Kādi faktori ietekmē izolācijas novecošanos
Ilgi lietoti kabeļi laika gaitā zaudē izolācijas kvalitāti, citiem vārdiem sakot, to izolācijas vecums. Tas ir saistīts ar vairākiem faktoriem. Rezultātā tiek atklātas dažas elektroinstalācijas vietas, kas ir saistītas ar bīstamiem negadījumiem: nejauši īssavienojumi un dzirksteles var izraisīt ugunsgrēku vai vismaz cilvēku elektriskās traumas.
Protams, mūsdienās izmantotie izolācijas materiāli ir izturīgāki nekā agrāk izmantotie, taču dažviet elektroinstalācija nav mainījusies jau ilgu laiku un saglabājas izolācijas novecošanas problēma. Apskatīsim faktorus, kas ietekmē izolācijas novecošanos.
Izolācijas novecošanos mēra relatīvās vienībās. Novecošana tiek uztverta kā vienība, kas atbilst darbībai standartos atļautajā temperatūrā. Praktiskiem aprēķiniem, lai novērtētu izolācijas novecošanas procesu, bieži tiek izmantots noteikums, kas pazīstams kā "astoņu grādu likums".
Šis noteikums, lai gan ir tikai īpašs vispārējā novecošanas likuma gadījums, sniedz labu tuvinājumu realitātei temperatūras diapazonā, kas parasti ir pieļaujama izolācijai. Augstākā temperatūrā tas rada nedaudz pārspīlētus novecošanas datus, taču joprojām ir noderīgi relatīvām aplēsēm.
Astoņu pakāpju noteikuma nozīme ir saistīta ar faktu, ka temperatūras paaugstināšanās par katriem 8 ° C izraisa izolācijas paātrinātu nodilumu (novecošanos) divas reizes. Tas nozīmē, ka, ja, piemēram, vadu serdeņos ar izolāciju pārslodzes laikā temperatūras paaugstināšanās būs 48°C, nevis normās pieņemtā 40°C, tad to izolācija nolietosies 2 reizes ātrāk un 56°C temperatūrā. ° C — 4 reizes ātrāk.
Galvenie izolācijas novecošanas faktori ir šādi. Darba spriegums vai rets pārspriegums dažkārt var izraisīt daļēju izlādi izolācijā, kā rezultātā rodas t.s. Izolācijas elektriskā novecošana.
Tam seko novecošanās karstuma un oksidēšanās dēļ. Visbeidzot, mitruma izolācija ir arī diezgan spēcīgs novecošanās faktors, ko nevajadzētu aizmirst.
Papildu (mazāk nozīmīgi) novecošanas faktori ir: statiskas vai vibrācijas rakstura mehāniskās slodzes un elektrolītisko reakciju produktu un organisko skābju ķīmiski destruktīva iedarbība.
Izolācijas elektriskā novecošana — pakāpeniska mikroplaisu uzkrāšanās no izlādes
Daļējas izlādes noved pie pakāpeniskas vairuma izolācijas veidu iznīcināšanas: ar katru izlādi tikai daļa tās enerģijas tiek tērēta materiāla molekulāro saišu neatgriezeniskai iznīcināšanai, kā rezultātā iznīcināšana notiek lēni, bet noteikti.Izskatās pēc mikroplaisām izolācijā.
Iznīcināšanas pakāpe un mērogs dažādiem materiāliem ir atšķirīgs. Organiskie dielektriķi daļējas izlādes ietekmē izdala vadošus oglekļa savienojumus, kā arī gāzes: ūdeņradi, metānu, oglekļa dioksīdu, acetilēnu utt. Pārtraucot cieto dielektriķu molekulārās saites, veidojas radikāļi.
Eļļas barjera un papīra eļļas izolācija maina elektriskos raksturlielumus un fizikāli ķīmiskās īpašības katrā no tās sastāvdaļām: elektriskā kartona, minerāleļļas un papīra novecošanās, impregnēšanas sastāvs tiek iznīcināts, galu galā palielinās vadītspēja, tiek radīti labvēlīgi apstākļi kaitīgai iznīcināšanai. izveidots .
Runājot par pašu eļļu, spēcīgu elektrisko lauku ietekmē tajā esošie elektroni iegūst pietiekami daudz enerģijas, lai iznīcinātu oglekļa molekulas, kā rezultātā izdalās ūdeņradis. Šis process ir īpaši izteikts augstsprieguma līniju izolācijā, un dažādiem izolācijas veidiem ir raksturīga sava iznīcināšanas intensitāte (kas ir atkarīga no izolācijas sastāva).
Šeit ir vērts atzīmēt, ka izolācijas pārrāvums ar plaisas veidošanos nenotiek nekavējoties jebkurā brīdī pārsprieguma dēļ. Šis process norit lēni: mikroplaisas uzkrājas katru reizi, kad rodas jauns lēciens, un tikai beigās tas izskatās pēc plaisu bojātas izolācijas.
Termiskā novecošana - ķīmiskas reakcijas, kas pasliktina izolācijas īpašības
Ir skaidrs, ka normālos apstākļos 25 ° C temperatūrā visi izolācijas materiāli uzvedas normāli, tie ir inerti istabas temperatūrā.Tomēr strāva, kas plūst caur kabeļiem, silda izolāciju līdz 130 ° C un pat augstāk. Šādos apstākļos izolācijas materiālā lēnām notiek ķīmiskas reakcijas, pakāpeniski pasliktinot tā īpašības.
Dielektriķi sākotnēji ir stingri — laika gaitā tie kļūst trausli, un jebkurš ievērojams kabeļa mehāniskais spriegums izraisīs plaisas un šādas izolācijas iznīcināšanu. Šķidrie dielektriķi pakāpeniski iztvaiko, daļēji pārvēršoties gāzē, kā rezultātā laika gaitā šādas izolācijas dielektriskā izturība samazinās. Tas ir arī novecojošas izolācijas tīkls no siltuma iedarbības.
Mitrums kā novecošanās faktors — oksidēšanās, kas veicina noplūdi
Nav pārsteidzoši, ka uz kabeļa izolācijas var nokļūt mitrums, vai tas ir termooksidācijas procesu rezultātā izveidojies kondensāts vai vienkārši ūdens no ārējās vides, tie paši sezonālie nokrišņi.
Izolācijas pretestību samazina mitruma iedarbība, jo brīvie joni sāk palielināt noplūdes strāvu. Palielinās dielektriskie zudumi, kas galu galā noved pie pilnīgas sabrukšanas. Bet pat ja bojājumi nenotiek, mitrums joprojām veicina izolācijas pārkaršanu, un termiskā novecošana netiek aizkavēta.
Tāpēc ir tik svarīgi, lai izolācija vienmēr paliktu sausa, un lielajās nozarēs saistībā ar šo nosacījumu pastāvīgi tiek uzraudzīts izolācijas mitruma saturs un tiek veikti pasākumi, lai samazinātu šo novecošanās faktoru līdz minimumam.
Skatīt arī:
Izolācijas kvalitātes rādītāji — pretestība, absorbcijas koeficients, polarizācijas indekss un citi
Kas nosaka elektromotoru kalpošanas laiku
Elektrisko ierīču ugunsgrēku cēloņi
Kabeļu un vadu karstumizturība un ugunsizturība, nedegoša izolācija
Kā pareizi tiek veikta kabeļa izolācijas pārbaude?