מאפיינים חשמליים בסיסיים של חוטים וכבלים

המאפיינים החשמליים העיקריים של חוטים וכבלים כוללים מאפיינים הנמדדים במתח קבוע, כלומר:

• התנגדות אומה של חוטים נושאי זרם,

• התנגדות בידוד,

• קיבולת.

התנגדות אוהמית

ההתנגדות האוהמית של המוליכים המוליכים של חוטים וכבלים מתבטאת באוהם ומתייחסת בדרך כלל ליחידת אורך (מ' או ק"מ) של חוט או כבל. התנגדות אוהמית, המתייחסת ליחידת אורך וחתך רוחב, נקראת התנגדות והיא מתבטאת באוהם·ס"מ.

בתנאים הטכניים של חוטים וכבלים, ההתנגדות מתבטאת באוהם, בהתייחס ליחידת אורך של 1 מ' וחתך חוט של 1 מ"מ.

ההתנגדות של מוליכים נחושת של חוטים וכבלים מחושבת על סמך ערך ההתנגדות של נחושת במוצרים. עבור חוט לא מחומם (מחלקה MT) בקוטר של עד 0.99 מ"מ — 0.0182, בקוטר מעל 1 מ"מ — 0.018 — 0.0179, עבור חוט מחומם (מחלקה MM) מכל הקטרים ​​- 0.01754 אוהם מ"מ/מ"ר.

ההתנגדות האוהמית הספציפית של חוט האלומיניום לא תעלה על 0.0295 אוהם·mm2/m ב-20 מעלות צלזיוס של כל המותגים והקטרים.

התנגדות בידוד

עמידות בידוד היא אחד המאפיינים הנפוצים ביותר של חוטים וכבלים. בתקופה המוקדמת של פיתוח טכנולוגיית הכבלים עמידות בידוד נחשבת למאפיין מכריע במונחים של חוזק שבירה ואמינות של מוצרי כבלים.

באותה תקופה, חומר בידוד נחשב למוליך גרוע מאוד, וברור שמנקודת מבט זו האמינו שככל שההתנגדות של הבידוד גדולה יותר, כך החומר הזה שונה מהמוליך, לכן, כך הוא יבודד מוליך טוב יותר. .

תקנים להתנגדות בידוד של חוטים וכבלים הם עדיין בסיסיים במספר מקרים, למשל עבור חוטים המחוברים למכשירי מדידה או מעגלים עם זרם דליפה נמוך. ברור שבמקרה זה יש צורך לדרוש התנגדות בידוד גבוהה באותו אופן כמו לכל החוטים וכבלי התקשורת וכו'.

עבור כבלי חשמל המעבירים כמות גדולה יחסית של אנרגיה חשמלית, דליפה כאובדן אנרגיה היא למעשה לא רלוונטית אם היא לא מפחיתה את החוזק החשמלי ואת האמינות של הכבל, לכן התנגדות הבידוד של כבלי חשמל עם בידוד נייר ספוג אינה חשובה כמו עבור כבלי חשמל. סוגים אחרים של כבלים וחוטים המעבירים כמות קטנה יחסית של אנרגיה חשמלית.

בהתבסס על שיקולים אלה, עבור כבלי חשמל עם בידוד נייר ספוג, בדרך כלל מצוין הגבול התחתון של התנגדות הבידוד החל על אורך של 1 ק"מ, לדוגמה, לא פחות מ-50 מגה אוהם עבור כבלים למתחים של 1 ו-3 קילוואט. לא יותר מ-100 מגה אוהם עבור כבלים של 6-35 קילוואט ב-20 מעלות צלזיוס.

עמידות בידוד אינה ערך קבוע - היא תלויה מאוד לא רק באיכות החומרים ובשכלול התהליך הטכנולוגי, אלא גם בטמפרטורה ובמשך הפעלת המתח במהלך הבדיקה.

על מנת להשיג ודאות רבה יותר בעת מדידת התנגדות הבידוד, יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לטמפרטורה של האובייקט הנמדד ולמשך המתח (חשמל).

בדיאלקטריות לא הומוגניות, במיוחד בנוכחות לחות בהן, מופיע מטען שיורי בהשפעת מתח קבוע המופעל עליהם.

כדי למנוע קבלת תוצאות שגויות, יש צורך לבצע פריקה ארוכה של הכבל לפני מדידות על ידי חיבור ליבות הכבל לאדמה ולמעטפת העופרת.

על מנת להביא את תוצאות המדידות לטמפרטורה קבועה, למשל 20 מעלות צלזיוס, הערכים המתקבלים מחושבים מחדש על פי הנוסחאות, המקדמים בהם נקבעים מראש בהתאם לחומר שכבת הבידוד והחומר של שכבת הבידוד. בניית הכבל.

התלות של התנגדות הבידוד על משך הפעלת המתח נקבעת על ידי שינוי הזרם העובר בשכבת הבידוד עם מתח קבוע המופעל על הדיאלקטרי. ככל שמשך הפעלת המתח (חשמל) עולה, הזרם פוחת.

את התפקיד הגדול ביותר ממלאת התנגדות הבידוד בכבלי תקשורת, מכיוון ששם היא קובעת את איכות העברת האות על הכבל והיא אחד המאפיינים העיקריים. עבור כבלים בסיסיים מסוג זה, התנגדות הבידוד היא מ-1000 עד 5000 MΩ ויורדת ל-100 MΩ.

קיבולת

קיבול הוא גם אחד המאפיינים העיקריים של כבלים וחוטים, במיוחד אלה המשמשים לתקשורת ולאיתות.

ערך הקיבול נקבע על פי איכות החומר של שכבת הבידוד והממדים הגיאומטריים של הכבל. בכבלי תקשורת, בהם מחפשים ערכי קיבול נמוכים יותר, קיבול הכבל נקבע גם לפי נפח האוויר בכבל (בידוד נייר אוויר).

מדידת קיבולת משמשת כיום כדי לשלוט על שלמות הספגה של כבלים ומידותיה הגיאומטריות. בכבלים תלת-חוטי מתח גבוה, קיבול הכבל מוגדר כשילוב של קיבולים חלקיים.

כדי לחשב את זרם הטעינה של הכבל כאשר מופעל עליו מתח AC גבוה וכדי לחשב את זרמי הקצר, יש צורך לדעת את ערך הקיבול של הכבל.

מדידת הקיבול מתבצעת ברוב המקרים עם מתח חילופין, ורק כדי לפשט ולהאיץ את המדידות, נעשה שימוש בקביעת הקיבול בזרם ישר.

בעת מדידת קיבול DC, יש לזכור כי הקיבול של הכבל, הנקבע על ידי הגלונומטר הבליסטי מהפריקה לאחר טעינת הכבל במתח DC במשך זמן מה, יהיה תלוי במשך הטעינה על הכבל.בדרך כלל, כאשר מודדים את הקיבול של חוטים וכבלים, משך אספקת המתח הוא 0.5 או 1 דקה.

רשימת מאפיינים של חוטים וכבלים הנמדדים במתח חילופין

במתח חילופין נמדדים המאפיינים הבאים של חוטים וכבלים:

• זווית ההפסדים הדיאלקטריים או ליתר דיוק המשיק של זווית זו והעלייה בזווית ההפסד בטווח של 30% ממתח העבודה הנומינלי של הכבל למתח במהלך המדידה;

• תלות של זווית ההפסדים הדיאלקטריים במתח (עקומת יינון);

• תלות של זווית ההפסד הדיאלקטרי בטמפרטורה (מהלך טמפרטורה);

• חוזק חשמלי;

• התלות של חוזק דיאלקטרי על משך הפעלת המתח.

בהתאם לדרישות המפרט הטכני, חלק ממאפיינים אלו נמדדים על כל סלילי הכבלים המיוצרים על ידי המפעל (בדיקות שוטפות), אחרים רק על דגימות קטנות או אורכים שנלקחו מקבוצת סלילי כבלים לפי מהירות מסוימת (סוג בדיקות).

בדיקת זרם של כבלי חשמל במתח גבוה כוללת: מדידת זווית ההפסד הדיאלקטרי והשונות שלה עם המתח (עקומת יינון ועלייה בזווית ההפסד).

בדיקות סוגים כוללות התנהגות טמפרטורה ותלות של חוזק השבירה של הכבל במשך הפעלת המתח. מבחן חוזק הדחף של בידוד כבלים הפך גם הוא לנפוץ.