Apakah faktor yang mempengaruhi penuaan penebat

Kabel yang telah lama digunakan kehilangan kualiti penebatnya dari masa ke masa, dengan kata lain, umur penebatnya. Ini disebabkan oleh beberapa faktor. Akibatnya, beberapa tempat pendawaian terdedah, yang penuh dengan kemalangan berbahaya: litar pintas dan percikan api yang tidak disengajakan boleh menyebabkan kebakaran atau sekurang-kurangnya kecederaan elektrik kepada orang ramai.

Sudah tentu, bahan penebat yang digunakan hari ini lebih tahan lama daripada yang digunakan sebelum ini, tetapi di beberapa tempat pendawaian elektrik tidak berubah untuk masa yang lama dan masalah penebat penuaan masih ada. Mari kita lihat faktor-faktor yang mempengaruhi penuaan penebat.

Penuaan penebat diukur dalam unit relatif. Penuaan diambil sebagai unit yang sepadan dengan operasi pada suhu yang dibenarkan oleh piawaian. Untuk pengiraan praktikal, peraturan yang dikenali sebagai «peraturan lapan darjah» sering digunakan untuk menganggarkan proses penuaan penebat.

Peraturan ini, walaupun hanya kes khas undang-undang umum penuaan, memberikan penghampiran yang baik kepada realiti dalam julat suhu yang biasanya dibenarkan untuk penebat. Pada suhu yang lebih tinggi ini mengakibatkan data penuaan yang sedikit dibesar-besarkan, tetapi tetap berguna untuk anggaran relatif.

Maksud peraturan lapan langkah berpunca daripada fakta bahawa peningkatan suhu untuk setiap 8 ° C membawa kepada haus (penuaan) penebat yang dipercepatkan dua kali. Ini bermakna jika, sebagai contoh, teras wayar dengan penebat semasa beban lampau akan mempunyai kenaikan suhu 48 ° C dan bukannya 40 ° C diterima dalam norma, maka penebatnya akan haus 2 kali lebih cepat dan pada suhu 56 ° C — 4 kali lebih cepat.

Faktor utama penuaan penebat adalah seperti berikut. Voltan kendalian atau voltan lampau yang jarang berlaku kadangkala boleh menyebabkan nyahcas separa dalam penebat, mengakibatkan apa yang dipanggil. Penuaan elektrik penebat.

Ini diikuti dengan penuaan akibat pendedahan kepada haba dan pengoksidaan. Akhirnya, penebat lembapan juga merupakan faktor penuaan yang cukup kuat yang tidak boleh diabaikan.

Faktor penuaan tambahan (kurang ketara) ialah: beban mekanikal yang bersifat statik atau getaran dan kesan pemusnahan kimia produk tindak balas elektrolitik dan asid organik.

Penuaan elektrik penebat — pengumpulan beransur-ansur retakan mikro daripada nyahcas

Pelepasan separa membawa kepada pemusnahan beransur-ansur kebanyakan jenis penebat: dengan setiap pelepasan, hanya sebahagian daripada tenaganya dibelanjakan untuk pemusnahan tidak dapat dipulihkan ikatan molekul bahan, akibatnya pemusnahan berlaku secara perlahan tetapi pasti.Ia kelihatan seperti retakan mikro dalam penebat.

Tahap kemusnahan dan skalanya berbeza untuk bahan yang berbeza. Dielektrik organik, di bawah tindakan nyahcas separa, melepaskan sebatian karbon konduktif, serta gas: hidrogen, metana, karbon dioksida, asetilena, dll. Apabila ikatan molekul dielektrik pepejal dipecahkan, radikal terbentuk.

Penghalang minyak dan penebat minyak kertas mengubah ciri elektrik dan sifat fiziko-kimia dalam setiap komponennya: kadbod elektrik, minyak mineral dan penuaan kertas, komposisi impregnasi dimusnahkan, kekonduksian akhirnya meningkat, keadaan yang menggalakkan untuk pemusnahan berbahaya adalah tercipta .

Bagi minyak itu sendiri, di bawah medan elektrik yang kuat elektron di dalamnya memperoleh tenaga yang cukup untuk memusnahkan molekul karbon, akibatnya hidrogen dibebaskan. Proses ini amat ketara dalam penebat garis voltan tinggi, dan jenis penebat yang berbeza dicirikan oleh keamatan kemusnahan mereka sendiri (yang bergantung kepada komposisi penebat).

Perlu diperhatikan di sini bahawa pecahan penebat dengan pembentukan retak tidak berlaku serta-merta disebabkan oleh overvoltage pada bila-bila masa. Proses ini perlahan: retak mikro terkumpul setiap kali lonjakan baru berlaku, dan hanya pada akhirnya ia kelihatan seperti penebat yang rosak oleh retakan.

Penuaan terma — tindak balas kimia yang merosakkan sifat penebat

Adalah jelas bahawa dalam keadaan biasa pada 25 ° C semua bahan penebat berkelakuan normal, ia lengai pada suhu bilik.Walau bagaimanapun, arus yang mengalir melalui kabel memanaskan penebat sehingga 130 ° C dan lebih tinggi. Dalam keadaan sedemikian, tindak balas kimia perlahan-lahan berlaku dalam bahan penebat, secara beransur-ansur merosot sifatnya.

Dielektrik pada mulanya adalah tegar — ia menjadi rapuh dari semasa ke semasa, dan sebarang tekanan mekanikal yang ketara pada kabel akan menyebabkan keretakan dan kemusnahan penebat tersebut. Dielektrik cecair secara beransur-ansur menguap, sebahagiannya bertukar menjadi gas, yang menyebabkan kekuatan dielektrik penebat sedemikian berkurangan dari semasa ke semasa. Ia juga merupakan rangkaian penebat penuaan daripada tindakan haba.

Kelembapan sebagai faktor penuaan—pengoksidaan yang menggalakkan kebocoran

Ia tidak menghairankan bahawa kelembapan boleh mendapat pada penebat kabel, sama ada ia adalah pemeluwapan yang terbentuk hasil daripada proses termo-oksidatif atau hanya air dari persekitaran luaran, pemendakan bermusim yang sama.

Rintangan penebat dikurangkan oleh tindakan lembapan kerana ion bebas mula meningkatkan arus bocor. Kerugian dielektrik meningkat, akhirnya membawa kepada kerosakan total. Tetapi walaupun tiada kerosakan berlaku, kelembapan masih menyumbang kepada terlalu panas penebat dan penuaan haba tidak ditangguhkan.

Itulah sebabnya sangat penting bahawa penebat sentiasa kekal kering, dan dalam industri besar, sehubungan dengan peruntukan ini, kandungan lembapan penebat sentiasa dipantau dan langkah-langkah diambil untuk mengurangkan faktor penuaan ini ke tahap minimum.

Lihat juga:

Penunjuk kualiti penebat — rintangan, pekali penyerapan, indeks polarisasi dan lain-lain

Apa yang menentukan hayat perkhidmatan motor elektrik

Punca kebakaran pada peranti elektrik

Rintangan haba dan rintangan api kabel dan wayar, penebat tidak mudah terbakar

Bagaimanakah ujian penebat kabel dilakukan dengan betul?