الخصائص الكهربائية الأساسية للأسلاك والكابلات

تشمل الخصائص الكهربائية الرئيسية للأسلاك والكابلات الخصائص المقاسة للجهد الثابت ، وهي:

• المقاومة الأومية للأسلاك الحاملة للتيار ،

• مقاومة العزل،

• سعة.

المقاومة الأومية

يتم التعبير عن المقاومة الأومية للموصلات الموصلة للأسلاك والكابلات بالأوم وعادة ما تشير إلى وحدة الطول (م أو كم) للسلك أو الكبل. المقاومة الأومية ، التي تشير إلى وحدة الطول والمقطع العرضي ، تسمى المقاومة ويتم التعبير عنها بالأوم سم.

في الشروط الفنية للأسلاك والكابلات ، يتم التعبير عن المقاومة بالأوم ، في إشارة إلى وحدة طولها 1 متر ومقطع عرضي لسلك يبلغ 1 مم 2.

تُحسب مقاومة الموصلات النحاسية للأسلاك والكابلات بناءً على قيمة مقاومة النحاس في المنتجات. بالنسبة للسلك غير المقوَّى (فئة MT) بقطر يصل إلى 0.99 مم - 0.0182 ، بقطر يزيد عن 1 مم - 0.018 - 0.0179 ، بالنسبة للسلك المُسخَّن (فئة MM) بجميع الأقطار - 0.01754 أوم مم 2 / م.

يجب ألا تتجاوز المقاومة الأومية المحددة لسلك الألمنيوم 0.0295 أوم م 2 / م عند 20 درجة مئوية لجميع العلامات التجارية والأقطار.

مقاومة العزل

تعتبر مقاومة العزل من أكثر خصائص الأسلاك والكابلات شيوعًا. في الفترة المبكرة من تطوير تكنولوجيا الكابلات تعتبر مقاومة العزل خاصية مميزة من حيث قوة الكسر وموثوقية منتجات الكابلات.

في ذلك الوقت ، كانت المادة العازلة تعتبر موصلاً ضعيفًا للغاية ، ومن الواضح من وجهة النظر هذه أنه كان يُعتقد أنه كلما زادت مقاومة العزل ، زادت هذه المادة عن الموصل ، وبالتالي ، كان من الأفضل عزل الموصل. .

لا تزال معايير مقاومة عزل الأسلاك والكابلات أساسية في عدد من الحالات ، على سبيل المثال بالنسبة للأسلاك المتصلة بأجهزة القياس أو الدوائر ذات تيار التسرب المنخفض. من الواضح ، في هذه الحالة ، أنه من الضروري طلب مقاومة عزل عالية بنفس الطريقة المتبعة مع جميع الأسلاك وكابلات الاتصالات ، إلخ.

بالنسبة لكابلات الطاقة التي تنقل كمية كبيرة نسبيًا من الطاقة الكهربائية ، فإن التسرب نظرًا لأن فقدان الطاقة يكون غير ذي صلة عمليًا إذا لم يقلل من القوة الكهربائية وموثوقية الكبل ، وبالتالي فإن مقاومة العزل لكابلات الطاقة مع عزل الورق المشبع ليست بنفس أهمية أنواع أخرى من الكابلات والأسلاك التي تنقل كمية صغيرة نسبيًا من الطاقة الكهربائية.

بناءً على هذه الاعتبارات ، بالنسبة لكابلات الطاقة ذات العزل الورقي المشبع ، يتم تحديد الحد الأدنى فقط لمقاومة العزل المطبقة على طول 1 كم ، على سبيل المثال ، ما لا يقل عن 50 ميغا أوم للكابلات لجهود 1 و 3 كيلو فولت و ما لا يقل عن 100 ميغا أوم للكابلات 6-35 كيلوفولت عند 20 درجة مئوية.

مقاومة العزل ليست قيمة ثابتة - فهي تعتمد بشدة ليس فقط على جودة المواد وكمال العملية التكنولوجية ، ولكن أيضًا على درجة حرارة ومدة تطبيق الجهد أثناء الاختبار.

من أجل تحقيق قدر أكبر من اليقين عند قياس مقاومة العزل ، ينبغي إيلاء اهتمام خاص لدرجة حرارة الجسم المقاس ومدة الجهد (الكهرباء).

في العوازل غير المتجانسة ، خاصة في وجود الرطوبة فيها ، تظهر الشحنة المتبقية تحت تأثير الجهد المستمر المطبق عليها.

لتجنب الحصول على نتائج غير صحيحة ، من الضروري إجراء تفريغ طويل للكابل قبل القياسات عن طريق توصيل نوى الكبل بالأرض وبغلاف الرصاص.

من أجل جلب نتائج القياسات إلى درجة حرارة ثابتة ، على سبيل المثال 20 درجة مئوية ، يتم إعادة حساب القيم التي تم الحصول عليها وفقًا للصيغ ، والمعاملات التي يتم تحديدها مسبقًا اعتمادًا على مادة طبقة العزل و بناء الكابل.

يتم تحديد اعتماد مقاومة العزل على مدة تطبيق الجهد من خلال تغيير التيار الذي يمر عبر طبقة العزل بجهد ثابت مطبق على العازل. مع زيادة مدة تطبيق الجهد (الكهربة) ، ينخفض ​​التيار.

الدور الأكبر تلعبه مقاومة العزل في كبلات الاتصال ، لأنها تحدد جودة نقل الإشارة على الكابل وهي إحدى الخصائص الرئيسية. بالنسبة للكابلات الأساسية من هذا النوع ، تتراوح مقاومة العزل من 1000 إلى 5000 متر مكعب وتنخفض إلى 100 متر مكعب.

سعة

تعد السعة أيضًا أحد الخصائص الرئيسية للكابلات والأسلاك ، خاصة تلك المستخدمة في الاتصالات والإشارات.

يتم تحديد قيمة السعة من خلال جودة مادة طبقة العزل والأبعاد الهندسية للكابل. في كبلات الاتصال ، حيث يتم البحث عن قيم السعة المنخفضة ، يتم تحديد سعة الكابل أيضًا من خلال حجم الهواء في الكابل (عزل ورق الهواء).

يستخدم قياس السعة حاليًا للتحكم في اكتمال تشريب الكابلات وأبعادها الهندسية. في الكابلات ذات الثلاثة أسلاك عالية الجهد ، يتم تعريف سعة الكابل على أنها مزيج من السعات الجزئية.

لحساب تيار الشحن للكابل عند تطبيق جهد تيار متردد عالي عليه ولحساب تيارات الدائرة القصيرة ، من الضروري معرفة قيمة سعة الكابل.

يتم إجراء قياس السعة في معظم الحالات باستخدام الجهد المتناوب ، وفقط لتبسيط القياسات وتسريعها ، يتم استخدام تحديد السعة عند التيار المباشر.

عند قياس سعة التيار المستمر ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن سعة الكابل ، التي يحددها الجلفانومتر الباليستي من التفريغ بعد شحن الكابل بجهد DC لبعض الوقت ، ستعتمد على مدة الشحن على الكابل.عادةً ، عند قياس سعة الأسلاك والكابلات ، يُفترض أن تكون مدة إمداد الجهد 0.5 أو 1 دقيقة.

قائمة خصائص الأسلاك والكابلات التي يتم قياسها تحت الجهد المتناوب

عند الجهد المتناوب ، يتم قياس الخصائص التالية للأسلاك والكابلات:

• زاوية الخسائر العازلة أو بالأحرى ظل هذه الزاوية والزيادة في زاوية الخسارة في حدود 30٪ من جهد التشغيل الاسمي للكابل إلى الجهد أثناء القياس ؛

• اعتماد زاوية خسائر العزل على الجهد (منحنى التأين) ؛

• اعتماد زاوية فقد العازل على درجة الحرارة (دورة درجة الحرارة) ؛

• القوة الكهربائية

• اعتماد قوة العزل على مدة تطبيق الجهد.

وفقًا لمتطلبات المواصفات الفنية ، يتم قياس بعض هذه الخصائص على جميع بكرات الكابلات التي ينتجها المصنع (الاختبارات الحالية) ، والبعض الآخر فقط على عينات صغيرة أو أطوال مأخوذة من دفعة بكرات الكابلات وفقًا لسرعة معينة (النوع الاختبارات).

يشمل الاختبار الحالي لكابلات الطاقة عالية الجهد: قياس زاوية فقد العازل وتغيره مع الجهد (منحنى التأين وزيادة زاوية الخسارة).

تشمل اختبارات النوع سلوك درجة الحرارة واعتماد قوة كسر الكابل على مدة تطبيق الجهد. أصبح اختبار قوة الدفع لعزل الكابلات واسع الانتشار أيضًا.