Старение изоляции. Влияние факторов, активизирующих процесс старения.
Факт, что изоляционный слой кабеля, который уже долгое время эксплуатируется, под действием различных факторов извне стареет. Как результат – часть проводки оголяется, что является очень опасным. Ведь при соприкосновении двух разных по полярности проводников, возникает короткое замыкание и искрение. Как результат – пожар. Но также есть опасность и тогда, когда проводники не соприкасаются, так как их можно замкнуть с помощью обычной отвертки. Как это может произойти? Осень просто! Например, неопытный монтажник, может по незнанию замкнуть две фазы из трехфазной сети, а это чревато также и серьезными травмами.
Почему же изоляция стареет?
На это есть несколько причин. А именно:
- Старение электрического типа, которое вызывается появлением частичных разрядов при приложении рабочего напряжения или перенапряжения.
- Окислительные процессы в изоляции, а также тепловое старение.
- Повышение влажности изоляционного материала.
Кроме этого, изоляция может стареть вследствие механического повреждения (электродинамические усилия, механические нагрузки, вибрации), химического повреждения – воздействие химических агрессивных веществ, органических кислот, продуктов электролиза.
Немного информации об электрическом старении изоляции.
Виды старения изоляции
Этот вид старения большинства из существующих сегодня видов изоляции вызывается так называемыми частичными разрядами. Процесс протекает долгое время, так как для того, чтобы разрушить молекулярные связи изоляционного материала, возможно потратить только часть энергии, которая выделяется при разряде. Также глубина разрушения и его характер во многом зависят от вида изоляционного материала. Если это диэлектрик твердого типа, то тут при разрыве молекулярных связей образуются радикалы. В органических диэлектриках выделяются при разрушении газы (ацетилен, метан, СО2, Н2 и другие) или углеродистые соединения. Как результат, частичные разряды приводят к появлению микротрещин в изоляционном слое. Из-за того, что меняются физико-химические и электрические характеристики минерального масла, картона или бумаги, подвергается старению и бумажно-масляная изоляция. В результате проводимость увеличивается, появляются пробои. Особенно это касается высоковольтных линий электропередач. Часто, не смотря на распространенное мнение, пробой в изоляционном слое происходит не в момент перенапряжения. Это уже финальная часть процесса, который был запущен гораздо ранее. Речь как раз идет о микротрещинах, накапливающихся в процессе подачи испытательного напряжения, в процессе эксплуатации.
Тепловое старение изоляции состоит в том, что провод, который используется при комнатной температуре разогревается до 90-180 градусов по Цельсию, что в свою очередь разогревает инертные до этого материалы изоляции. Как результат, в изоляционном слое происходят химические реакции, которые меняют его структуру, ухудшают необходимые свойства. К примеру, твердый диэлектрик со временем станет более хрупким, и при малейшей механической нагрузке просто разрушится. Жидкий диэлектрик со временем превращается в газообразное вещество, и это приводит к снижению его электропрочности.
Как влияет влага на процесс старения изоляции? Она может попасть из внешней среды на изоляцию, либо конденсируется внутри при некоторых термоокислительных реакциях. Влага сильно влияет на то, как изоляция сопротивляется утечке электричества, потому что в ней находятся свободные ионы. Появляются диэлектрические потери и это может со временем привести к пробою изоляционного слоя. Также вода способствует старению изоляции из-за того, что нагревается. А значит, нужно внимательно следить за тем, чтобы она была сухой.
Автор: МЕГА КАБЕЛЬ