Βασικά ηλεκτρικά χαρακτηριστικά καλωδίων και καλωδίων

Τα κύρια ηλεκτρικά χαρακτηριστικά των καλωδίων και των καλωδίων περιλαμβάνουν χαρακτηριστικά που μετρώνται σε σταθερή τάση, και συγκεκριμένα:

• ωμική αντίσταση συρμάτων που μεταφέρουν ρεύμα,

• αντίσταση μόνωσης,

• χωρητικότητα.

Ωμική αντίσταση

Η ωμική αντίσταση των αγώγιμων αγωγών των συρμάτων και των καλωδίων εκφράζεται σε ohms και συνήθως αναφέρεται σε μονάδα μήκους (m ή km) ενός σύρματος ή καλωδίου. Η ωμική αντίσταση, που αναφέρεται σε μια μονάδα μήκους και διατομής, ονομάζεται αντίσταση και εκφράζεται σε ohm·cm.

Στις τεχνικές συνθήκες για καλώδια και καλώδια, η αντίσταση εκφράζεται σε ohms, που αναφέρεται σε ένα μήκος μονάδας 1 m και σε διατομή σύρματος 1 mm2.

Η αντίσταση των χάλκινων αγωγών των συρμάτων και των καλωδίων υπολογίζεται με βάση την τιμή της αντίστασης του χαλκού στα προϊόντα. Για μη σκληρυμένο σύρμα (κατηγορία MT) με διάμετρο έως 0,99 mm — 0,0182, με διάμετρο άνω του 1 mm — 0,018 — 0,0179, για θερμαινόμενο σύρμα (κατηγορία MM) όλων των διαμέτρων — 0,01754 ohms mm2/m.

Η ειδική ωμική αντίσταση του σύρματος αλουμινίου δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 0,0295 ohm·mm2/m στους 20 °C όλων των εμπορικών σημάτων και διαμέτρων.

Αντοχή μόνωσης

Η αντίσταση μόνωσης είναι ένα από τα πιο κοινά χαρακτηριστικά των καλωδίων και των καλωδίων. Στην πρώιμη περίοδο ανάπτυξης της καλωδιακής τεχνολογίας Η αντίσταση μόνωσης θεωρείται καθοριστικό χαρακτηριστικό όσον αφορά τη θραύση και την αξιοπιστία των προϊόντων καλωδίων.

Εκείνη την εποχή, το μονωτικό υλικό θεωρούνταν πολύ κακός αγωγός και προφανώς από αυτή την άποψη πίστευαν ότι όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση της μόνωσης, τόσο περισσότερο το υλικό αυτό διαφέρει από τον αγωγό, επομένως τόσο καλύτερα θα μονώσει έναν αγωγό. .

Τα πρότυπα για την αντίσταση μόνωσης των καλωδίων και των καλωδίων εξακολουθούν να είναι θεμελιώδη σε ορισμένες περιπτώσεις, για παράδειγμα για καλώδια που συνδέονται με όργανα μέτρησης ή κυκλώματα με χαμηλό ρεύμα διαρροής. Προφανώς, σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να απαιτείται υψηλή αντίσταση μόνωσης με τον ίδιο τρόπο όπως για όλα τα καλώδια και τα καλώδια επικοινωνίας κ.λπ.

Για καλώδια ρεύματος που μεταδίδουν σχετικά μεγάλη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας, η διαρροή ως απώλεια ενέργειας είναι πρακτικά άσχετη εάν δεν μειώνει την ηλεκτρική αντοχή και την αξιοπιστία του καλωδίου, επομένως η αντίσταση μόνωσης για καλώδια ρεύματος με μόνωση εμποτισμένου χαρτιού δεν είναι τόσο σημαντική όσο για άλλους τύπους καλωδίων και καλωδίων που μεταδίδουν σχετικά μικρή ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας.

Με βάση αυτές τις σκέψεις, για καλώδια ρεύματος με μόνωση εμποτισμένου χαρτιού, μόνο το κατώτερο όριο της αντίστασης μόνωσης που ισχύει για μήκος 1 km καθορίζεται συνήθως, για παράδειγμα, όχι λιγότερο από 50 megohms για καλώδια για τάσεις 1 και 3 kV και όχι περισσότερο από 100 megohms για καλώδια 6-35 kV στους 20 °C.

Η αντίσταση μόνωσης δεν είναι σταθερή τιμή — εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό όχι μόνο από την ποιότητα των υλικών και την τελειότητα της τεχνολογικής διαδικασίας, αλλά και από τη θερμοκρασία και τη διάρκεια εφαρμογής τάσης κατά τη διάρκεια της δοκιμής.

Για να επιτευχθεί μεγαλύτερη βεβαιότητα κατά τη μέτρηση της αντίστασης μόνωσης, θα πρέπει να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στη θερμοκρασία του μετρούμενου αντικειμένου και στη διάρκεια της τάσης (ηλεκτροδότηση).

Στα ανομοιογενή διηλεκτρικά, ειδικά με την παρουσία υγρασίας σε αυτά, εμφανίζεται ένα υπολειπόμενο φορτίο υπό την επίδραση μιας σταθερής τάσης που εφαρμόζεται σε αυτά.

Για να αποφευχθεί η λήψη εσφαλμένων αποτελεσμάτων, είναι απαραίτητο να πραγματοποιήσετε μια μακρά εκφόρτιση του καλωδίου πριν από τις μετρήσεις, συνδέοντας τους πυρήνες του καλωδίου στο έδαφος και στο περίβλημα του ηλεκτροδίου.

Προκειμένου να φέρουν τα αποτελέσματα των μετρήσεων σε σταθερή θερμοκρασία, για παράδειγμα 20 ° C, οι λαμβανόμενες τιμές υπολογίζονται εκ νέου σύμφωνα με τους τύπους, οι συντελεστές στους οποίους καθορίζονται εκ των προτέρων ανάλογα με το υλικό του μονωτικού στρώματος και το κατασκευή του καλωδίου.

Η εξάρτηση της αντίστασης μόνωσης από τη διάρκεια εφαρμογής τάσης καθορίζεται από την αλλαγή του ρεύματος που διέρχεται από το στρώμα μόνωσης με μια σταθερή τάση που εφαρμόζεται στο διηλεκτρικό. Καθώς η διάρκεια εφαρμογής της τάσης (ηλεκτροδότηση) αυξάνεται, το ρεύμα μειώνεται.

Τον μεγαλύτερο ρόλο παίζει η αντίσταση μόνωσης στα καλώδια επικοινωνίας, γιατί εκεί καθορίζει την ποιότητα μετάδοσης του σήματος στο καλώδιο και είναι ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά. Για βασικά καλώδια αυτού του τύπου, η αντίσταση μόνωσης είναι από 1000 έως 5000 MΩ και μειώνεται στα 100 MΩ.

Χωρητικότητα

Η χωρητικότητα είναι επίσης ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά των καλωδίων και των καλωδίων, ειδικά εκείνων που χρησιμοποιούνται για επικοινωνία και σηματοδότηση.

Η τιμή της χωρητικότητας καθορίζεται από την ποιότητα του υλικού του μονωτικού στρώματος και τις γεωμετρικές διαστάσεις του καλωδίου. Στα καλώδια επικοινωνίας, όπου αναζητούνται χαμηλότερες τιμές χωρητικότητας, η χωρητικότητα του καλωδίου καθορίζεται επίσης από τον όγκο του αέρα στο καλώδιο (μόνωση χαρτιού αέρα).

Η μέτρηση χωρητικότητας χρησιμοποιείται επί του παρόντος για τον έλεγχο της πληρότητας του εμποτισμού του καλωδίου και των γεωμετρικών του διαστάσεων. Στα καλώδια τριών συρμάτων υψηλής τάσης, η χωρητικότητα του καλωδίου ορίζεται ως ένας συνδυασμός μερικών χωρητικοτήτων.

Για τον υπολογισμό του ρεύματος φόρτισης του καλωδίου όταν εφαρμόζεται σε αυτό υψηλή τάση AC και για τον υπολογισμό των ρευμάτων βραχυκυκλώματος, είναι απαραίτητο να γνωρίζετε την τιμή της χωρητικότητας του καλωδίου.

Η μέτρηση χωρητικότητας πραγματοποιείται στις περισσότερες περιπτώσεις με εναλλασσόμενη τάση και μόνο για να απλοποιηθούν και να επιταχυνθούν οι μετρήσεις, χρησιμοποιείται ο προσδιορισμός της χωρητικότητας σε συνεχές ρεύμα.

Κατά τη μέτρηση της χωρητικότητας DC, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η χωρητικότητα του καλωδίου, που προσδιορίζεται από το βαλλιστικό γαλβανόμετρο από την εκφόρτιση μετά τη φόρτιση του καλωδίου με τάση συνεχούς ρεύματος για κάποιο χρονικό διάστημα, θα εξαρτηθεί από τη διάρκεια της φόρτισης στο καλώδιο.Συνήθως, κατά τη μέτρηση της χωρητικότητας των καλωδίων και των καλωδίων, η διάρκεια της τροφοδοσίας τάσης θεωρείται ότι είναι 0,5 ή 1 λεπτό.

Κατάλογος χαρακτηριστικών καλωδίων και καλωδίων που μετρώνται υπό εναλλασσόμενη τάση

Σε εναλλασσόμενη τάση, μετρώνται τα ακόλουθα χαρακτηριστικά καλωδίων και καλωδίων:

• τη γωνία των διηλεκτρικών απωλειών ή μάλλον την εφαπτομένη αυτής της γωνίας και την αύξηση της γωνίας απώλειας στην περιοχή 30% από την ονομαστική τάση λειτουργίας του καλωδίου στην τάση κατά τη μέτρηση.

• εξάρτηση της γωνίας των διηλεκτρικών απωλειών από την τάση (καμπύλη ιονισμού).

• εξάρτηση της γωνίας απώλειας διηλεκτρικού από τη θερμοκρασία (πορεία θερμοκρασίας).

• ηλεκτρική αντοχή?

• την εξάρτηση της διηλεκτρικής ισχύος από τη διάρκεια εφαρμογής της τάσης.

Σύμφωνα με τις απαιτήσεις των τεχνικών προδιαγραφών, ορισμένα από αυτά τα χαρακτηριστικά μετρώνται σε όλα τα καρούλια καλωδίων που παράγονται από το εργοστάσιο (τρέχουσες δοκιμές), άλλα μόνο σε μικρά δείγματα ή μήκη που λαμβάνονται από μια παρτίδα κυλίνδρων καλωδίων σύμφωνα με μια συγκεκριμένη ταχύτητα (τύπος δοκιμές).

Η τρέχουσα δοκιμή καλωδίων ισχύος υψηλής τάσης περιλαμβάνει: μέτρηση της γωνίας απώλειας διηλεκτρικού και τη διακύμανσή της με την τάση (καμπύλη ιονισμού και αύξηση γωνίας απώλειας).

Οι δοκιμές τύπου περιλαμβάνουν τη συμπεριφορά θερμοκρασίας και την εξάρτηση της αντοχής θραύσης του καλωδίου από τη διάρκεια της εφαρμογής τάσης. Η δοκιμή αντοχής παλμών της μόνωσης καλωδίων έχει επίσης γίνει ευρέως διαδεδομένη.