Welche Faktoren beeinflussen die Isolationsfestigkeit von Kabeln?

Bei der Herstellung von Drähten und Kabeln tritt häufig das Phänomen eines geringen Isolationswiderstands auf. Es gibt viele Faktoren, die den Isolationswiderstandswert von Kabeln beeinflussen. Tatsächlich gibt es vier Hauptfaktoren, die einen großen Einfluss auf den Isolationswiderstandsbeiwert haben.

1. Der Einfluss der Temperatur

Mit zunehmender Temperatur nimmt der Isolationswiderstandsbeiwert ab. Dies liegt an der Zunahme der thermischen Bewegung und der Zunahme der Ionenbildung und -wanderung. Unter Einwirkung von Spannung erhöht sich der durch Ionenbewegung gebildete Leitungsstrom und der Isolationswiderstand sinkt.

Theorie und Praxis zeigen, dass der Isolationswiderstandsbeiwert mit zunehmender Temperatur exponentiell abnimmt und die Leitfähigkeit mit zunehmender Temperatur exponentiell zunimmt.

2. Der Einfluss der elektrischen Feldstärke

Wenn die elektrische Feldstärke in einem relativ niedrigen Bereich liegt, nimmt die Beweglichkeit der Ionen proportional zur Zunahme der elektrischen Feldstärke zu. Ionenstrom und elektrische Feldstärke folgen dem Ohmschen Gesetz. Wenn die elektrische Feldstärke relativ hoch ist, ändert sich die Beweglichkeit der Ionen mit zunehmender elektrischer Feldstärke allmählich von einer linearen Beziehung zu einer exponentiellen Beziehung. Wenn die elektrische Feldstärke nahe am Durchbruch liegt, tritt eine große Menge an Elektronenwanderung auf, wodurch der Isolationswiderstandsbeiwert stark reduziert wird.

Die in der Norm festgelegte Spannungsfestigkeitsprüfspannung verschiedener Draht- und Kabelprodukte befindet sich in der Phase, in der die Ionenbeweglichkeit proportional zur elektrischen Feldstärke zunimmt, sodass der Einfluss der elektrischen Feldstärke auf den Isolationswiderstandsbeiwert nicht zum Tragen kommt. Wenn die Probe einem Durchbruchstest unterzogen wird, wird der Einfluss des elektrischen Feldes auf den Isolationswiderstandsbeiwert deutlich.

3. Der Einfluss der Luftfeuchtigkeit

Aufgrund der hohen Leitfähigkeit von Wasser sind Wassermoleküle viel kleiner als Polymermoleküle. Unter Einwirkung von Wärme bewegen sich die Makromoleküle des Polymers und die konstituierenden Kettensegmente relativ zueinander, so dass Wassermoleküle leicht in das Polymer eindringen können, die leitfähigen Ionen im Polymer erhöhen und den Isolationswiderstand verringern.

Die Norm schreibt für verschiedene Drähte und Kabel Tauchprüfungen vor. Beispielsweise wird die Gummiprobe vor der Messung des Isolationswiderstands 24 Stunden lang in Wasser getaucht. Der Zweck ist, den Einfluss von Feuchtigkeit und Wasser auf die elektrischen Eigenschaften während des Gebrauchs zu berücksichtigen.

Der Isolationswiderstand ist eine der wichtigsten elektrischen Eigenschaften von Isoliermaterialien und ein wichtiger Indikator für Draht- und Kabelprodukte oder -materialien. Im Allgemeinen wird gefordert, dass der Isolationswiderstand nicht unter einem bestimmten Wert liegt. Wenn der Isolationswiderstandswert zu niedrig ist, wird der Leckstrom entlang der Draht- und Kabelleitung zwangsläufig zunehmen, was zu einer Verschwendung elektrischer Energie führt. Gleichzeitig wird die elektrische Energie in Wärmeenergie umgewandelt, was den thermischen Durchbruch vorbereitet und die Möglichkeit eines thermischen Durchbruchs erhöht.

4. Einfluss der Materialreinheit

Verunreinigungen werden in das Material eingebracht, wodurch sich die leitfähigen Partikel im Material erhöhen und der Isolationswiderstand verringert. Daher spiegelt der Isolationswiderstand eines bestimmten Gummi- und Kunststoffmaterials die Reinheit des Materials wider und verifiziert, ob es den Standard erfüllt.

Bei der Herstellung von Drähten und Kabeln werden die Prozessabläufe nicht streng eingehalten, Verunreinigungen und Materialien blubbern aufgrund von Feuchtigkeit, Isolationskernabweichungen oder zu geringen Außendurchmessern im Vergleich zum Standard, Isolationsdelamination oder -risse, Isolationskratzer usw. reduzieren den Isolationswiderstand des Produkts.

Daher ist es zur Überprüfung des Isolationswiderstands notwendig zu prüfen, ob es Probleme im Prozessablauf gibt. Während der Verwendung von Drähten und Kabeln kann die Messung der Änderungen des Isolationswiderstands auch Isolationsschäden überprüfen und Unfälle verhindern.