Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике  
ElectricalSchool.info - большой образовательный проект на тему электричества и его использования. С помощью нашего сайта вы не только поймете, но и полюбите электротехнику, электронику и автоматику!
Электрические и магнитные явления в природе, науке и технике. Современная электроэнергетика, устройство электрических приборов, аппаратов и установок, промышленное электрооборудование и системы электроснабжения, электрический привод и многое другое.
 
Школа для электрика | База знаний | Электробезопасность | Книги | Помощь студентам | Работа для электрика | Контакты



 

Электротехника | Электроника | Электроэнергетика | Электроснабжение Электрические аппараты | Электрические машины | Автоматизация

 Школа для электрика / База знаний / Провода и кабели / Основные электрические характеристики проводов и кабелей


 Школа для электрика в Telegram

 

Основные электрические характеристики проводов и кабелей


GeekBrains

К основным электрическим характеристикам проводов и кабелей относятся характеристики, измеряемые при постоянном напряжении, а именно:

  • омическое сопротивление токопроводящих жил,

  • сопротивление изоляции,

  • емкость.

Силовой электрический кабель

Омическое сопротивление

Омическое сопротивление токопроводящих жил проводов и кабелей выражается в омах и относится обычно к единице длины (м или км) провода или кабеля. Омическое сопротивление, отнесенное к единице длины и сечения, называется удельным сопротивлением и выражается в ом·см.

В технических условиях на провода и кабели удельное сопротивление выражается в омах, отнесенных к единице длины в 1 м и сечению провода в 1 мм2.

Удельное сопротивление медных жил проводов и кабелей вычисляется, исходя из величины удельного сопротивления меди в изделиях. Для проволоки неотожженной (марки МТ) диаметром до 0,99 мм — 0,0182, диаметром свыше 1 мм — 0,018 - 0,0179, для проволоки отожженной (марки ММ) всех диаметров — 0,01754 ом·мм2/м.

Удельное омическое сопротивление алюминиевой проволоки не должно превышать 0,0295 ом·мм2/м при 20° С всех марок и диаметров.

Медная проволока для производства кабелей

Сопротивление изоляции

Сопротивление изоляции является одной из наиболее распространенных характеристик проводов и кабелей. В ранний период развития кабельной техники сопротивление изоляции считалось определяющей характеристикой в отношении пробивной прочности и надежности эксплуатации кабельных изделий.

В то время на изолирующий материал смотрели как на очень плохой проводник и, очевидно, с этой точки зрения считали, что чем больше сопротивление изоляции, тем больше этот материал отличается от проводника, следовательно, тем лучше он будет изолировать проводник.

Нормы на сопротивление изоляции проводов и кабелей и до сих пор являются основными в ряде случаев, например для проводов, подключаемых к измерительным приборам или схемам с малым током утечки. Очевидно, что в этом случае необходимо требовать высокого сопротивления изоляции так же, как для всех проводов и кабелей связи и т. д.

Для силовых кабелей, передающих относительно большое количество электрической энергии, утечка как потеря энергии практически не имеет никакого значения, если она не снижает электрической прочности и надежности работы кабеля, поэтому сопротивление изоляции для силовых кабелей с бумажной пропитанной изоляцией не так важно, как для других видов кабелей и проводов, передающих относительное малое количество электрической энергии.

Исходя из этих соображений, для силовых кабелей с бумажной пропитанной изоляцией обычно определяют только нижний предел сопротивления изоляции, отнесенный к длине в 1 км, например не ниже 50 МОм для кабелей на напряжение 1 и 3 кВ и не ниже 100 МОм для кабелей на напряжение 6 — 35 кв при 20°С.

Электрические кабели на заводском складе

Сопротивление изоляции не является величиной постоянной — оно сильно зависит не только от качества материалов и совершенства технологического процесса, но, кроме того, от температуры и длительности приложения напряжения при испытании.

Для достижения большей определенности при измерении сопротивления изоляции особое внимание следует обращать на температуру измеряемого объекта и длительность действия напряжения (электризации).

В неоднородных диэлектриках, в особенности при наличии в них влаги, под влиянием приложенного к ним постоянного напряжения появляется остаточный заряд.

Во избежание получения неправильных результатов необходимо перед измерениями провести длительную разрядку кабеля, соединив жилы кабеля с землей и со свинцовой оболочкой.

Для приведения результатов измерений к постоянной температуре, например 20° С, применяется пересчет полученных значений по формулам, коэффициенты в которых определяются заранее в зависимости от материала изолирующего слоя и конструкции кабеля.

Зависимость сопротивления изоляции от длительности приложения напряжения определяется изменением тока, проходящего через изолирующий слой при постоянном приложении к диэлектрику напряжения. С возрастанием длительности приложения напряжения (электризации) ток уменьшается.

Наибольшую роль играет сопротивление изоляции в кабелях связи, ибо там оно определяет качество передачи  сигналов по кабелю и является одной из основных характеристик. Для основных кабелей этого типа сопротивление изоляции составляет от 1000 до 5000 МОм и понижается до 100 МОм.

Емкость

Емкость является так же одной из основных характеристик кабелей и проводов, в особенности применяемых для связи и сигнализации.

Величина емкости определяется качеством материала изолирующего слоя и геометрическими размерами кабеля. В кабелях связи, где стремятся получить пониженные значения емкости, емкость кабеля определяется еще и объемом воздуха в кабеле (воздушно-бумажная изоляция).

Измерение емкости применяется в настоящее время для контроля полноты пропитки кабеля и его геометрических размеров. В трехжильных кабелях высокого напряжения емкость кабеля определяется как комбинация частичных емкостей.

Для вычисления зарядного тока кабеля при приложении к нему высокого напряжения переменного знака и для вычисления токов короткого замыкания необходимо знать величину емкости кабеля.

Измерение емкости производится в большинстве случаев при переменном напряжении, и лишь для упрощения и ускорения измерений применяется определение емкости при постоянном токе.

При измерении емкости постоянным напряжением следует иметь в виду, что емкость кабеля, определяемая баллистическим гальванометром по разряду после заряда кабеля постоянным напряжением в течение некоторого времени, будет зависеть от длительности заряда кабеля. Обычно при измерении емкости проводов и кабелей длительность приложения напряжения принимают равной 0,5 или 1 мин.

Электрический кабель на барабане

Перечень характеристик проводов и кабелей, которые измеряют при переменном напряжении

При переменном напряжении измеряются следующие характеристики проводов и кабелей:

  • угол диэлектрических потерь или вернее тангенс этого угла и приращение угла потерь в пределах от 30% номинального рабочего напряжения кабеля до напряжения при измерении;

  • зависимость угла диэлектрических потерь от напряжения (ионизационная кривая);

  • зависимость угла диэлектрических потерь от температуры (температурный ход);

  • электрическая прочность;

  • зависимость электрической прочности от длительности приложения напряжения.

В соответствии с требованиями технических условий некоторые из этих характеристик измеряются на всех выпущенных заводом барабанах с кабелем (текущие испытания), другие — только на небольших образцах или длинах, отбираемых от партии барабанов с кабелем по определенной норме (типовые испытания).

К текущим испытаниям силовых кабелей высокого напряжения относятся: измерение угла диэлектрических потерь и его изменения с напряжением (ионизационная кривая и приращение угла потерь).

К типовым испытаниям относятся температурный ход и зависимость пробивной прочности кабеля от длительности приложения напряжения. Получило также распространение испытание импульсной прочности изоляции кабеля.

Андрей Повный, FB, ВК