電線やケーブルの基本的な電気特性

ワイヤおよびケーブルの主な電気特性には、定電圧で測定される次の特性が含まれます。

• 通電ワイヤのオーム抵抗、

• 絶縁抵抗、

• 容量。

オーム抵抗

ワイヤやケーブルの導電体のオーム抵抗はオームで表され、通常はワイヤやケーブルの長さ (m または km) の単位を指します。オーム抵抗は長さと断面積の単位を指し、抵抗と呼ばれ、オーム・cmで表されます。

ワイヤおよびケーブルの技術条件では、抵抗は単位長さ 1 m、ワイヤの断面積 1 mm2 を基準としてオームで表されます。

電線やケーブルの銅導体の抵抗は、製品内の銅の抵抗値に基づいて計算されます。直径 0.99 mm までの非強化ワイヤ (クラス MT) の場合 — 0.0182、直径 1 mm を超える場合 — 0.018 — 0.0179、すべての直径の加熱ワイヤ (クラス MM) の場合 — 0.01754 オーム mm2/m。

アルミニウム ワイヤの比抵抗は、すべてのブランドおよび直径において 20 °C で 0.0295 ohm·mm2/m を超えてはなりません。

絶縁抵抗

絶縁抵抗は、ワイヤとケーブルの最も一般的な特性の 1 つです。 ケーブル技術開発の初期段階 絶縁抵抗は、ケーブル製品の破断強度と信頼性の点で決定的な特性と考えられています。

当時、絶縁材料は導体としては非常に劣るものと考えられており、この観点から明らかに、絶縁の抵抗が大きいほど、その材料は導体との差異が大きくなり、したがって導体の絶縁がより良くなると考えられていました。 。

ワイヤやケーブルの絶縁抵抗の規格は、たとえば、漏れ電流が少ない測定器や回路に接続されるワイヤなど、多くの場合において依然として基本的なものです。もちろん、この場合も全ての電線や通信ケーブル等と同様に高い絶縁抵抗が必要となります。

比較的大量の電気エネルギーを伝送する電力ケーブルの場合、エネルギー損失としての漏洩は、ケーブルの電気強度と信頼性が低下しない限り、実質的に問題になりません。したがって、含浸紙絶縁を使用した電力ケーブルの絶縁抵抗は、含浸紙絶縁を使用した電力ケーブルの絶縁抵抗ほど重要ではありません。比較的少量の電気エネルギーを伝送する他のタイプのケーブルおよびワイヤ。

これらの考慮事項に基づいて、含浸紙絶縁を備えた電力ケーブルの場合、通常、長さ 1 km に適用できる絶縁抵抗の下限値のみが指定されます。たとえば、電圧 1 kV と 3 kV のケーブルでは 50 MΩ 以上、および 3 kV のケーブルでは 50 MΩ 以上となります。 20 °C で 6 ～ 35 kV ケーブルの場合は 100 メグオーム以上。

絶縁抵抗は一定の値ではなく、材料の品質や技術プロセスの完成度だけでなく、試験中の温度や電圧印加時間にも大きく左右されます。

絶縁抵抗をより確実に測定するためには、測定対象物の温度と電圧（通電）の継続時間に特別な注意を払う必要があります。

不均一な誘電体では、特に水分が存在すると、誘電体に印加される一定の電圧の影響で残留電荷が発生します。

不正確な結果が得られることを避けるために、測定前にケーブルコアをアースおよび鉛シースに接続し、ケーブルの長時間の放電を実行する必要があります。

測定結果を一定温度（たとえば20℃）にするために、得られた値は式に従って再計算され、その係数は断熱層の材質と層に応じて事前に決定されます。ケーブルの構造。

電圧印加時間に対する絶縁抵抗の依存性は、誘電体に一定の電圧を印加した状態で絶縁層を通過する電流の変化によって決まります。電圧の印加（通電）時間が長くなると、電流は減少します。

通信ケーブルの絶縁抵抗はケーブル上の信号伝送の品質を決定し、主要な特性の 1 つであるため、絶縁抵抗が最も大きな役割を果たします。このタイプの基本的なケーブルの絶縁抵抗は 1000 ～ 5000 MΩ で、100 MΩ まで減少します。

容量

静電容量は、特に通信や信号伝達に使用されるケーブルやワイヤの主な特性の 1 つです。

静電容量の値は、絶縁層の材質とケーブルの幾何学的寸法によって決まります。より低い静電容量値が求められる通信ケーブルでは、ケーブル静電容量はケーブル内の空気の体積（エアペーパー絶縁体）によっても決まります。

現在、静電容量測定は、ケーブルの含浸の完全性とその幾何学的寸法を制御するために使用されています。高電圧 3 線ケーブルでは、ケーブル静電容量は部分静電容量の組み合わせとして定義されます。

高いAC電圧がケーブルに印加されたときのケーブルの充電電流を計算し、短絡電流を計算するには、ケーブルの静電容量の値を知る必要があります。

静電容量の測定は、ほとんどの場合交流電圧で実行されますが、測定を簡略化し、迅速化するためにのみ、直流での静電容量の測定が使用されます。

DC 静電容量を測定する場合、ケーブルを DC 電圧でしばらく充電した後の放電から弾道検流計によって決定されるケーブルの静電容量は、ケーブルの充電時間に依存することに留意する必要があります。通常、電線やケーブルの静電容量を測定する場合、電圧の供給時間は0.5分または1分と想定されます。

交流電圧下で測定される電線・ケーブルの特性一覧

交流電圧では、ワイヤとケーブルの次の特性が測定されます。

• 誘電損失の角度、またはこの角度の正接、およびケーブルの公称動作電圧から測定中の電圧までの 30% の範囲での損失角の増加。

• 電圧に対する誘電損失の角度の依存性 (イオン化曲線)。

• 誘電損失角の温度依存性（温度経過）。

• 電気の強さ。

• 電圧印加時間に対する絶縁耐力の依存性。

技術仕様の要件に従って、これらの特性の一部は工場で製造されたすべてのケーブル リールで測定されます (現在のテスト)。その他の特性は、特定の速度 (タイプ) に従ってケーブル リールのバッチから採取された少量のサンプルまたは長さでのみ測定されます。テスト）。

高電圧電力ケーブルの現在の試験には、誘電損失角とその電圧による変化 (イオン化曲線と損失角の増加) の測定が含まれます。

型式試験には、温度挙動と電圧印加時間に対するケーブルの破断強度の依存性が含まれます。ケーブル絶縁体の衝撃強度試験も普及しています。