Чи старіють провідники при розумному електричному навантаженні?

Конструкційні сталі схильні до виснаження - вони структурно слабшають під час впливу повторних механічних навантажень.

Чи є подібний процес для провідників, який робить їх менш придатними для використання, коли вони проводять струм досить довго?

Іншими словами, припустимо, у мене є старий трансформатор, який прослужив 30 років. Він як і раніше функціонує чудово (не згорів, короткий чи щось подібне), але вже досить старий. Я очікую, що ізоляція магнітопроводу ослабне через нагрівання протягом усіх цих років. Я також сподіваюся, що ізоляція основних пластин погіршиться.

А як щодо самих проводів? Чи відрізнятиметься алюміній чи мідь у них, ніж те, що я можу знайти в нових провідниках?

Далі - цікавий документ про старіння провідникових кабелів на атомних станціях .

На сторінках 20 і 21, всередині звітності таблиці кабельних компоненти підкреслюють фактори ( стресори ), ви знайдете можливі причини провідників відмов.

Ви можете помітити, що жодним чином провідниковий матеріал (алюміній, мідь) "не старіє" сам по собі, але це створює проблеми при взаємодії з іншими "факторами". Простий акт проведення струму не є шкідливим, якщо тільки він не викликає теплового напруження або механічного напруги на кабелі (не на матеріалі).

Що стосується самого матеріалу, мідь, яка використовується в будівельних провідниках, надзвичайно чиста, тому вона не руйнується, якщо не піддається впливу факторів, що викликають хімічну реакцію (наприклад, окислення, корозію) або ядерну реакцію (метали тривалий час піддаються впливу важких випромінювання, особливо нейтрони, зазнають зміни своїх фізичних властивостей, оскільки атоми кристалічної шпалери можуть бути мутовані в інші ізотопи або навіть в інші елементи).

Якщо питання стосується малих трансформаторів, наведені вище відповіді адекватні.

Якщо питання стосується великих трансформаторів, тобто силових трансформаторів, занурених у масло, - це зовсім інша гра.

Металеві провідники в трансформаторі не погіршуються з віком, але ізоляція. Силові трансформатори побудовані з паперовою ізоляцією, яка має обмежений термін експлуатації. Целюлоза в папері руйнується при нормальному нагріванні і стає механічно слабкою; крім того, деградація целюлози виділяє воду, що знижує діелектричну міцність олії.

Швидкість деградації є експоненціальною із збільшенням температури (див. Для обговорення див. 1 ). Я вважаю, що трансформатори зазвичай розроблені для досягнення 25 або 40 років життя при номінальному навантаженні.

Все, що потрібно сказати - металеві провідники в старому силовому трансформаторі будуть добре - але остерігайтеся старої ізоляції .

Не в трансформаторі - не повинно бути ніяких змін, якщо не було зловживати трансформатором.

$10^6$$10^7$$cm^2$

Тонкі дроти іноді можуть погіршуватися через хімічні речовини в навколишньому середовищі - я бачив, як дрібні мідні котушки виходять з ладу за наявності (газоподібної) сірки або сірчистих сполук, що потрапляють в щілини в ізоляції (вид чорної чуми).

Як було сказано вище, ваш трансформатор повинен бути нормальним, якщо він не перевантажений. Незначне перевантаження, генеруючи надмірне тепло, погіршить ізоляцію і, можливо, призведе до укорочення витків. Велике перевантаження повністю відкриє одну з обмоток.

Самі провідники не погіршують свою здатність переносити струм будь-якою потужністю до тих пір, поки вони працюють в межах своїх номінальних показників. Знову ж таки, проходження 1000 ампер через шматок №30 міді не буде працювати довго, але це тому, що нагрівання буде розплавляти провідник.

Первинний режим відмов провідників, будь то алюміній, мідь, або будь-що інше, що є порушенням ізоляції в системах ізоляції, або у випадку від кабелів середньої до високої напруги (від 15 кВ до 345 кВ) кабелів, що не мають належної установки, як правило, не дотримуючись мінімально допустимого вигину радіус.

В екологічному відношенні найпоширенішою причиною відмови ізольованого кабелю є потрапляння ультрафіолетового світла з близькою секундою дії масел або інших хімічних речовин, які руйнують справжню ізоляційну кожух. Дуже рідко можуть виникати збої через вторгнення води, але знову ж таки, це насправді не несправність провідника, а скоріше система ізоляції.

Щоб бути повною, існує можливість фактичної несправності провідника, але я не вважаю це справжнім відмовою провідника особисто, від неправильної установки, що призводить до гальванічної дії або корозії (подумайте, що провід на автомобільному клемі акумуляторної батареї роз’їдає від кислоти або міді, що розвивають типовий зелений патину при впливі солоної води). Ці збої майже завжди трапляються в точці з'єднання і є наслідком поганих або неправильних з'єднань.