Вестник МГТУ. 2015, №4.

Власов А. Б. и др. Экспресс-диагностика свойств судовых кабелей… 690 УДК 621.3.048:621.315.61 А. Б. Власов, С. В. Власова, К. Б. Аллояров, В. А. Мухалев Экспресс-диагностика свойств судовых кабелей, подвергнутых длительному старению A. B. Vlasov, S. V. Vlasova, K. B. Alloyarov, V. A. Muhalev The method of controlling the properties of rubber insulation of cables Аннотация. Разработан метод контроля свойств резиновой изоляции кабелей, позволяющий оценивать техническое состояние изоляции в процессе старения. Метод опирается на измерение твердости изоляции при эксплуатации. Abstract. The method of controlling the properties of rubber insulation of cables allowing evaluation of the technical condition of the insulation during aging has been developed. The method is based on measuring the hardness of the insulation during operation. Ключевые слова: твердость изоляции, кабели, экспресс-метод диагностики, качество изоляции, старение изоляции кабелей. Key words: hardness of insulation, cables, rapid method of diagnostics, quality of isolation, methods estimation technical condition, aging of cable insulation. Введение Аварии, происшествия на судах, связанные с нарушением изоляции силовых кабелей, самовозгоранием и разрушением изоляции приводят к значительным убыткам и катастрофам. В мировой практике до сих пор не создана система профилактических испытаний кабельной изоляции силовых кабелей неразрушающими методами, которая позволила бы оценивать остаточный ресурс и прогнозировать вероятность выхода кабеля из строя в процессе его эксплуатации. Осуществляется эпизодический контроль сопротивления на судах штатными приборами [1], но подобные процедуры не могут предотвратить аварийные ситуации и не дают информации об остаточном ресурсе кабеля. Контроль надежности и оценка остаточного ресурса силовых кабелей могут быть осуществлены на основе измерения абсорбционных характеристик, динамических вольт-амперных характеристик, реверсивных и термостимулированных токов и другими технически сложно реализуемыми методами. Предложенная методика контроля свойств кабелей с резиновой изоляцией на основе анализа температурной зависимости электропроводности [2] также трудно реализуема при промышленной эксплуатации кабеля и его закреплении в пучке трассы. Актуальной является разработка экспресс-методик для определения технического состояния кабельной изоляции, в том числе судовых кабелей с резиновой изоляцией, поиск диагностических параметров, которые, изменяясь со временем по мере старения изоляции, непосредственно связаны с процессом трещинообразования. Подобным диагностическим параметром, по нашему мнению, может являться твердость материала изоляции, величина которой, как показывает практика, существенно изменяется в процессе старения изоляции. Материалы и методы 1. Особенности кабелей с резиновой изоляцией Отличительной особенностью судовых кабелей является наличие шланговой изоляции типа РШН; изоляция жилы выполняется из резин типа РТИ. Известно, что для подобных материалов доминирующим механизмом старения резины является протекание реакций окислительного дегидрохлорирования полихлоропрена, сопровождающихся изменением структуры пространственной сетки. Срок службы кабелей включает время транспортировки, хранения, монтажа, эксплуатации до потери работоспособности, причем последний фактор является наиболее доминирующим. Согласно техническим условиям, критерием работоспособности кабелей после истечения срока службы являются: отсутствие на поверхности шланговой оболочки трещин по длине; соответствие электрического состояния изоляции жил требованиям по работоспособности системы, в которой находится кабель. Фактический срок службы кабелей не ограничивается тем, что указан в технических условиях, а определяется состоянием кабелей к концу срока их службы. В процессе эксплуатации за счет десорбции наполнителей (рис. 1), протекающих химических реакций кабель теряет эластичность, гибкость, становится жестким. На его оболочке и изоляции жилы возникает сетка мелких трещинок, а затем – трещины, открывающие доступ влажному воздуху, загрязнениям вплоть до металлической жилы. При этом в отсутствие загрязнений в сухом воздухе электрическое сопротивление кабеля с трещинами в объеме изоляции может оставаться относительно высоким, но оно резко падает во влажной или агрессивной