Введение. Основные факторы, определяющие качество и надёжность кабелей, проявляются в основном на микроскопическом уровне, или же характеризуются микрогетерогенностью. К этим факторам относятся: технологические дефекты, морфология полимерной изоляции, термическое, электрическое и электрохимическое старение. Методы. Для исследования этих объектов и явлений мы применяем три группы методов световой микроскопии: визуальные наблюдения и фотомикрографию с применением как общепринятых, так и малоизвестных или забытых методов (аноптральная микроскопия, контраст ассиметричного освещения по Kachar и др.); микроспектральный анализ в видимом и УФ-диапазоне, в последнее время — в ИК-области; микроманипуляционный эксперимент. Для каждого из исследуемых факторов описана методика экспериментальных исследований и необходимые для ее применения образцы и установки, перечислены основные требования к методике и количественные меры оценки качества изоляции. Результаты. Получены изображения микродефектов, элементов микроструктуры, спектры флуоресценции. Выявлены особенности проявления механизмов старения в зависимости от вида изоляции. Показано влияние особенностей морфологии различных участков изоляции на её электрическую прочность. Обсуждение. В статье продемонстрирована эффективность методов световой микроскопии для изучения качества и надёжности изоляционных систем кабелей среднего и высокого напряжения. Стоит также отметить, что особой нишей применения микроскопии являются испытания экспериментальных образцов материалов при разработках кабельных диэлектриков с улучшенными свойствами.
Introduction. The quality and reliability of polymer insulation of medium and high voltage cables are controlled by factors which reveal themselves on a microscopic level or exhibit microheterogeneity. These factors include: technological microscopic defects, polymer insulation morphology as well as thermal, electrical and electrochemical ageing. Methods. Three groups of light microscopy methods were used for studying the above mentioned factors: visual observation and photomicrography using both common and little-known or forgotten methods (anoptral microscopy, Kachar asymmetric illumination contrast, etc.); microspectral analysis in visible and ultraviolet spectral range, recently – in infrared spectral range; micromanipulation experiment. For each of the investigated factors the article explains the methodology of experimental research including description of experimental equipment and specimens. Some parameters are offered for quantitative estimation of insulation quality. Results. Photomicrographs of defects, morphological units and fluorescence spectra are obtained and presented in the article. It is shown that the manifestation of ageing mechanisms depends on the insulation type. The influence of different insulation areas morphological details on dielectric strength is demonstrated. Discussion. The results have shown the effectiveness of light microscopy methods application for quality and reliability estimation of cable insulating systems. We would also like to emphasize that testing of experimental material specimens in the course of development of advanced cable dielectrics represent a special niche for microscopy application.