo ir patikimumo, todėl maitinimo kabelių su impregnuota popierine izoliacija izoliacijos varža nėra tokia svarbi kaip kitų tipų kabeliai ir laidai, kurie perduoda palyginti nedidelį elektros energijos kiekį.

Remiantis šiais samprotavimais, maitinimo kabeliams su impregnuota popierine izoliacija paprastai nurodoma tik apatinė izoliacijos varžos riba, taikoma 1 km ilgiui, pavyzdžiui, ne mažiau kaip 50 megaomų kabeliams, kurių įtampa 1 ir 3 kV ir ne daugiau kaip 100 megaomų 6–35 kV kabeliams esant 20 °C temperatūrai.

Izoliacijos varža nėra pastovi reikšmė – ji stipriai priklauso ne tik nuo medžiagų kokybės ir technologinio proceso tobulumo, bet ir nuo temperatūros bei įtampos įjungimo bandymo metu trukmės.

Siekiant didesnio tikrumo matuojant izoliacijos varžą, ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas matuojamo objekto temperatūrai ir įtampos trukmei (elektrifikacijai).

Nehomogeniniuose dielektrikuose, ypač juose esant drėgmei, veikiant jiems nuolatinei įtampai, atsiranda liekamasis krūvis.

Kad būtų išvengta neteisingų rezultatų, prieš matavimą būtina atlikti ilgą kabelį iškrauti, prijungiant kabelio gyslas prie žemės ir prie švino apvalkalo.

Norint, kad matavimų rezultatai būtų pastovi temperatūra, pavyzdžiui, 20 ° C, gautos vertės perskaičiuojamos pagal formules, kurių koeficientai nustatomi iš anksto, atsižvelgiant į izoliacinio sluoksnio medžiagą ir kabelio konstrukcija.

Izoliacijos varžos priklausomybę nuo įtampos taikymo trukmės lemia srovės, einančios per izoliacijos sluoksnį, kai dielektrikui tiekiama pastovi įtampa, pokytis. Didėjant įtampos padavimo (elektrifikacijos) trukmei, srovė mažėja.

Ryšio kabeliuose didžiausią vaidmenį atlieka izoliacijos varža, nes ji lemia signalo perdavimo kabeliu kokybę ir yra viena iš pagrindinių charakteristikų. Šio tipo pagrindinių kabelių izoliacijos varža yra nuo 1000 iki 5000 MΩ ir sumažėja iki 100 MΩ.

Talpa

Talpa taip pat yra viena iš pagrindinių kabelių ir laidų, ypač naudojamų ryšiui ir signalizacijai, charakteristikų.

Talpos vertę lemia izoliacijos sluoksnio medžiagos kokybė ir geometriniai kabelio matmenys. Ryšio kabeliuose, kur siekiama mažesnės talpos verčių, kabelio talpą taip pat lemia oro tūris kabelyje (oro popieriaus izoliacija).

Šiuo metu kabelio impregnavimo užbaigtumui ir jo geometriniams matmenims kontroliuoti naudojamas talpos matavimas. Aukštos įtampos trijų laidų kabeliuose kabelio talpa apibrėžiama kaip dalinių talpų derinys.

Norint apskaičiuoti laido įkrovimo srovę, kai į jį yra padėta aukšta kintamoji įtampa, ir apskaičiuoti trumpojo jungimo sroves, reikia žinoti kabelio talpos reikšmę.

Talpos matavimas daugeliu atvejų atliekamas naudojant kintamą įtampą, o tik norint supaprastinti ir pagreitinti matavimus, naudojamas nuolatinės srovės talpos nustatymas.

Matuojant nuolatinės srovės talpą, reikia turėti omenyje, kad kabelio talpa, kurią nustato balistinis galvanometras iš iškrovos, kurį laiką įkrovus kabelį nuolatine įtampa, priklausys nuo kabelio įkrovimo trukmės.Paprastai, matuojant laidų ir kabelių talpą, manoma, kad įtampos tiekimo trukmė yra 0,5 arba 1 min.

Laidų ir kabelių, kurie matuojami esant kintamajai įtampai, charakteristikų sąrašas

Esant kintamajai įtampai, matuojamos šios laidų ir kabelių charakteristikos:

• dielektrinių nuostolių kampas arba, tiksliau, šio kampo liestinė ir nuostolių kampo padidėjimas 30% diapazone nuo vardinės kabelio darbinės įtampos iki įtampos matavimo metu;

• dielektrinių nuostolių kampo priklausomybė nuo įtampos (jonizacijos kreivė);

• dielektrinių nuostolių kampo priklausomybė nuo temperatūros (temperatūros eigos);

• elektrinis stiprumas;

• dielektrinio stiprumo priklausomybė nuo įtampos taikymo trukmės.

Pagal techninių specifikacijų reikalavimus vienos iš šių charakteristikų yra matuojamos ant visų gamykloje gaminamų kabelių ritių (einamieji bandymai), kitos – tik nedideliais mėginiais arba ilgiais, paimtais iš laidų ritinių partijos pagal tam tikrą greitį (tipas testai).

Dabartinis aukštos įtampos maitinimo kabelių bandymas apima: dielektrinių nuostolių kampo ir jo kitimo priklausomai nuo įtampos matavimą (jonizacijos kreivė ir nuostolių kampo padidėjimas).

Tipo bandymai apima temperatūros elgseną ir laido trūkimo stiprio priklausomybę nuo įtampos naudojimo trukmės. Plačiai paplito ir kabelių izoliacijos impulsinio stiprumo bandymas.