Надежная и бесперебойная работа кабеля в значительной мере зависит от качества изоляции. Она должна иметь такую электрическую прочность, чтобы возможность электрического пробоя ее при напряжении, на которое рассчитан данный кабель, была исключена.
Пропитанная бумажная изоляция жил кабелей имеет высокие электрические характеристики, продолжительный срок службы, сравнительно высокую допустимую температуру. Все это и невысокая стоимость обеспечили пропитанной кабельной бумаге ведущее место в изоляции кабелей.
Бумага для изоляции жил кабелей на напряжения до 35 кВ включительно выпускается толщиной 0,125 мм марки К-12 и 0,175 мм марки К-17 из небеленой, сульфатной целлюлозы преимущественно натурального цвета (ГОСТ 645-59). Для расцветки фаз в многожильных кабелях верхняя лента применяется из цветной бумаги.
Наложение кабельной бумаги производится путем обмотки жилы бумажными непропитанными лентами. Различают следующие способы намотки многослойной бумажной изоляции: встык, с положительным перекрытием и с отрицательным перекрытием.
Намотка встык характеризуется тем, что при наложении ленты край одного витка соприкасается с краем соседнего. Этот способ намотки применяется редко, так как обладает серьезным недостатком: при изгибах изолированной жилы внутренняя часть лент в зоне сжатия выпучивается, а внешняя в зоне растяжения расходится.
При обмотке с положительным перекрытием один край ленты перекрывает край ленты предыдущего витка. Такой способ намотки уменьшает гибкость жилы и часто вызывает появление складок и даже трещин бумаги в месте перекрытия при изгибе жилы. Этот способ применяется в кабелях лишь для подмотки самых нижних слоев изоляции, расположенных непосредственно у жилы, так как при этом исключается возможность совпадения в первых слоях бумажных лент, что очень важно для обеспечения электрической прочности изоляции. Применение положительного перекрытия для наружных лепт придает большую гладкость наружному слою изоляции.
Наиболее распространенным способом является обмотка с отрицательным перекрытием, т.е. с зазором. Наличие зазора между лентами позволяет в некоторых пределах изгибать кабель без опасности повреждения бумажной изоляции. Величина зазора между двумя соседними витками при этом находится в пределах 0,5-2 мм. Зазоры между витками соседних лент, расположенных сверху (по вертикали), не должны совпадать во избежание ухудшения электрических характеристик изоляции. Однако при наложении большого количества лент не удается избежать совпадений зазоров, поэтому число совпадений лент изоляции согласно ГОСТ 340-59 на кабели силовые с изоляцией из пропитанной бумаги не должно превышать указанного в норм.
Согласно требованиям ГОСТ 340-59 в изоляции кабелей 6 кВ и выше не допускается совпадения более трех лент, расположенных одна над другой, и двух лент, непосредственно прилежащих к жиле.
В процессе изолирования жил кроме совпадения зазоров между лентами могут появляться надрывы лент.
Совпадение продольных трещин или порезов на длине более 50 мм в двух лентах, расположенных одна над другой, считается за одно.

Необходимо отметить, что развитие скользящих разрядов будет происходить труднее всего в случаях, когда зазоры будут находиться под серединой ленты следующего повива, при этом соседние по вертикали зазоры будут перекрыты лишь одним слоем бумаги и это место, естественно, будет электрически ослаблено. По этой причине технологией изолирования предусматривается перекрытие зазоров следующим повивом примерно на одну треть ширины лент.
Большое значение имеет ширина применяемых при обмотке бумажных лент. Широкая лента затрудняет развитие скользящих разрядов между лентами, позволяет увеличить шаг намотки, а следовательно, и производительность. Однако чрезмерное увеличение ширины лент не обеспечивает получение плотной намотки жил, приводит к появлению морщин, трещин и разрывов бумажных лент при изгибах кабеля. Ширина лент обычно устанавливается в зависимости от диаметра обматываемой жилы, при этом чем больше диаметр жилы или кабеля, тем больше допускаемая ширина бумажных лент.
Пределы ширины бумажных лент для жил в зависимости от их диаметра, установленные заводами отечественной кабельной промышленности, приведены в табл. 2-4.
В случае секторной жилы выбор ширины бумажных лент производится по эквивалентному диаметру, который равен периметру жилы, деленному на π.
Наложение бумажной изоляции должно быть плотным, без складок и морщин. Наличие складок, морщин, неплотности в изоляции приводит к образованию пустот, воздушных включений, снижающих надежность работы изоляции в условиях эксплуатации.
Острые грани секторов жил вызывают неравномерность плотности намотки бумажной изоляции, а также повышение напряженности электрического поля. Увеличение радиуса закругления граней секторных жил приводит к более равномерному распределению электрического поля и повышению электрической прочности изоляции.
Толщина изоляционного слоя, нормированная ГОСТ 340-59, приведена в табл. 2-5 и 2-6.
Отклонение толщины изоляции между жилами или |М1чжду жилой и оболочкой допускается не более: для кабелей 1 кВ - минус 0,18 мм, для кабелей выше 1 кВ-минус 0,24 мм.
Бумажные ленты изолирующего слоя, как правило, | накладываются в разные стороны, причем слой изоляции, прилегающей к жиле, накладывается в направлении скрутки проволок верхнего повива жилы. Перемена направления накладываемых лент изолирующего слоя позволяет получить кабели без излишней жесткости и склонности к закручиванию. Бумажная изоляция накладывается на крутильно-изолировочной машине, которая одновременно выполняет скрутку многопроволочной жилы и уплотняет ее.
Изолированные жилы кабелей, у которых каждая жила освинцовывается отдельно, поступают с крутильно-изолировочных машин непосредственно в сушку. Изолированные жилы для многожильных кабелей с крутильно-изолировочных машин сматываются на барабаны и направляются на машины общей скрутки жил в кабель. Скрутка изолированных жил в кабель отличается от скрутки неизолированных лишь меньшим количеством скручиваемых жил и большим шагом скрутки. При общей скрутке изолированных жил в кабель им сообщаются два движения -- одно вращательное вокруг оси кабеля и другое прямолинейное
Общая скрутка характеризуется двумя основными параметрами: шагом и направлением скрутки, имеющим большое значение, как это будет видно далее, при выполнении соединения кабелей между собой.

Шагом общей скрутки жил называют длину изготовленного кабеля за один оборот крутильного устройства. Длина шага определяется заводской нормалью в зависимости от диаметра кабеля под оболочкой.

Каждая жила своей расцветки на протяжении одного шага делает полный оборот вокруг оси кабеля, занимая последовательно любое положение в площади сечения круга от 0 до 360° (подобно стрелке часов). Каждый следующий шаг крутильного устройства является повторением предыдущего как по длине шага, так и по последовательности размещения жил в площади сечения круга.
Таким образом, изготовленная заводом строительная длина кабеля:
где ι - длина шага общей скрутки; n- число шагов. При скрутке изолированных жил одновременно производится заполнение промежутков между жилами бумажными жгутами или сульфатной бумагой толщиной не более 0,08 мм и наложение поверх скрученных жил поясной изоляции. Бумажный жгут, заполняя свободное пространство между жилами до круглой формы, затрудняет перемещение пропиточного состава вдоль кабеля и повышает тем самым электрическую прочность кабеля. Скрутка изолированных жил на всех заводах кабельной промышленности Советского Союза производится в одном - правом направлении. Это определяется условиями прокладки и соединения между собой отдельных строительных длин при сооружении кабельных линий.
Поскольку на изготовление изоляции 1 км кабеля 35 кВ сечением 3X95 мм2 расходуется 2 т кабельной бумаги с влажностью 7-9% (около 140-180 кг воды), кабель с машин общей скрутки поступает в специальные вакуумные котлы для сушки и удаления из бумажной изоляции влаги и воздуха, наличие которых снижает электрические и физические характеристики бумажной изоляции.
Сушка производится при температуре выше 100 °С, и через 2-3 ч из котла начинают откачивать воздух и пары воды. Продолжительность сушки зависит от конструкции кабеля и оборудования. Для ускорения и улучшения качества сушки процесс ведется с одновременным подогревом жил внутренней части кабеля электрическим током.
После окончания процесса сушки производится пропитка бумажной изоляции кабеля пропиточным составом.
После окончания процесса пропитки нагретым составом в вакуумном котле корзины с кабелем устанавливаются для охлаждения на открытом воздухе в сушильно-пропиточном отделении. При этом объем пропиточного состава в изоляции (в результате охлаждения) уменьшается и вследствие этого происходит дополнительная подпитка изоляции находящимся в корзине составом.
Пропитка маслоканифольным составом значительно повышает электрическую прочность бумажной изоляции кабелей.
Пропиточный состав изготовляется из минеральных масел и канифоли. Для пропитки кабелей до 35 кВ включительно применяется очень вязкое минеральное масло марки П-28 (ГОСТ 6480-53), получаемое из остатков перегонки нефти, называемое брайстоком, отличающееся высокой стойкостью против окисления и малым выделением газов при ионизации.

Важнейшей характеристикой пропиточного состава является вязкость. Состав должен быть, с одной стороны, менее вязким, чтобы обеспечивалась полная пропитка бумаги, а также прокладка кабеля без предварительного подогрева при температуре не ниже 0°С, в противном случае при изгибании кабеля отдельные ленты кабельной бумаги не смогут скользить относительно друг друга, что приведет к разрывам бумажных лент и повреждению изоляции в этих местах. С другой стороны, при прокладке па крутонаклонных и вертикальных участках трассы пропиточный состав, недостаточно вязкий, постепенно будет стекать с верхних участков в нижнюю часть кабеля. П результате верхний участок кабеля оказывается лишенным части пропиточного состава, что ухудшает качество изоляции этого участка. В то же время в нижнем участке кабеля создается повышенное давление пропиточного состава, что может привести к разрыву оболочки кабеля.
Для пропитки кабелей применяют состав МП-1, имеющий вязкость 6-7,5 по Энглеру1 при 70 °С, и МП-2, имеющий ту же вязкость при 80 °С. Основные электрические характеристики пропиточных (маслоканифолевых) составов и кабельной бумаги приведены в табл. 2-8.
Сопоставление данных табл. 2-8 показывает, что электрическая прочность пропитанной кабельной бумаги в 1,3-2,2 раза больше, чем прочность пропиточного состава, и в 13-16 раз больше чем прочность непропитанной кабельной бумаги.
Пропитка кабелей с обедненно-пропитанной изоляцией, предназначенных для вертикальных прокладок, производится, менее вязким составом МП-2. Обеднение изоляции выполняется в тех же котлах после удаления из них пропиточного состава.
В кабелях с отдельно освинцованными жилами с обедненно-пропитанной изоляцией пропиточный состав не должен вытекать при температуре 85 °С и в кабелях с общей свинцовой оболочкой - при температуре 75° С.
Обеднение бумаги пропиточным составом приводит к снижению электрической прочности изоляционного слоя, поэтому бумажная изоляция кабелей с обедненной пропиткой утолщается.
Толщина изоляции кабелей 1-3 кВ с обедненной пропиткой одинакова по толщине с изоляцией кабелей того же напряжения с нормальной пропиткой. Это объясняется тем, что толщина изоляции для кабелей на эти напряжения определяется требованием механической прочности, при обеспечении которой полученная толщина бумажной изоляции имеет достаточный запас по электрической прочности.
В настоящее время для вертикальных и крутонаклонных участков трассы кабели с обедненно-пропитанной изоляцией применяются редко, так как использование для кабельной линии кабелей с поясной изоляцией и кабелей с отдельно освинцованными жилами при рабочем напряжении линии 10 кВ требует применения специальных муфт.
В связи с этим в настоящее время большое внимание уделяется пропиточным составам, содержащим в качестве одного из компонентов синтетический церезин.
В соответствии с ГОСТ 340-59 в кабелях 20-35 кВ поверх жилы, в кабелях 6-10 кВ с отдельно освинцованными жилами поверх изоляции и в кабелях с общей свинцовой оболочкой поверх поясной изоляции должно быть выполнено экранирование путем нанесения слоя из полупроводящей бумаги. Экранирование, расположение проводящих поверхностей но отношению к изоляционному материалу кабеля, является одним из лучших способов регулировании, ограничения и снижения напряженности электрического моля.

В кабелях с вязкой пропиткой при разности уровней по трассе прокладки и под действием нагрева происходит перемещение пропиточного состава в радиальном и продольном направлениях. Это приводит к Образованию газовых включений и возникновению в них процессов ионизации, которые могут привести к повреждению изоляции кабеля.
Применение полупроводниковых экранов по жиле и под свинцовой оболочкой, где увеличение объема вследствие давления пропиточного состава и малой эластичности синица п условиях эксплуатации достигает от 0,5 до 20% объема изоляции, значительно улучшает ионизационную характеристику кабеля и повышает надежность его работы.
Под свинцовой оболочкой кабелей согласно ГОСТ 340-59 через каждые 300 мм должны быть четко нанесены на поверхности изоляции или на специальной ленте обозначения предприятия-изготовителя и год изготовления кабеля. В кабелях под свинцовой оболочкой диаметром менее 20 мм вместо специальной ленты допускается лента или нитка присвоенного предприятию-изготовителю цвета.
В многожильных кабелях верхняя лента изоляции одной жилы должна быть из бумаги натурального цвета, второй жилы - красного цвета или из бумаги натурального цвета с красной полоской, третьей жилы - любого другого цвета или из бумаги натурального цвета с полоской любого другого цвета. В четырехжильных кабелях верхняя лента нулевой жилы должна быть из бумаги натурального цвета.
Отличительная расцветка жил введена для определения направления чередования фаз трехфазной системы, обеспечения правильности соединения одноименных фаз между собой по их, цветам при монтаже отдельных строительных длин кабеля, а также соединения кабельными линиями одноименных фаз шин элементов оборудования РУ электроустановок.
Пластмассовая изоляция жил применяется для кабелей до 3 кВ, изготавливаемых по ГОСТ 16442-70*. В качестве пластмасс применяется поливинилхлорид и полиэтилен.
Поливинилхлорид представляет собой твердый продукт полимеризации хлорвинила, он не распространяет горения и весьма стоек к тепловому старению, действию воды, щелочей, разбавленных кислот и других химических активных веществ, масел и бензина. В чистом виде поливинилхлорид не применяется ввиду его жесткости и хрупкости при пониженной температуре.
Для повышения эластичности и морозостойкости поливинилхлорида к нему добавляют трудно испаряемые органические жидкости-наполнители (пластификаторы); для улучшения электроизоляционных характеристик и удешевления стоимости к нему добавляют каолин, тальк, карбонат кальция и др.; для повышения стойкости при высокой температуре - стабилизаторы; для повышения его светостойкости - специальные красители.
Кабели с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката наиболее широкое распространение получили на напряжение до 1 000 В. Недостатком изоляции из поливинилхлоридного пластиката является его термопластичность. Нагрев жилы токами нагрузки может вызвать некоторое размягчение изоляции и смещение жилы из центрального положения в процессе эксплуатации. Электрическая прочность изоляции из поливинилхлоридного пластиката, кроме того, зависит от времени нахождения под напряжением переменного тока.
Во избежание повышения диэлектрических потерь в изоляции эти кабели могут изготовляться на напряжения не выше 10 кВ.
Кабели с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката изготовляют в оболочке только из поливинилхлоридного пластиката. Толщина оболочек в зависимости от диаметра кабеля под оболочкой равна 1,8-2,6 мм.

Кабели, прокладываемые в земле, снабжаются обычными защитными покровами и бронею.
Полиэтилен - один из синтетических полимеров, имеющий наибольшее применение и перспективное широкое использование в качестве изоляции кабелей, особенно кабелей для крутонаклонных и вертикальных участков трассы. Полиэтилен обладает хорошими механическими свойствами и широком интервале температур стойкостью к действию кислот, щелочей, влаги и имеет высокие 9лвхтроиэоляциоиные характеристики.
В зависимости от плотности полиэтилен различают низкой, средней и высокой плотности.
Полиэтилен высокой плотности имеет по сравнению с полиэтиленом низкой плотности повышенную температуру плавления и большую механическую прочность. При введении в него сажи или графита можно получить полупроводящий полиэтилен для целей экранирования.
Кабели с полиэтиленовой изоляцией выпускаются отечественной промышленностью серийно на напряжения до 10 кВ и в опытном порядке 20, 35 кв.

В отличие от кабелей с бумажной пропитанной изоляцией электрический расчет кабелей с пластмассовой изоляцией производится не по максимальной, а по средней напряженности электрического поля, так как напряженность поля в кабелях с пластмассовой изоляцией заметно зависит от радиуса жилы.
Рабочая напряженность поля разработанных конструкций кабелей с пластмассовой изоляцией, выпускаемых кабельной промышленностью, имеет величины.
Величины толщин изоляционного слоя, налагаемого методом горячего опрессования, кабелей до 3 кВ с пластмассовой изоляцией приведены в табл.
Для кабелей 10 кВ и выше с полиэтиленовой изоляцией выбор экранов является важнейшим вопросом надежности работы кабеля. Экран должен быть хорошо соединен с полиэтиленовой изоляцией и иметь такой же, как у изоляции, температурный коэффициент объемного расширения, с тем чтобы при изменениях нагрузки кабелей между полупроводящими слоями и изоляцией кабеля не образовалось пустот. Эти кабели экранируются как со стороны жилы, так и со стороны оболочки. При этом жила опрессовывается тонким слоем полупроводящего полиэтилена, на который накладывается основная полиэтиленовая изоляция, сверху экранированная коллоидальным графитом или полупроводящим полиэтиленом.
Пластмассовая изоляция на напряжение 6 кВ экранируется со стороны оболочки, для чего поверх изоляции жил накладываются полупроводящие и металлические (медные или алюминиевые) экраны.
На кабелях 6 и 10 кВ с пластмассовой изоляцией и оболочкой проводимость лент экрана должна обеспечить величину тока замыканий на землю, возникающих в условиях эксплуатации

Область использования: область электротехники, в частности способ относится к способам сушки кабельной изоляции и может найти применение при эксплуатации кабельных линий связи. Сущность изобретения: в способе электроосмотической сушки бумажной изоляции кабеля путем создания электрического поля, в котором токоведущие жилы кабеля подключают к положительному полюсу источника тока, в бумажную изоляцию открытого конца кабеля вводят металлические электроды в количестве, равном количеству жил кабеля, подсоединяют их к отрицательному полюсу источника тока, а увлажненный кусок кабеля отрубают. При этом в качестве металлических электродов используют металлические пластины из алюминия или меди, а уровень заглубления пластин составляет 2 см. Время приложения напряжения составляет 6-8 ч при прилагаемом напряжении 500-2500 В. Изобретение обеспечивает экономию кабеля за счет уменьшения размеров отрубаемых концов.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам сушки кабельной изоляции, и может найти применение при эксплуатации кабельных линий связи.

Известен способ сушки бумажной изоляции кабеля путем использования вакуума для удаления влаги, для чего концы кабеля вместе с оболочкой помещают в герметичный сосуд, герметизируют место ввода оболочки кабеля в сосуд, нагревают сосуд при открытом вентиле, затем закрывают вентиль и охлаждают сосуд, после чего открывают вентиль и сливают воду, удаленную из изоляции кабеля (SU, 610186, кл. Н 01 В 13/30, 15.05.78).

В известном способе в результате охлаждения воздуха, заключенного в сосуде, создается вакуум, достаточный для удаления влаги из бумажной изоляции кабеля.

Для достижения необходимой степени сушки цикл сушки кабеля может быть повторен.

Однако известный способ громоздок, так как при его реализации необходимо использовать специальное устройство, как-то нагревать сосуд, потом его охлаждать, да и эффективность его зависит от создаваемого вакуума и степени увлажнения кабеля.

Известен способ сушки бумажной изоляции кабеля путем размещения одного конца кабеля в термокамере, а ко второму концу кабеля перед снижением давления в термокамере подсоединяют источник сухого газа (SU, 811335, кл. Н 01 В 13/30, 10.03.81),

Эффективность сушки известным способом достаточно высокая за счет создания потока сухого газа, направленного по кабелю в термокамеру. Этот поток газа и уносит влагу из кабеля.

Степень сушки оценивают по величине сопротивления изоляции, а способ можно использовать и для сушки кабелей уже проложенных.

Однако известный способ также громоздок и требует наличия следующего оборудования: термокамера, вакуум-насос; камера для второго конца кабеля; емкость для источника сухого газа (азот с точкой росы -70°С).

Ближайшим аналогом настоящего изобретения является электроосмотическая сушка бумажной изоляции кабеля путем создания электрического поля, в котором токоведущие жилы кабеля подключают к положительному полюсу источника тока (SU, 240825, кл. Н 01 В 13/30, 22.08.69).

В известном способе отрицательный полюс источника тока соединяют с землей для осуществления сушки за счет использования явления электроосмоса.

При таком подключении все токоведущие жилы кабельной сети будут находиться под положительным потенциалом, что улучшает сушку изоляции кабеля.

Задачей изобретения является обеспечение эффективной электроосмотической сушки бумажной изоляции кабеля, обеспечивающей значительную экономию кабеля за счет уменьшения размеров отрубаемых концов.

Новый технический результат достигается тем, что в способе электроосмотической сушки бумажной изоляции кабеля путем создания электрического поля, в котором токоведущие жилы кабеля подключают к положительному полюсу источника тока, согласно изобретению в бумажную изоляцию открытого конца кабеля вводят металлические электроды в количестве, равном количеству жил кабеля, и подсоединяют их к отрицательному полюсу источника тока.

При этом в качестве металлических электродов используют металлические пластины из алюминия или меди, а уровень заглубления пластин составляет 2 см.

Электрическое поле создают в изоляции кабеля путем прикладывания постоянного напряжения между токоведущими жилами и металлическими электродами, подключая положительный полюс источника постоянного напряжения к токоведущим жилам, а отрицательный к металлическим электродам.

Время приложения напряжения составляет 6-8 ч при прилагаемом напряжении 500-2500 В.

В предлагаемом способе сушки бумажной изоляции кабеля влага по капиллярам поступает к отрицательным электродам и концентрируется в месте разрыва кабеля. Увлажненный кусок кабеля отрубают перед установкой соединительной муфты.

Предложенный способ обеспечивает значительное уменьшение длины участка кабеля, который необходимо отрубить, чем способ-прототип.

Существующий стандартный способ сушки позволяет повысить сопротивление изоляции кабеля, но при этом влага из кабеля не удаляется, что может привести к пробою изоляции.

Пример реализации предлагаемого способа сушки кабеля АСБ приводится ниже: сушке подвергается трехжильный кабель с разделенным концом и начальным сопротивлением изоляции 0,09 МОм. Время приложения напряжения 8 ч; сопротивление через 8 ч - 70 МОм. Длина отрубленного увлажненного участка 20 см.

Длина куска кабеля, который необходимо было отрубить, если бы не использовался способ электроосмотической сушки, составляет 1 м, а время сушки бы составило 10-12 ч.

Таким образом, предлагаемый способ сушки бумажной изоляции кабеля обеспечивает эффективную сушку с достаточно большой экономией кабеля, остающегося в работе.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ электроосмотической сушки бумажной изоляции кабеля путем создания электрического поля, в котором токоведущие жилы кабеля подключают к положительному полюсу источника тока, отличающийся тем, что в бумажную изоляцию открытого конца кабеля вводят металлические электроды в количестве, равном количеству жил кабеля, и подсоединяют их к отрицательному полюсу источника тока, а увлажненный кусок кабеля отрубают.

Сушке подвергаются электрические машины при увлажнении изоляции обмоток и других токоведущих частей , например, при транспортировке, хранении, монтаже и ремонте, а также при длительном останове агрегата.

Сушка изоляции обмоток электрических машин без особой необходимости вызывает дополнительные неоправданные расходы, а при неправильном ведении режима сушки, кроме того, происходит порча обмотки.

Назначение сушки - удаление влаги из изоляции обмоток и повышение сопротивления до значения, при котором электрическую машину можно поставить под напряжение. Абсолютное сопротивление, МОм, изоляции для электрических машин, прошедших капитальный ремонт, должно быть не менее 0,5 МОм при температуре 10 - 30° С.

Для вновь установленных электрических машин это значение должно быть не ниже значений, приведенных в табл. 2, а у электродвигателей напряжением выше 2 кВ или более 1000 кВт, кроме того, необходимо определить мегаомметром ka6c или отношение R60/ R15.

Если полученные данные указывают на неудовлетворительное состояние изоляции, электрические машины подвергаются сушке.

Удаление влаги из изоляции обмотки электрической машины происходит за счет диффузии, вызывающей перемещение влаги в направлении потока тепла от более нагретой части обмотки к более холодной.

Перемещение влаги происходит вследствие перепада влажности в разных слоях изоляции, из слоев с большей влажностью влага перемещается в слои с меньшей влажностью. Перепад влажности в свою очередь создается перепадом температуры. Чем больше температурный перепад, тем интенсивнее происходит сушка изоляции. Например, нагревая внутренние части обмотки током, можно создать перепад температуры между внутренними и внешними слоями изоляции и тем ускорить процесс сушки.

Для ускорения сушки обмотки, нагретые до предельной температуры, целесообразно периодически охлаждать до температуры окружающей среды. Пои этом эффективность термической диффузии получается тем большей, чем быстрее охлаждаются поверхностные слои изоляции.

Табл. 1. Ориентировочная продолжительность сушки электрических машин

В процессе сушки нагревать обмотки и сталь нужно постепенно, так как при быстром нагревании температура внутренних частей машины может достигнуть опасного значения, в то время как нагревание наружных частей будет еще незначительным.

Скорость подъема температуры обмотки во время сушки не должна превышать 4 - 5°С в час. Согласно ПТЭ электроустановок потребителей измерение сопротивления изоляции относительно корпуса машины и между обмотками производят для обмоток электрических машин напряжением до 660 В включительно на 1000 В, а у электрических машин напряжение выше 660 В - мегаомметром на 2500 В.

Однако согласно ГОСТ 11828 - 75 сопротивление обмоток электрических машин на номинальное напряжение до 500 В включительно измеряют мегаомметром, рассчитанным на 500 В, обмоток электрических машин на номинальное напряжение выше 500 В - мегаомметром на 1000 В. Следовательно, ПТЭ в некоторой степени ужесточают требования по испытанию изоляции мегаомметром.

Производится при температуре обмоток 75°С. Если сопротивление изоляции обмоток было измерено при другой температуре, но не ниже 10 °С, оно может быть пересчитано на температуру 75 °С.

Перед сушкой изоляции обмоток электрических машин помещение должно быть очищено от мусора, пыли и грязи. Электрические машины должны быть тщательно осмотрены и продуты сжатым воздухом. Во время сушки измеряют сопротивление изоляции каждой обмотки электрической машины по отношению к заземленному корпусу машины и между обмотками (рис. 1).

Каждый раз перед измерением необходимо устранять остаточные заряды в изоляции, для этого обмотку заземляют на корпус на 3 - 4 мин. Кроме того, при сушке обмоток электрических машин необходимо измерять температуру обмоток, окружающего воздуха, ток сушки. Практически в результате сушки обмоток электрических машин сопротивление изоляции при температуре 750°С должно быть не ниже данных табл. 2.

Табл. 2. Наименьшие допустимые сопротивления изоляции обмоток электрических машин после сушки

Сушка обмоток электрических машин способом индукционных потерь в стали

В последние годы внедрены рациональные способы сушки электродвигателей индукционными потерями в стали статора при неподвижных машинах, не связанные с прохождением тока непосредственно в обмотках. При этом способе сушки имеются две разновидности: потерями в активной стали статора и потерями в корпусе статора.

Нагрев электродвигателей осуществляется потерями на перемагничивание и в активной стали статора электродвигателя переменного тока или индуктора машины постоянного тока от создаваемого в машинах переменного магнитного потока в сердечнике статора и корпусе машины.

Создается специальной намагничивающей обмоткой, наматываемой на корпус машины по наружной поверхности его с протягиванием проводников под станину (рис. 1, а) или на корпус и подшипниковые щиты (рис. 1, б), переменный магнитный поток может быть также создан индукционными потерями в активной стали статора и корпусе электрической машины (рис. 1, в).

Ротор асинхронной или синхронной машины должен быть вынут для возможности намотки на статор намагничивающих витков.

Рис. 1. Сушка электрических машин за счет индукционных потерь в стали: о-в корпусе машины, б - в корпусе и подшипниковых щитах, в - в корпусе и активной стали статора

Намагничивающая обмотка выполняется изолированным проводом, сечение и количество витков определяется соответствующим расчетом.

В процессе сушки сопротивление изоляции обмоток электрических машин в первый период сушки снижается, в дальнейшем возрастает и, достигнув некоторого значения, становится постоянным. В начале сушки сопротивление изоляции измеряют через каждые 30 мин, а при достижении установившейся температуры - через каждый час.

Результаты заносят в журнал сушки и одновременно вычерчивают кривые (рис. 2) зависимости сопротивления изоляции и температуры обмоток от продолжительности сушки. Измерения сопротивления изоляции, температуры обмоток и окружающей среды продолжают до полного охлаждения электрической машины.

Сушку обмоток электрической машины прекращают после того, как сопротивление изоляции будет при постоянной температуре практически неизменным в течение 3 - 5 ч и ka6c будет не ниже 1,3.

Рис. 2. Кривые зависимости сопротивления изоляции 2, коэффициента абсорбции 3 и температуры обмотки 1 электрической машины от продолжительности сушки

Сушка изоляции обмоток электрического двигателя в сушильной печи

* SZ смкрутка: от 2 -100 жил, заготовок небольшого сечения

Виды: 1- вращение приставки всегда в одну сторону – переодическое изменение направления скрутки. 2- попеременное изменение вращения

Минус : измение направления скрутки – необходимо тормозить и разгонять – изменяется шаг скрутки в момент остановки и пкска, невозможно создания необходимой степени обжатия при скрутке.

Плюс : очень высокая производительность.

Используется как приставка.

* Рамочные машины одинарной скрутки

* Комбинированные машины скручивающие пары в пучек. Малое число отдающих барабанов, практическая часть устанавливается как приставка на крутильную часть (до 10 пар)

1
- опорный диск

2- паракрутильная приставка

3- распределительная розетка

5- тяговое устройство(гусеничное)

6-приемное устройство

*
При большом количестве пар применяют агрегаты с вращающимся приемным устройством (скрутка 30-50 пар)

1- паракрутильная приставка

2- распределительная розетка

4- вращающееся приемное устройство

5.1 Сушка бумажной изоляции. Виды влаги. Кинетика процесса сушки.

Назначение операции: Удалить влагу из бумаги, чтобы увеличить долговечность кабеля и исходные параметры.

Влажность, до которой необходимо высушить:0,5 – 0,2 %, до 35 кВ включительно.

Меньше 0,1 %, 110 кВ и выше.

Бумага является каллойдным, волокнистым материалом (95% из целлюлозы)

Влага уменьшает электрические характеристики бумаги,  V уменьшается, tg увеличивается,практически не изменяется. Влага вызывает кристаллизацию канифоли пропиточном составе (изменяется объём и возникают пустоты, в которых может возникнуть поляризация и старение изоляции)

Требования:

Удалить влагу до необходимой степени.

Сушку произвести так чтобы не было термического разрушения.

Время сушки min

Виды влаги:

химически связанная влага – группа ОН входящая в состав целлюлозы, удалить эту влагу нельзя.

абсорбционная – мономолекулярный слой воды скапливающийся на поверхности бумаги и капилляров. Удаляют с помощью сушки, но требует большого количества энергии.

капиллярная влага – непосредственно находится в капиллярах. Удаляют сушкой. Самое простое.

Кинетика процесса сушки : сушка – испарение влаги с поверхности бумаги в окружающую среду.

Необходимо обеспечить:

пр. влагопереноса (из толщины на поверхность)

само испарение с поверхности

Испарение с поверхности определяется i = B (Ps - Po )* S , i – кол-во испарения, В – коэф испарения, Ps – давления пара у поверхности изоляции, Po – давление окружающей среды.

Влагоперенос может осуществлятся:

Влагопроводность.

В
се виды переноса в сторону уменьшения влажности под действием внешних факторов. К - коэффициент влагопроводности, 0 – удельный вес воды. U – градиент влажности.

Оптимальный вариант когда они совпадают i И и i T и направлены к поверхности i = i И + i T