電線電纜的基本電氣特性

電線電纜的主要電氣特性包括在恆壓下測量的特性,即:

  • 載流導線的歐姆電阻,

  • 絕緣電阻,

  • 容量。

電源線

歐姆電阻

電線電纜導電導體的歐姆電阻以歐姆表示,通常是指電線或電纜的長度單位(米或公里)。歐姆電阻,是指長度和截面積的單位,稱為電阻,用歐姆·厘米表示。

在電線電纜技術條件中,電阻以歐姆表示,是指單位長度為1米,導線截面為1平方毫米。

電線電纜銅導體的電阻值是根據產品中銅的電阻值來計算的。對於直徑最大為 0.99 毫米的未回火線(MT 類)— 0.0182,直徑超過 1 毫米的線— 0.018 — 0.0179,對於所有直徑的加熱線(MM 類)— 0.01754 ohms mm2/m。

所有品牌和直徑的鋁線在 20°C 時的特定歐姆電阻不得超過 0.0295 ohm·mm2/ m。

電纜生產用銅線

絕緣電阻

絕緣電阻是電線電纜最常見的特性之一。 電纜技術發展初期 絕緣電阻被認為是電纜產品斷裂強度和可靠性方面的決定性特徵。

當時,絕緣材料被認為是非常差的導體,顯然從這個角度來看,人們認為絕緣體的電阻越大,材料與導體的差異就越大,因此,它對導體的絕緣效果就越好.

在許多情況下,電線和電纜的絕緣電阻標準仍然是基本標準,例如連接到測量儀器或低洩漏電流電路的電線。顯然,在這種情況下,需要與所有電線和通信電纜等一樣要求高絕緣電阻。

對於傳輸較大電能的電力電纜,如果不降低電纜的電氣強度和可靠性,作為能量損失的洩漏實際上是無關緊要的,因此絕緣電阻對浸漬紙絕緣電力電纜沒有重要意義傳輸相對少量電能的其他類型的電纜和電線。

基於這些考慮,對於浸漬紙絕緣的電力電纜,通常只規定適用於1km長度的絕緣電阻的下限值,例如1kV和3kV的電纜不小於50兆歐;對於 6 — 35 kV 電纜,在 20 °C 時不超過 100 兆歐。

工廠倉庫中的電纜

絕緣電阻不是一個恆定值——它不僅在很大程度上取決於材料的質量和工藝過程的完善程度,而且還取決於測試過程中的溫度和施加電壓的持續時間。

為了在測量絕緣電阻時獲得更大的確定性,應特別注意被測對象的溫度和電壓持續時間(通電)。

在不均勻的電介質中,尤其是在其中存在水分的情況下,在施加於它們的恆定電壓的影響下會出現殘餘電荷。

為避免獲得不正確的結果,有必要在測量前對電纜進行長時間放電,方法是將電纜芯接地並連接到鉛護套。

為了使測量結果達到恆定溫度,例如 20°C,根據公式重新計算獲得的值,其中的係數根據絕緣層的材料和電纜的施工。

絕緣電阻對電壓施加持續時間的依賴性取決於在電介質上施加恆定電壓時通過絕緣層的電流的變化。隨著施加電壓(通電)的持續時間增加,電流減小。

絕緣電阻在通信電纜中的作用最大,因為它決定了電纜上信號傳輸的質量,是主要特性之一。對於這種類型的基本電纜,絕緣電阻為 1000 至 5000 MΩ,並降至 100 MΩ。

容量

電容也是電纜和電線的主要特性之一,尤其是那些用於通信和信號傳輸的電纜和電線。

電容值由絕緣層材料的質量和電纜的幾何尺寸決定。在尋求較低電容值的通信電纜中,電纜電容還取決於電纜中的空氣體積(空氣紙絕緣)。

電容測量目前用於控制電纜浸漬的完整性及其幾何尺寸。在高壓三線電纜中,電纜電容定義為部分電容的組合。

要計算電纜在施加高交流電壓時的充電電流和短路電流,需要知道電纜的電容值。

電容測量在大多數情況下使用交流電壓進行,只是為了簡化和加快測量,使用直流電測量電容。

測量直流電容時,應牢記電纜的電容(由彈道檢流計在用直流電壓為電纜充電一段時間後的放電確定)將取決於電纜充電的持續時間。通常,在測量電線和電纜的電容時,電壓供應的持續時間假定為0.5或1分鐘。

鼓上的電纜

交流電壓下測量的電線電纜特性表

在交流電壓下,測量電線電纜的以下特性:

  • 介電損耗的角度或該角度的正切以及從電纜的標稱工作電壓到測量期間電壓的 30% 範圍內損耗角的增加;

  • 介電損耗的角度對電壓的依賴性(電離曲線);

  • 介電損耗角對溫度的依賴性(溫度過程);

  • 電氣強度;

  • 介電強度對電壓施加持續時間的依賴性。

根據技術規範的要求,其中一些特性是在工廠生產的所有電纜捲筒上測量的(電流測試),其他特性僅在小樣品上或根據一定速度從一批電纜捲筒中取出的長度(類型測試)。

目前高壓電力電纜的測試包括:測量介電損耗角及其隨電壓的變化(電離曲線和損耗角的增加)。

型式試驗包括溫度特性和電纜斷裂強度對電壓施加持續時間的依賴性。電纜絕緣的衝擊強度試驗也逐漸普及。

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