Ізоляційний шар кабелю: показники якості
Ізоляційний шар є невід'ємною частиною будь-якого силового кабелю. Основне завдання конструктивної частини кабельного виробу – відділення струмонесучих жил один від одного, а також захист від зовнішнього впливу навколишнього середовища. Залежно від типу електричного провідника, у його структурі може бути від однієї до кількох таких оболонок.
Цілісність ізоляції є важливим показником для підтримки відповідного рівня пожежо- та електробезпеки оточуючих людей, а також для збереження працездатності електротехніки та іншого обладнання. Результатом порушення діелектричної оболонки є ураження електрострумом, аварійні ситуації на виробництві, короткі замикання та пожежі.
Причини порушення цілісності ізоляційного шару:
- ушкодження механічного типу при ремонтних, будівельних, земляних та інших видах робіт, що проводяться поряд з електролінією;
- дія високих температур та вологості;
- неправильне з'єднання токонесучих жил дроту;
- постійне переважання максимально допустимих струмових навантажень провідника;
- знос та старіння оболонки.
Як відстежувати показники якості ізоляційного покриття
Фахівці знають, що заміна проводки в повному масштабі – це дуже витратна кошти на сьогоднішній день справа. Особливо з урахуванням матеріальних втрат, що виникають, як наслідок простою техніки та обладнання, для запитування якого потрібна наявність електрики. Що стосується інших важливих об'єктів, як, наприклад, лікарні, такі проблеми взагалі неприпустимі. Тому найкраще рішення – постійний контроль за станом діелектричного шару, його своєчасний оперативний ремонт. Таким чином, можна запобігти більшості проблем та непередбачених ситуацій. Обчислення якості ізоляції силових кабелів перевіряється за допомогою кількох параметрів.
Склад ізолюючого шару - це за своїми властивостями діелектрик, який не проводить електрострум. Однак у малій кількості в ньому все одно присутні слабкі вільні заряди. При невеликому порушенні диполів утворюється електропровідність, тобто струм витоку.
Додатково на властивості діелектрика впливають волога, бруд, що сприяють появі поверхні захисного покриву деякої електропровідності. Вплив постійного струму призводить до збільшення накопиченої енергії у шарі, що не допустимо.
По суті ізоляційне покриття провідника можна розглядати, як ланцюг. У ній паралельно з'єднуються три ланцюги: перший - у вигляді ємності, що дає поляризацію за обсягом; другий ланцюг - ємність провідників; третя - весь обсяг діелектрика, де за послідовним принципом підключається опір абсорбції (по суті, як заряджання конденсатора через резистор). Опір по всій товщі ізолюючого шару є причиною струму втрати через сам діелектрик.
Вимір опору за принципом Riso
Вимірюється за допомогою пуску на обкладку постійного струму конденсатора. При цьому спочатку з'являється імпульс зарядного струму, показники якого спочатку залежать тільки від опору, що виникає в ланцюзі. Далі утворюється заряд ємності поляризації. Паралельно з цим падає рівень струму експонентом. Таким чином, використовуючи вимірювач характеристик діелектричного шару, вимірюють опір ізоляції Riso.
Умови проведення вимірів: температура навколишнього середовища не нижче 5 градусів за Цельсієм (нижчі температури призводять до охолодження та замерзання води, що знижує точність показників). Коли забирається експериментальна напруга, заряд конденсатора ізолятора поступово спадає в результаті процесу поглинання заряду діелектриком.
Абсорбційний коефіцієнт DAR
Цей показник встановлює рівень реальної зволоженості ізоляційного покриву. Існує закономірність: що більше показники вологості діелектрика, то більшою мірою йде поглинання заряду всередині нього. За підсумками отриманого результату визначається план робіт. Наприклад, необхідність сушіння захисного шару трансформатора, електродвигуна чи інших частин системи.
По суті, абсорбційним коефіцієнтом є замір опору ізоляції на 60-й та 15-й секундах після початку вимірювального процесу. Відповідно, при більшому струмі витоку показник абсорбції DAR буде нижче, що виражається в такому співвідношенні: DAR = R60/R15.
Велика вологість діелектрика призводить до підвищення домішок. При цьому знижується опір, а втрати зростають. Внаслідок ізоляції старіє набагато швидше. Якщо показник DAR становить менше ніж 1,3, потрібно просушування захисного шару.
Поляризаційний індекс PI
Індекс поляризації є відображенням динамічності заряджених частинок в ізоляції при дії на нього електрополя. У нових і якісних типах захисного ізолюючого покриву частинки із зарядом менше рухаються всередині них. Високі цифри – ознака зношеної ізоляції.
Щоб прорахувати параметр PI, необхідно співвіднести величини опору шару через 10 хвилин і 1 хвилину після старту проведення обчислення. Коефіцієнт PI виражається у співвідношенні: PI = R600/R60. Отримані результати показують ресурс діелектричного покриття та його здатність виконувати покладений функціонал. Таким чином, це співвідношення не повинно бути менше 2-х.
Показник діелектричного розряду DD
Обчислення підходить для провідників, конструкції яких передбачено кілька ізоляційних шарів. Тобто, за допомогою позначення параметра встановлюється наявність пошкодженого або зношеного шару. При вимірі DD спочатку виробляють заряд ізопокрову для отримання даних про його ємність. Після того, як припиняється заряджання, залишається струм витоку через ізоляційний шар. Покрив швидко розряджається і через хвилину після короткого замикання заміряється залишковий струм розряду (одиниці виміру – нА, наноампери). Отримана величина поділяється на напругу, виміряну в процесі та на ємність ізоляції. DD ні знижуватися нижче 2-х.
Автор: МЕГА КАБЕЛЬ