ما هي العوامل التي تؤثر على شيخوخة العزل

تفقد الكابلات المستخدمة منذ فترة طويلة جودة عزلها بمرور الوقت ، بمعنى آخر ، أعمار عزلها. ويرجع ذلك إلى عدد من العوامل. نتيجة لذلك ، تتعرض بعض أماكن الأسلاك ، وهي محفوفة بالحوادث الخطرة: قد تؤدي دوائر القصر العرضي والشرر إلى نشوب حريق أو على الأقل إصابات كهربائية للأشخاص.

بالطبع ، تعتبر مواد العزل المستخدمة اليوم أكثر متانة من تلك المستخدمة سابقًا ، ولكن في بعض الأماكن لم تتغير الأسلاك الكهربائية لفترة طويلة ولا تزال مشكلة شيخوخة العزل قائمة. دعونا نلقي نظرة على العوامل التي تؤثر على شيخوخة العزل.

يتم قياس شيخوخة العزل بالوحدات النسبية. يتم أخذ الشيخوخة كوحدة مقابلة للتشغيل عند درجة الحرارة التي تسمح بها المعايير. بالنسبة للحسابات العملية ، غالبًا ما تُستخدم قاعدة تُعرف باسم «قاعدة الثماني درجات» لتقدير عملية تقادم العزل.

هذه القاعدة ، على الرغم من كونها حالة خاصة فقط من القانون العام للشيخوخة ، فإنها تعطي تقريبًا جيدًا للواقع في نطاق درجة الحرارة المسموح به عادةً للعزل. في درجات الحرارة المرتفعة ، ينتج عن هذا بيانات تقادم مبالغ فيها قليلاً ، ولكنها تظل مفيدة للتقديرات النسبية.

يتلخص معنى قاعدة الخطوات الثماني في حقيقة أن زيادة درجة الحرارة لكل 8 درجات مئوية تؤدي إلى تآكل (تقادم) العزل مرتين. هذا يعني أنه ، على سبيل المثال ، إذا كانت نوى الأسلاك التي تحتوي على عازل أثناء الحمل الزائد سترتفع في درجة الحرارة بمقدار 48 درجة مئوية بدلاً من 40 درجة مئوية المقبولة في المعايير ، فإن عزلها سوف يتآكل مرتين أسرع وعند درجة حرارة 56 درجة مئوية - 4 مرات أسرع.

العوامل الرئيسية لشيخوخة العزل هي التالية. يمكن أن يتسبب جهد التشغيل أو الجهد الزائد النادر أحيانًا في حدوث تفريغ جزئي في العزل ، مما يؤدي إلى ما يسمى. الشيخوخة الكهربائية للعزل.

ويتبع ذلك الشيخوخة بسبب التعرض للحرارة والأكسدة. أخيرًا ، يعد عزل الرطوبة أيضًا عاملًا قويًا للشيخوخة لا ينبغي تجاهله.

عوامل الشيخوخة الإضافية (الأقل أهمية) هي: الأحمال الميكانيكية ذات الطبيعة الساكنة أو الاهتزازية والتأثير المدمر كيميائيًا لمنتجات التفاعلات الإلكتروليتية والأحماض العضوية.

التقادم الكهربائي للعزل - التراكم التدريجي للشقوق الصغيرة من التفريغ

يؤدي التفريغ الجزئي إلى التدمير التدريجي لمعظم أنواع العزل: مع كل تفريغ ، يتم إنفاق جزء فقط من طاقته على التدمير الذي لا رجعة فيه للروابط الجزيئية للمادة ، ونتيجة لذلك يحدث التدمير ببطء ولكن بثبات.يبدو مثل microcracks في العزل.

تختلف درجة التدمير وحجمه باختلاف المواد. العوازل العضوية ، تحت تأثير التفريغ الجزئي ، تطلق مركبات الكربون الموصلة ، وكذلك الغازات: الهيدروجين والميثان وثاني أكسيد الكربون والأسيتيلين ، إلخ. عندما تتكسر الروابط الجزيئية للعوازل الصلبة ، تتشكل الجذور.

يعمل عازل الزيت والورق-الزيت على تغيير الخصائص الكهربائية والخصائص الفيزيائية والكيميائية في كل مكون من مكوناته: الورق المقوى الكهربائي والزيت المعدني وتقادم الورق ، وتدمير تركيبة التشريب ، وزيادة الموصلية في النهاية ، والظروف المواتية للتدمير الضار هي خلقت.

بالنسبة للزيت نفسه ، في ظل الحقول الكهربائية القوية ، تكتسب الإلكترونات الموجودة فيه طاقة كافية لتدمير جزيئات الكربون ، مما يؤدي إلى إطلاق الهيدروجين. تتجلى هذه العملية بشكل خاص في عزل خطوط الجهد العالي ، وتتميز أنواع مختلفة من العزل بكثافة تدميرها (والتي تعتمد على تكوين العزل).

وتجدر الإشارة هنا إلى أن انهيار العزل بتكوين صدع لا يحدث على الفور بسبب الجهد الزائد في أي لحظة. هذه العملية بطيئة: تتراكم الشقوق الصغيرة في كل مرة يحدث فيها اندفاع جديد ، وفي النهاية فقط يبدو وكأنه عازل تالف من الشقوق.

الشيخوخة الحرارية - التفاعلات الكيميائية التي تؤدي إلى تدهور خصائص العزل

من الواضح أنه في ظل الظروف العادية عند 25 درجة مئوية ، تتصرف جميع المواد العازلة بشكل طبيعي ، وتكون خاملة في درجة حرارة الغرفة.ومع ذلك ، فإن التيار المتدفق عبر الكابلات يسخن العزل حتى 130 درجة مئوية وحتى أعلى. في ظل هذه الظروف ، تحدث تفاعلات كيميائية ببطء في المادة العازلة ، مما يؤدي إلى تدهور خصائصها تدريجيًا.

تكون العوازل صلبة في البداية - تصبح هشة بمرور الوقت ، وأي ضغط ميكانيكي كبير على الكابل سوف يتسبب في حدوث تشققات وتدمير لهذا العزل. تتبخر المواد العازلة السائلة تدريجيًا ، وتتحول جزئيًا إلى غاز ، مما يؤدي إلى انخفاض قوة العزل لهذا العزل بمرور الوقت. إنها أيضًا شبكة لعزل الشيخوخة من تأثير الحرارة.

الرطوبة كعامل شيخوخة - أكسدة تعزز التسرب

ليس من المستغرب أن تحصل الرطوبة على عزل الكابل ، سواء كان تكاثفًا نتيجة لعمليات الأكسدة الحرارية أو ببساطة مياه من البيئة الخارجية ، نفس الترسيب الموسمي.

يتم تقليل مقاومة العزل بفعل الرطوبة حيث تبدأ الأيونات الحرة في زيادة تيار التسرب. تزداد خسائر العوازل ، مما يؤدي في النهاية إلى الانهيار الكامل. ولكن حتى في حالة عدم حدوث أي ضرر ، لا تزال الرطوبة تساهم في ارتفاع درجة حرارة العزل ولا يتم تأخير الشيخوخة الحرارية.

هذا هو السبب في أنه من المهم جدًا أن يظل العزل جافًا دائمًا ، وفي الصناعات الكبيرة ، فيما يتعلق بهذا الحكم ، تتم مراقبة محتوى الرطوبة للعزل باستمرار واتخاذ التدابير لتقليل عامل التقادم هذا إلى الحد الأدنى.

أنظر أيضا:

مؤشرات جودة العزل - المقاومة ومعامل الامتصاص ومؤشر الاستقطاب وغيرها

ما الذي يحدد عمر خدمة المحركات الكهربائية

اسباب حرائق الاجهزة الكهربائية

مقاومة الحرارة ومقاومة الحريق للكابلات والأسلاك ، وعزل غير قابل للاحتراق

كيف يتم إجراء اختبار عزل الكابل بشكل صحيح؟