Struktura kabelu se zdá být jednoduchá, ve skutečnosti má každý jeho komponent svůj důležitý účel, takže materiál každého komponentu musí být při výrobě kabelu pečlivě vybrán, aby byla zajištěna spolehlivost kabelu vyrobeného z těchto materiálů během provozu.
1. Materiál vodiče
Historicky byly materiály používané pro vodiče silových kabelů měď a hliník. Sodík byl také krátce zkoušen. Měď a hliník mají lepší elektrickou vodivost a množství mědi je při přenosu stejného proudu relativně menší, takže vnější průměr měděného vodiče je menší než u hliníkového vodiče. Cena hliníku je výrazně nižší než u mědi. Navíc, protože hustota mědi je větší než hustota hliníku, i když je proudová zatížitelnost stejná, průřez hliníkového vodiče je větší než průřez měděného vodiče, ale hliníkový vodič je stále lehčí než měděný vodič. .
2. Izolační materiály
Existuje mnoho izolačních materiálů, které mohou silové kabely VN využít, a to i včetně technologicky vyzrálých impregnovaných papírových izolačních materiálů, které se úspěšně používají již více než 100 let. Dnes je široce přijímána extrudovaná polymerová izolace. Mezi extrudované polymerní izolační materiály patří PE (LDPE a HDPE), XLPE, WTR-XLPE a EPR. Tyto materiály jsou termoplastické i termosetové. Termoplastické materiály se při zahřívání deformují, zatímco termosetové materiály si zachovávají svůj tvar při provozních teplotách.
2.1. Papírová izolace
Papírově izolované kabely na začátku svého provozu nesou jen malou zátěž a poměrně dobře se udržují. Nároční uživatelé však nadále dělají, že kabel přenáší stále více vysoké zatížení, původní podmínky použití již nevyhovují potřebám současného kabelu, pak původní dobrá zkušenost nemůže představovat budoucí provoz kabelu musí být dobrý . V posledních letech se papírově izolované kabely používají jen zřídka.
2.2.PVC
PVC se stále používá jako izolační materiál pro nízkonapěťové kabely 1kV a je také materiálem pláště. Aplikace PVC v izolaci kabelů je však rychle nahrazována XLPE a aplikace v plášti je rychle nahrazována lineárním polyethylenem s nízkou hustotou (LLDPE), polyethylenem střední hustoty (MDPE) nebo polyethylenem vysoké hustoty (HDPE) a ne -PVC kabely mají nižší náklady na životní cyklus.
2.3. Polyetylen (PE)
Nízkohustotní polyetylen (LDPE) byl vyvinut ve 30. letech 20. století a nyní se používá jako základní pryskyřice pro materiály ze zesítěného polyethylenu (XLPE) a voděodolného stromového zesíťovaného polyetylenu (WTR-XLPE). V termoplastickém stavu je maximální provozní teplota polyethylenu 75 °C, což je nižší než provozní teplota papírově izolovaných kabelů (80~90 °C). Tento problém byl vyřešen s příchodem zesíťovaného polyethylenu (XLPE), který může splňovat nebo překračovat provozní teplotu kabelů s papírovou izolací.
2.4.zesíťovaný polyethylen (XLPE)
XLPE je termosetový materiál vyrobený smícháním nízkohustotního polyethylenu (LDPE) se síťovacím činidlem (jako je peroxid).
Maximální provozní teplota vodiče izolovaného kabelu XLPE je 90 ° C, test přetížení je až 140 ° C a teplota při zkratu může dosáhnout 250 ° C. XLPE má vynikající dielektrické vlastnosti a lze jej použít v rozsahu napětí 600V až 500kV.
2.5. Voděodolný strom Zesíťovaný polyethylen (WTR-XLPE)
Jev vodního stromu sníží životnost kabelu XLPE. Existuje mnoho způsobů, jak omezit růst vodních stromů, ale jedním z nejběžněji přijímaných je použití speciálně upravených izolačních materiálů navržených k inhibici růstu vodních stromů, nazývaných voděodolný zesíťovaný polyethylen WTR-XLPE.
2.6. Ethylen propylenový kaučuk (EPR)
EPR je termosetový materiál vyrobený z ethylenu, propylenu (někdy třetího monomeru) a kopolymer těchto tří monomerů se nazývá ethylen propylen dienový kaučuk (EPDM). V širokém teplotním rozsahu zůstává EPR vždy měkký a má dobrou odolnost vůči koroně. Dielektrická ztráta materiálu EPR je však výrazně vyšší než u XLPE a WTR-XLPE.
3. Proces vulkanizace izolace
Proces síťování je specifický pro použitý polymer. Výroba zesíťovaných polymerů začíná matricovým polymerem a poté se přidají stabilizátory a zesíťovadla, aby se vytvořila směs. Proces síťování přidává do molekulární struktury více spojovacích bodů. Po zesítění zůstává molekulární řetězec polymeru elastický, ale nemůže být zcela přerušen na tekutou taveninu.
4. Stínění vodičů a izolační materiály stínění
Polovodivá stínící vrstva je vytlačena na vnějším povrchu vodiče a izolace, aby se vyrovnalo elektrické pole a zadrželo elektrické pole v izolovaném jádru kabelu. Tento materiál obsahuje materiál sazí technické kvality, aby stínící vrstva kabelu dosáhla stabilní vodivosti v požadovaném rozsahu.
Čas odeslání: 12. dubna 2024