Struktura kabelu se zdá být jednoduchá, ve skutečnosti má každá jeho složka svůj vlastní důležitý účel, takže každý materiál komponenty musí být při výrobě kabelu pečlivě vybrán, aby se zajistila spolehlivost kabelu vyrobeného z těchto materiálů během provozu.
1. Materiál vodiče
Historicky byly materiály použité pro vodiče napájecí kabely měď a hliník. Sodík byl také krátce vyzkoušen. 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 průměr hliníkového vodiče. Cena hliníku je výrazně nižší než měď. Navíc, protože hustota mědi je větší než hustota hliníku, i když je proudová nosnost stejná, průřez hliníkového vodiče je větší než hustota měděného vodiče, ale hliníkový vodič je stále lehčí než kabel mědi.
2. izolační materiály
Existuje mnoho izolačních materiálů, které mohou využívat výkonové kabely MV, dokonce včetně technologicky zralých impregnovaných izolačních materiálů papíru, které se úspěšně používají více než 100 let. Dnes byla široce akceptována extrudovaná izolace polymeru. Mezi extrudované polymerní izolační materiály patří PE (LDPE a HDPE), XLPE, WTR-XLPE a EPR. Tyto materiály jsou termoplastické i termosetové. Termoplastické materiály se deformují při zahřívání, zatímco termosetové materiály si zachovávají svůj tvar při provozních teplotách.
2.1. Izolace papíru
Na začátku jejich provozu nesou papírové kabely pouze malé zatížení a jsou relativně dobře udržovány. Výkonní uživatelé však i nadále vytvářejí kabel, který má stále více a více vysokých zatížení, původní podmínky použití již nejsou vhodné pro potřeby současného kabelu, pak původní dobrý zážitek nemůže představovat budoucí provoz kabelu musí být dobrý. V posledních letech byly papírové izolované kabely používány jen zřídka.
2.2.PVC
PVC se stále používá jako izolační materiál pro kabely s nízkým napětím 1 kV a je také oplášťovým materiálem. Aplikace PVC v kabelové izolaci je však rychle nahrazena XLPE a aplikace v plášti je rychle nahrazena lineárním polyethylem s nízkou hustotou (LLDPE), polyethylen střední hustoty (MDPE) nebo polyethylen s vysokou hustotou (HDPE) a náklady na nižší životní cyklus.
2.3. Polyethylen (PE)
Polyethylen s nízkou hustotou (LDPE) byl vyvinut ve 30. letech 20. století a nyní se používá jako základní pryskyřice pro zesítěný polyethylen (XLPE) a materiály zesítěné polyethylenové (WTR-XLPE) odolné vůči vodě. V termoplastickém stavu je maximální provozní teplota polyethylenu 75 ° C, což je nižší než provozní teplota papírových izolovaných kabelů (80 ~ 90 ° C). Tento problém byl vyřešen příchodem zesítěného polyethylenu (XLPE), který může splňovat nebo překročit servisní teplotu papírově izolovaných kabelů.
2.4.Zesítěný polyethylen (XLPE)
XLPE je termosetový materiál vyrobený smícháním polyethylenu s nízkou hustotou (LDPE) s zesítěňovacím činidlem (jako je peroxid).
Maximální provozní teplota vodiče izolovaného kabelu XLPE je 90 ° C, test přetížení je až 140 ° C a teplota zkratu může dosáhnout 250 ° C. XLPE má vynikající dielektrické vlastnosti a lze jej použít v rozsahu napětí 600 V 500 kV.
2.5. Polyethylen odolný vůči vodě (WTR-XLPE)
Fenomén vody stromu sníží životnost kabelu XLPE. Existuje mnoho způsobů, jak snížit růst vodních stromů, ale jedním z nejčastěji přijímaných je použití speciálně inženýrských izolačních materiálů určených k inhibici růstu vodního stromu, nazývané polyethylen WTR-XLPE odolný vůči stromu odolný vůči vodě.
2.6. Ethylen Propylene Rubber (EPR)
EPR je termosetový materiál vyrobený z ethylenu, propylenu (někdy třetího monomeru) a kopolymer tří monomerů se nazývá guma ethylen propylen diene (EPDM). Během širokého teplotního rozsahu zůstává EPR vždy měkká a má dobrý odolnost proti koroně. Dielektrická ztráta materiálu EPR je však výrazně vyšší než ztráta XLPE a WTR-XLPE.
3. proces vulkanizace izolace
Proces zesítění je specifický pro použitý polymer. Výroba zesítěných polymerů začíná matricovým polymerem a poté se přidávají stabilizátory a zesíťovače, aby vytvořily směs. Proces zesítění přidává více bodů připojení k molekulární struktuře. Po zesíťování zůstává molekulární řetězec polymeru elastický, ale nelze jej zcela přerušit na taveninu tekutiny.
4. Stínění vodičů a izolační stínící materiály
Polovodivá vrstva stínění je extrudována na vnějším povrchu vodiče a izolaci, aby uniformovala elektrické pole a obsahovalo elektrické pole v kabelovém izolovaném jádru. Tento materiál obsahuje inženýrskou třídu uhorkového černého materiálu, který umožňuje stínění vrstvy kabelu k dosažení stabilní vodivosti v požadovaném rozsahu.
Čas příspěvku: APR-12-2024