Кратковременная и длительная электрическая прочность изоляции кабелей

В кабелях с БМИ пробой изоляции начинается с пробоя масляного зазора. Поэтому уменьшение толщины бумаги приводит к увеличению прочности изоляции при напряжении промышленной частоты. Увеличение плотности бумаги приводит к увеличению кратковременной электрической прочности, при этом несколько снижается длительная электрическая прочность. Увеличение избыточного давления масла приводит к значительному увеличению кратковременной электрической прочности, примерно, в 1,8 раза при напряжении промышленной частоты. ЧР в БМИ возникают вследствие пробоя прослойки пропитывающего материала или наличии газовых включений, что характерно для изоляции с вязкой пропиткой. В маслонаполненных кабелях 2Р разряды возникают вследствие пробоя масляных промежутков, т.к. при соблюдении технологии производства газовые включения отсутствуют.

Напряженность возникновения ЧР в маслонаполненных кабелях определяется по выражению

,                                  (3.19)

где  – толщина масляного канала в мм;

 – коэффициент, зависящий от давления.

Увеличение давления приводит к увеличению длительной электрической прочности (рис. 3.23). Увеличение влажности изоляции вследствие плохой сушки и пропитки приводит к росту  при увеличении температуры и росту ЧР.

Причиной старения изоляции являются ЧР и воздействие повышенной температуры. В маслонаполненных кабелях причиной старения изоляции является рост  и увеличение температуры. В кабелях с ПМИ причиной старения изоляции являются дендриты – ветвистые разряды, которые могут возникать в микротрещинах, газовых включениях и местах с резконеоднородным полем.

Зависимость пробивной напряженности от времени выдержки определяется следующим выражением

,                            (3.20)

где  – зависит от вида диэлектрика, пропитывающего состав и давления, .

Длительная рабочая напряженность электрического поля в кабелях  (табл. 3.4) должна выбираться с учетом длительно воздействующего рабочего напряжения, при отсутствии ЧР и с учетом кратковременных перенапряжений в процессе эксплуатации

Цель испытаний кабеля – выявление сосредоточенных дефектов. Испытательное напряжение в эксплуатации  выбирается на 10–20 % ниже заводских норм. Испытываются в основном кабели на напряжение до 35 кВ. Испытания могут производиться как переменным, так и постоянным напряжением. В процессе испытаний замеряют  и .

Таблица 3.4 – Допустимая напряженность в кабелях

Тип кабеля	Класс напряж., кВ	Доп. напряженность при различных воздействиях, кВ/м
			длит. 24 час	Грозовые импульсы
Кабели с БМИ с вязкой пропиткой и поясной изоляцией	До 10	До 3,2	–	–
Кабель с БМИ и вязкой пропиткой, экранированный	20 – 35	До 4,2	–	–
МНК давлением до 0,5 МПа	110 – 220	8 – 10	30	100
МНК давлением 1,5 МПа	110 – 750	10 – 15	45	100
С пластмассовой изоляцией	До 35 110 –220	2,5 – 4 6 – 10	– –	– –