Đặc tính điện cơ bản của dây và cáp

Các đặc tính điện chính của dây và cáp bao gồm các đặc tính được đo ở điện áp không đổi, cụ thể là:

• điện trở của dây dẫn mang dòng điện,

• vật liệu chống điện,

• dung tích.

kháng Ohmic

Điện trở ôm của dây dẫn điện của dây và cáp được biểu thị bằng ôm và thường dùng để chỉ một đơn vị chiều dài (m hoặc km) của dây hoặc cáp. Điện trở Ohmic, đề cập đến một đơn vị chiều dài và mặt cắt ngang, được gọi là điện trở và được biểu thị bằng ohm·cm.

Trong các điều kiện kỹ thuật đối với dây và cáp, điện trở được biểu thị bằng ôm, đề cập đến chiều dài đơn vị là 1 m và tiết diện của dây là 1 mm2.

Điện trở của ruột đồng của dây và cáp được tính toán dựa trên giá trị điện trở của đồng trong sản phẩm. Đối với dây chưa tôi luyện (loại MT) có đường kính lên tới 0,99 mm — 0,0182, với đường kính trên 1 mm — 0,018 — 0,0179, đối với dây nung nóng (loại MM) ở mọi đường kính — 0,01754 ôm mm2/m.

Điện trở ohmic cụ thể của dây nhôm không được vượt quá 0,0295 ohm·mm2/ m ở 20 ° C của tất cả các nhãn hiệu và đường kính.

Vật liệu chống điện

Điện trở cách điện là một trong những đặc tính chung nhất của dây và cáp điện. Trong thời kỳ đầu phát triển công nghệ cáp điện trở cách điện được coi là đặc tính quyết định về độ bền đứt và độ tin cậy của sản phẩm cáp.

Vào thời điểm đó, vật liệu cách điện được coi là một chất dẫn điện rất kém, và rõ ràng từ quan điểm này, người ta tin rằng điện trở của vật liệu cách điện càng lớn thì vật liệu đó càng khác với chất dẫn điện, do đó, nó sẽ cách điện tốt hơn. .

Các tiêu chuẩn về điện trở cách điện của dây dẫn và cáp điện vẫn là tiêu chuẩn cơ bản trong một số trường hợp, ví dụ đối với dây nối với dụng cụ đo hoặc mạch điện có dòng rò thấp. Rõ ràng, trong trường hợp này, cần phải yêu cầu điện trở cách điện cao giống như đối với tất cả các dây dẫn và cáp thông tin, v.v.

Đối với cáp điện truyền một lượng điện năng tương đối lớn, rò rỉ do tổn thất năng lượng thực tế không liên quan nếu nó không làm giảm độ bền điện và độ tin cậy của cáp, do đó điện trở cách điện đối với cáp điện có lớp cách điện bằng giấy tẩm không quan trọng bằng đối với cáp điện. các loại dây cáp và dây điện khác truyền một lượng điện năng tương đối nhỏ.

Dựa trên những cân nhắc này, đối với cáp điện có lớp cách điện bằng giấy ngâm tẩm, thường chỉ quy định giới hạn dưới của điện trở cách điện áp dụng cho chiều dài 1 km, ví dụ, không nhỏ hơn 50 megohm đối với cáp có điện áp 1 và 3 kV và không ít hơn 100 megohms đối với cáp 6 — 35 kV ở 20 °C.

Điện trở cách điện không phải là một giá trị cố định — nó không chỉ phụ thuộc nhiều vào chất lượng của vật liệu và mức độ hoàn thiện của quy trình công nghệ mà còn phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian đặt điện áp trong quá trình thử nghiệm.

Để đạt được độ chính xác cao hơn khi đo điện trở cách điện, cần đặc biệt chú ý đến nhiệt độ của đối tượng đo và thời gian tồn tại của điện áp (điện khí hóa).

Trong các chất điện môi không đồng nhất, đặc biệt là khi có hơi ẩm trong chúng, một điện tích dư xuất hiện dưới tác động của một điện áp không đổi đặt vào chúng.

Để tránh thu được kết quả không chính xác, trước khi đo, cần tiến hành phóng điện dài cáp bằng cách nối lõi cáp với đất và với vỏ bọc chì.

Để đưa kết quả đo về nhiệt độ không đổi, ví dụ 20 ° C, các giá trị thu được được tính toán lại theo các công thức, các hệ số được xác định trước tùy thuộc vào vật liệu của lớp cách nhiệt và xây dựng của cáp.

Sự phụ thuộc của điện trở cách điện vào thời gian đặt điện áp được xác định bởi sự thay đổi của dòng điện chạy qua lớp cách điện với điện áp không đổi đặt vào chất điện môi. Khi thời lượng của ứng dụng điện áp (điện khí hóa) tăng lên, dòng điện sẽ giảm.

Điện trở cách điện trong cáp thông tin đóng vai trò quan trọng nhất, bởi vì ở đó nó quyết định chất lượng truyền tín hiệu trên cáp và là một trong những đặc điểm chính. Đối với cáp cơ bản loại này, điện trở cách điện từ 1000 đến 5000 MΩ và giảm xuống 100 MΩ.

Dung tích

Điện dung cũng là một trong những đặc điểm chính của cáp và dây điện, đặc biệt là những loại được sử dụng để liên lạc và báo hiệu.

Giá trị của điện dung được xác định bởi chất lượng vật liệu của lớp cách điện và kích thước hình học của cáp. Trong các loại cáp thông tin liên lạc, nơi tìm kiếm các giá trị điện dung thấp hơn, điện dung của cáp cũng được xác định bởi thể tích không khí trong cáp (cách điện bằng giấy không khí).

Phép đo điện dung hiện được sử dụng để kiểm soát tính đầy đủ của việc ngâm tẩm cáp và kích thước hình học của nó. Trong cáp ba dây điện áp cao, điện dung của cáp được định nghĩa là sự kết hợp của các điện dung từng phần.

Để tính toán dòng điện sạc của cáp khi đặt điện áp xoay chiều cao vào nó và để tính toán dòng điện ngắn mạch, cần phải biết giá trị điện dung của cáp.

Phép đo điện dung được thực hiện trong hầu hết các trường hợp với điện áp xoay chiều và chỉ để đơn giản hóa và tăng tốc độ đo, việc xác định điện dung ở dòng điện một chiều được sử dụng.

Khi đo điện dung DC, cần lưu ý rằng điện dung của cáp, được xác định bởi điện kế đạn đạo từ quá trình phóng điện sau khi sạc cáp bằng điện áp DC trong một thời gian, sẽ phụ thuộc vào thời lượng sạc trên cáp.Thông thường, khi đo điện dung của dây và cáp, thời gian cung cấp điện áp được giả định là 0,5 hoặc 1 phút.

Danh sách các đặc tính của dây và cáp được đo dưới điện áp xoay chiều

Ở điện áp xoay chiều, các đặc tính sau của dây và cáp được đo:

• góc tổn thất điện môi hay đúng hơn là tiếp tuyến của góc này và mức tăng góc tổn thất trong phạm vi 30% từ điện áp làm việc danh định của cáp đến điện áp trong quá trình đo;

• sự phụ thuộc của góc tổn thất điện môi vào điện áp (đường cong ion hóa);

• sự phụ thuộc của góc tổn thất điện môi vào nhiệt độ (quá trình nhiệt độ);

• cường độ điện;

• sự phụ thuộc của cường độ điện môi vào thời gian đặt điện áp.

Theo các yêu cầu của thông số kỹ thuật, một số đặc điểm này được đo trên tất cả các cuộn cáp do nhà máy sản xuất (các thử nghiệm hiện tại), một số khác chỉ trên các mẫu nhỏ hoặc độ dài được lấy từ một lô cuộn cáp theo một tốc độ nhất định (loại các bài kiểm tra).

Thử nghiệm hiện tại đối với cáp điện cao áp bao gồm: đo góc tổn thất điện môi và sự thay đổi của nó theo điện áp (đường cong ion hóa và sự gia tăng góc tổn thất).

Các thử nghiệm điển hình bao gồm trạng thái nhiệt độ và sự phụ thuộc của độ bền đứt của cáp vào thời gian đặt điện áp. Thử nghiệm cường độ xung của cách điện cáp cũng đã trở nên phổ biến.