Факторы, определяющие электрическую прочность изоляции кабелей. Старение изоляции кабелей.

Падение электрического сопротивления изоляционного покрытия, наступившее при достижении критического напряжения, приложенного электрического поля называется электрической прочностью.

Под пробоем понимается появление дефекта изоляции слоя в наиболее прослабленном месте, происходящее в мгновенный промежуток времени. Это связано с местным нарушением защиты кабелей. Пробой возникает в воздушных вкраплениях при высоких напряжениях. Появление разрядов ведет к пробою защиты. Тепловой разрыв оболочки кабелей наступает в случае, когда нагрев покрытия превышает объем отводимого тепла. Такой вид пробоя развивается медленно. Он происходит в местах, где из-за увеличения потерь отмечается интенсивное возрастание температуры. Вследствие диэлектрических потерь, происходит чрезмерный разогрев покрытия кабеля, ведущий к тепловому пробою. При интенсивной эксплуатации кабельных систем, начинается старение покрытия, которое заключается в нарушении прочности и диэлектрических параметров. Основная причина электрического старения всех разновидностей изоляционного покрытия - частичные разряды. Другие виды старения - механическое старение, химическое под воздействием кислот. Уровень разрушения изолирующего покрытия зависит от вида защитного слоя и свойств материалов.

Атмосферный воздух, заполнивший зазоры между разъемами, линейными электродами систем, токонесущими частями устройств, является отличным диэлектриком. Невысокая стоимость, простота создания защитного слоя объясняет обоснованность использования свойств воздуха в электроустановках любого класса напряжения. Большую роль играет способность воздушной прослойки целиком восстановить изоляционную надежность после ликвидации причины пробоя. Воздушная изоляция не подвержена старению. Независимо от влияющих на нее, напряжений и графика работы электроустановок, характеристики воздуха остаются неизменными во времени.

Неплохой изолирующей сферой являются диэлектрики на основе комбинаций жидких, твердых, газообразных материалов.

Для разделения жил кабелей, защиты от металлических оболочек, используются бумажные, резиновые, пластиковые основы.

Бумажная изоляция имеет хорошие диэлектрические параметры, большой период службы, высокий предел по температуре, невысокую стоимость. Основным недостатком является негигроскопичность. К изделиям с такой изоляцией относятся кабель АСБ, ААБл, ААШв.

Пластмассовая изоляция распространена в силовых конструкциях. Материалом для изготовления служит полиэтилен или поливинилхлорид. Полиэтилен обладает высокой механической прочностью. Пластмасса не распространяет горение, влагостойка, не подвержена электрической коррозии. Пластмассовое покрытие стареет под влиянием тепла, радиации. При этом снижается пластичность и холодостойкость.

Резиновое покрытие - смесь каучука, заполнителя, ускорителя вулканизации, красителя. Отличительная черта изоляции из резины — гибкость и слабая гигроскопичность. Недостатком является достаточно высокая цена, пониженная рабочая температура в сравнении с другими формами изоляции. Низкая температура уменьшает предельную нагрузку на кабель.

Все кабели и провода снабжены оболочками. Оболочки служат для предохранения от разрушающих воздействий внешних факторов и механических повреждений. Лучшим сырьем для изготовления оболочек, в отношении влагопроницаемости и теплостойкости служат свинцовые и алюминиевые сплавы. Проводам и кабелям с пластмассовой или резиновой изоляцией металлическая оболочка, как правило, не требуется. Среди кабелей с пластмассовой изоляцией наиболее популярен кабель АВВГ