คุณสมบัติทางไฟฟ้าพื้นฐานของสายไฟและสายเคเบิล

คุณสมบัติทางไฟฟ้าหลักของสายไฟและสายเคเบิลรวมถึงลักษณะที่วัดได้ที่แรงดันคงที่ กล่าวคือ:

• ความต้านทานโอห์มมิกของสายไฟที่มีกระแสไฟฟ้า

• ความต้านทานของฉนวน,

• ความจุ.

ความต้านทานโอห์มมิก

ความต้านทานโอห์มมิกของตัวนำของสายไฟและสายเคเบิลแสดงเป็นโอห์ม และมักจะหมายถึงหน่วยของความยาว (ม. หรือ กม.) ของสายไฟหรือสายเคเบิล ความต้านทานโอห์มมิก หมายถึงหน่วยความยาวและภาคตัดขวาง เรียกว่า ความต้านทาน และแสดงเป็นโอห์ม·ซม.

ในเงื่อนไขทางเทคนิคสำหรับสายไฟและสายเคเบิล ความต้านทานจะแสดงเป็นโอห์ม ซึ่งหมายถึงหน่วยความยาว 1 ม. และหน้าตัดของสายไฟ 1 มม. 2

ความต้านทานของตัวนำทองแดงของสายไฟและสายเคเบิลคำนวณจากค่าความต้านทานของทองแดงในผลิตภัณฑ์ สำหรับลวดดิบ (คลาส MT) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 0.99 มม. — 0.0182 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 1 มม. — 0.018 — 0.0179 สำหรับลวดให้ความร้อน (คลาส MM) ทุกเส้นผ่านศูนย์กลาง — 0.01754 โอห์ม มม.2/ม.

ความต้านทานโอห์มมิกเฉพาะของลวดอะลูมิเนียมต้องไม่เกิน 0.0295 โอห์ม·มม.2/ ม. ที่อุณหภูมิ 20°C ของทุกยี่ห้อและทุกขนาด

ความต้านทานของฉนวน

ความต้านทานของฉนวนเป็นหนึ่งในคุณสมบัติทั่วไปของสายไฟและสายเคเบิล ในช่วงแรกของการพัฒนาเทคโนโลยีเคเบิล ความต้านทานของฉนวนถือเป็นคุณสมบัติที่กำหนดในแง่ของความแข็งแรงและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์เคเบิล

ในเวลานั้นวัสดุฉนวนถือเป็นตัวนำที่แย่มาก และจากมุมมองนี้เชื่อว่ายิ่งมีความต้านทานของฉนวนมากเท่าใด วัสดุก็ยิ่งแตกต่างจากตัวนำมากเท่านั้น ดังนั้นฉนวนตัวนำก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น .

มาตรฐานสำหรับความต้านทานฉนวนของสายไฟและสายเคเบิลยังคงเป็นพื้นฐานในหลายกรณี เช่น สายไฟที่เชื่อมต่อกับเครื่องมือวัดหรือวงจรที่มีกระแสไฟฟ้ารั่วไหลต่ำ เห็นได้ชัดว่า ในกรณีนี้ จำเป็นต้องมีความต้านทานฉนวนสูงในลักษณะเดียวกับสายไฟและสายสื่อสารทั้งหมด ฯลฯ

สำหรับสายไฟที่ส่งพลังงานไฟฟ้าในปริมาณที่ค่อนข้างมาก การรั่วไหลเนื่องจากการสูญเสียพลังงานนั้นแทบไม่เกี่ยวข้องเลยหากไม่ลดความแข็งแรงทางไฟฟ้าและความน่าเชื่อถือของสายเคเบิล ดังนั้นความต้านทานของฉนวนสำหรับสายไฟที่มีฉนวนกระดาษชุบจึงไม่สำคัญเท่ากับ สายเคเบิลและสายไฟประเภทอื่นที่ส่งพลังงานไฟฟ้าในปริมาณที่ค่อนข้างน้อย

จากข้อพิจารณาเหล่านี้ สำหรับสายไฟที่มีฉนวนกระดาษชุบ มักจะระบุเฉพาะขีดจำกัดล่างของความต้านทานฉนวนที่ใช้กับความยาว 1 กม. เช่น ไม่น้อยกว่า 50 เมกะโอห์มสำหรับสายเคเบิลสำหรับแรงดันไฟฟ้า 1 และ 3 kV และ ไม่เกินน้อยกว่า 100 เมกะโอห์มสำหรับสายเคเบิล 6 — 35 kV ที่อุณหภูมิ 20 °C

ความต้านทานของฉนวนไม่ใช่ค่าคงที่ - ไม่เพียงขึ้นอยู่กับคุณภาพของวัสดุและความสมบูรณ์แบบของกระบวนการทางเทคโนโลยีเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและระยะเวลาของการใช้แรงดันไฟฟ้าในระหว่างการทดสอบด้วย

เพื่อให้เกิดความแน่นอนมากขึ้นในการวัดความต้านทานของฉนวน ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับอุณหภูมิของวัตถุที่วัดได้และระยะเวลาของแรงดันไฟฟ้า (ไฟฟ้า)

ในไดอิเล็กตริกที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งในที่ที่มีความชื้นประจุที่เหลืออยู่จะปรากฏขึ้นภายใต้อิทธิพลของแรงดันไฟฟ้าคงที่ที่ใช้กับพวกมัน

เพื่อหลีกเลี่ยงการได้รับผลลัพธ์ที่ไม่ถูกต้อง จำเป็นต้องปล่อยสายไฟให้ยาวก่อนทำการวัด โดยต่อแกนของสายเคเบิลเข้ากับกราวด์และปลอกตะกั่ว

เพื่อนำผลการตรวจวัดไปสู่อุณหภูมิคงที่เช่น 20 ° C ค่าที่ได้รับจะถูกคำนวณใหม่ตามสูตร ค่าสัมประสิทธิ์ที่กำหนดล่วงหน้าขึ้นอยู่กับวัสดุของชั้นฉนวนและ การก่อสร้างสายเคเบิล

การพึ่งพาความต้านทานของฉนวนกับระยะเวลาของการใช้แรงดันไฟฟ้านั้นพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงของกระแสที่ผ่านชั้นฉนวนด้วยแรงดันคงที่ที่ใช้กับไดอิเล็กตริก เมื่อระยะเวลาของการใช้แรงดันไฟฟ้า (ไฟฟ้า) เพิ่มขึ้น กระแสไฟจะลดลง

บทบาทที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือความต้านทานของฉนวนในสายสื่อสารเนื่องจากเป็นตัวกำหนดคุณภาพของการส่งสัญญาณบนสายเคเบิลและเป็นหนึ่งในคุณสมบัติหลัก สำหรับสายพื้นฐานประเภทนี้ ความต้านทานของฉนวนอยู่ระหว่าง 1,000 ถึง 5,000 MΩ และลดลงเป็น 100 MΩ

ความจุ

ความจุยังเป็นคุณสมบัติหลักอย่างหนึ่งของสายเคเบิลและสายไฟ โดยเฉพาะสายที่ใช้สำหรับการสื่อสารและการส่งสัญญาณ

ค่าความจุถูกกำหนดโดยคุณภาพของวัสดุของชั้นฉนวนและขนาดทางเรขาคณิตของสายเคเบิล ในสายเคเบิลสื่อสารที่ต้องการค่าความจุที่ต่ำกว่าความจุของสายเคเบิลจะถูกกำหนดโดยปริมาตรของอากาศในสายเคเบิล (ฉนวนกระดาษอากาศ)

ปัจจุบันการวัดความจุใช้เพื่อควบคุมความสมบูรณ์ของการเคลือบสายเคเบิลและมิติทางเรขาคณิต ในสายเคเบิลสามสายไฟฟ้าแรงสูง ความจุของสายเคเบิลถูกกำหนดให้เป็นการรวมกันของความจุบางส่วน

ในการคำนวณกระแสการชาร์จของสายเคเบิลเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับสูงและเพื่อคำนวณกระแสลัดวงจร จำเป็นต้องทราบค่าความจุของสายเคเบิล

การวัดความจุจะดำเนินการในกรณีส่วนใหญ่ด้วยแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ และเพื่อให้การวัดง่ายขึ้นและเร็วขึ้นเท่านั้น จึงใช้การกำหนดความจุที่กระแสตรง

เมื่อทำการวัดความจุไฟฟ้ากระแสตรง ควรระลึกไว้เสมอว่าความจุของสายเคเบิลซึ่งกำหนดโดยเครื่องวัดกระแสไฟฟ้าแบบขีปนาวุธจากการคายประจุหลังจากชาร์จสายเคเบิลด้วยแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเป็นระยะเวลาหนึ่ง จะขึ้นอยู่กับระยะเวลาของประจุไฟฟ้าบนสายเคเบิลโดยปกติแล้ว เมื่อทำการวัดความจุของสายไฟและสายเคเบิล ระยะเวลาของการจ่ายแรงดันจะถือว่าอยู่ที่ 0.5 หรือ 1 นาที

รายการคุณสมบัติของสายไฟและสายเคเบิลที่วัดภายใต้แรงดันไฟฟ้าสลับ

ที่แรงดันไฟฟ้าสลับจะวัดลักษณะของสายไฟและสายเคเบิลดังต่อไปนี้:

• มุมของการสูญเสียอิเล็กทริกหรือแทนเจนต์ของมุมนี้และการเพิ่มขึ้นของมุมของการสูญเสียในช่วง 30% จากแรงดันใช้งานที่ระบุของสายเคเบิลถึงแรงดันระหว่างการวัด

• การพึ่งพามุมของการสูญเสียอิเล็กทริกกับแรงดันไฟฟ้า (เส้นโค้งไอออไนเซชัน);

• การพึ่งพามุมการสูญเสียอิเล็กทริกกับอุณหภูมิ (หลักสูตรอุณหภูมิ);

• ความแรงของไฟฟ้า

• การพึ่งพาความเป็นฉนวนกับระยะเวลาของการใช้แรงดันไฟฟ้า

ตามข้อกำหนดของข้อกำหนดทางเทคนิค คุณลักษณะบางอย่างเหล่านี้วัดได้จากม้วนสายเคเบิลทั้งหมดที่ผลิตโดยโรงงาน (การทดสอบในปัจจุบัน) คุณลักษณะอื่นๆ เฉพาะในตัวอย่างขนาดเล็กหรือความยาวที่นำมาจากชุดม้วนสายเคเบิลตามความเร็วที่กำหนด (ประเภท การทดสอบ) .

การทดสอบสายไฟแรงสูงในปัจจุบันรวมถึง: การวัดมุมการสูญเสียอิเล็กทริกและการแปรผันกับแรงดันไฟฟ้า (เส้นโค้งไอออไนเซชันและมุมการสูญเสียที่เพิ่มขึ้น)

การทดสอบประเภทรวมถึงพฤติกรรมของอุณหภูมิและการพึ่งพาความแข็งแรงของการแตกหักของสายเคเบิลตามระยะเวลาของการใช้แรงดันไฟฟ้า การทดสอบความต้านทานแรงกระตุ้นของฉนวนสายเคเบิลก็แพร่หลายเช่นกัน