4. Сопротивление изоляции кабелей и проводов

0. Основные понятия

Под сопротивлением изоляции понимают способность изолирующей оболочки ка-

беля или провода противодействовать протеканию через нее электрического тока.

В качестве материалов этих оболочек используются различ­ные видал резины – бу-

тиловая и силиконная, а также лакоткани, асбестоткани, лакостскло, поливинил, кремний-

органические материалы. Они отличаются друг от друга упругостью оболочек и тепло-

стойкостью.

В идеальном случае ток через оболочку кабеля или провода не должен протекать.

Однако судовые кабеля и провода работают в неблагоприятных условиях, в резуль-

тате чего в процессе эксплуатации сопротивление их изоляции понижается.

К основным таким условиям относятся:

1. повышенная влажность и наличие солей в воздухе, вследствие чего молекулы со-

соленой солей проникают через оболочку вплоть до токонесущих жил;

2. тепловое старение изоляции, вызванное нагревом изоляции теплом, выделяю-

щимся в жилах кабелей или проводов при протекании тока. На поверхности изоляции и в ее глубине образуются трещины, через которые соленая вода проникает внутрь оболочки;

3. механические воздействия на оболочки кабелей и проводов вследствие вибра-

ции и ударов, повреждающие не только наружную часть оболочки, но и ее внутренние части;

4. загрязнение оболочек кабелей и проводов маслами и нефтепродуктами, разъеда-

ющими эти оболочки. Нередко в составе этих веществ содержатся частички металлов, что

приводит к образованию т.н. токоведущих мостиков между наружной частью оболочки и жилами.

Понижение сопротивления изоляции опасно по двум причинам:

1. повышается опасность поражения человека электрическим током:;

2. понижается пожарная безопасность вследствие возможного пробоя изоляции

рядом расположенных проводников с током, что приводит к образованию цепей коротко

го замыкания.

Поэтому на судах вопросам контроля сопротивления изоляции и поддержания ее на необходимом уровне придается особенное значение.

В частности, лица вахтенной службы должны не менее одного раза за вахту прове­рять величину сопротивления изоляции судовой сети при помощи щитового мегаомметра.

Кроме того, не менее одного раза в месяц электромеханик обязан измерить сопро-

тивление изоляции отключенных от сети приемников электроэнергии при помощи пере-

ного мегаомметра. с обязательной записью результатов измерений в специальный «Жур-

нал замеров сопротивления изоляции», который после выполнения измерений представ-

ляется на подпись старшему механику судна.

Морские нормативные документы – Правила Регистра, Правила технической экс-

плуатации устанавливают предельные ( минимальные ) значения сопротивления изоляции судового электрооборудования, ниже которых эксплуатировать электрооборудование нельзя ( таблица 6.3 ).

Таблица 6.3.

Нормы сопротивления изоляции

Электрооборудование	Сопротивление изоляции в на­гретом состоянии, МОм
	нормальное	минимально допустимое
Электрические машины	0,7	0,2
Магнитные станции, пусковые устройства	0,5	0,2
Щиты (главные, аварийные, распределительные), пуль- ­ты управления (при отключенных внешних цепях, сиг- нальных лампах указателей заземления, вольт­метрах и др.) напряжением, В: до 100 101-500	0,3 1,0	0,06 0,2
Аккумуляторные батареи (при отключенных прием­никах) напряжением, В: до 24 25-220	0,1 0,5	0,02 0,1
Фидер кабельной сети напряжением, В: освещения: до 100 101-220 силовой 100-500	0,3 0,5 1,0	0,06 0,2 0,2
Цепи управления, сигнализации и контроля напря­жением, В: до 100 101-500	0,3 1,0	0,06 0,2

4.2. Сопротивление изоляции кабелей и проводов. Виды изоляции.

Изолирующие оболочки кабелей и проводов не являются идеальными диэлектрика­ми. Это означает, что через оболочку любого провода протекает ток утечки I , источни-

ком которого является генератор СЭС или любой другой источник электроэнергии.

Сопротивление оболочки провода протеканию упомянутого тока называется сопро-

тивлением изоляции

R = ( 6.15 ),

где U - напряжение источника электроэнергии.

Рис. 6.6. Схемы электрических сетей постоянного (в) и переменного (б) тока с различными видами сопротивления изоляции

Различают 2 вида сопротивления изоляции ( рис. 6.6, а ):

1. отдельного провода относительно корпуса r ( r );

2. между токоведущими жилами r _.

Поэтому ток утечки I имеет 2 составляющие:

I' = U / ( r + r ) ( 6.16 )

и

I'' = U / (r ) ( 6.17 ),

причем

I = I' + I'' ( 6.18 ) .

В сетях переменного тока ток утечки имеет активную и емкостную составляющие.

Наличие послед­ней объясняется тем, что жила и корпус судна образуют своеобразные об

кладки конденсатора, между которыми заключен диэлектрик - оболочка кабеля.

Поэтому полное сопротивление Z изоляции провода относительно корпуса образо-

вано параллельно соединенными актив­ным r и емкостным x сопротивлениями (рис. 6.6, б).

Токи утечки каждого элемента длины кабеля, замыкаясь через источник, образуют параллельные ветви. Поэтому чем длиннее линия, тем больше параллельных ветвей для указанных токов и тем меньше сопротивление изоляции линии.

Токи утечки создаются не только линиями электропередачи, но также источниками и приемниками электроэнергии через сопротивление изоляции обмоток электрических машин.

Поэтому одновременное включение большого числа приемни­ков, каждый из кото-

рых имеет достаточно высокое сопротивление изоляции, может привести к значительному снижению сопротивления изоляции судовой сети.

Токи утечки, помимо тока жилы, вызывают дополнительный нагрев изоляции и ускоряют ее старение. Поэтому нагрев изоляции токоведущих жил кабелей и проводов не должен превышать пределов температур (ºС), допускаемых классом изоляции ( таблица 6.2 ).

Таблица 6.2 .

Предельная температура изоляционных оболочек

Буквенное обозначение класса изоляции	Предельная температура оболочки
А	105
Е	120
В	130
F	155
Н	180
С	> 180

Систематический контроль сопротивления изоляции может прово­диться как при снятом напряжении, так и при его наличии на электро­оборудовании.