Structura cablului pare simplă, de fapt, fiecare componentă a acestuia are propriul său scop important, astfel încât fiecare material component trebuie să fie selectat cu atenție atunci când fabricați cablul, astfel încât să se asigure fiabilitatea cablului realizat din aceste materiale în timpul funcționării.
1. Material conductor
Istoric, materialele utilizate pentru conductoarele de cablu de alimentare au fost cupru și aluminiu. De asemenea, a fost încercat pe scurt. Cuprul și aluminiul au o conductivitate electrică mai bună, iar cantitatea de cupru este relativ mai mică atunci când transmite același curent, astfel încât diametrul exterior al conductorului de cupru este mai mic decât cel al conductorului de aluminiu. Prețul aluminiului este semnificativ mai mic decât cuprul. În plus, deoarece densitatea cuprului este mai mare decât cea a aluminiului, chiar dacă capacitatea de transport curentă este aceeași, secțiunea transversală a conductorului de aluminiu este mai mare decât cea a conductorului de cupru, dar cablul conductorului de aluminiu este încă mai ușor decât cablul conductorului de cupru.
2. Materiale de izolare
Există multe materiale izolatoare pe care le pot utiliza cablurile de putere MV, incluzând chiar și materiale de izolare de hârtie impregnate din punct de vedere tehnologic, care au fost utilizate cu succes de mai bine de 100 de ani. Astăzi, izolarea polimerică extrudată a fost acceptată pe scară largă. Materialele de izolare polimer extrud includ PE (LDPE și HDPE), XLPE, WTR-XLPE și EPR. Aceste materiale sunt termoplastice, precum și termozetarea. Materialele termoplastice se deformează atunci când sunt încălzite, în timp ce materialele termoset își păstrează forma la temperaturi de funcționare.
2.1. Izolația hârtiei
La începutul funcționării lor, cablurile izolate pe hârtie poartă doar o sarcină mică și sunt relativ bine întreținute. Cu toate acestea, utilizatorii de energie electrică continuă să facă cablul care transportă din ce în ce mai mare sarcină, condițiile de utilizare originale nu mai sunt potrivite pentru nevoile cablului curent, atunci experiența inițială bună nu poate reprezenta operația viitoare a cablului trebuie să fie bună. În ultimii ani, cablurile izolate de hârtie au fost rareori utilizate.
2.2.PVC
PVC este încă utilizat ca material izolant pentru cabluri de 1kV de joasă tensiune și este, de asemenea, un material de înveliș. Cu toate acestea, aplicarea PVC în izolația cablurilor este înlocuită rapid cu XLPE, iar aplicarea în teacă este înlocuită rapid cu polietilenă liniară cu densitate joasă (LLDPE), polietilenă cu densitate medie (MDPE) sau polietilenă de înaltă densitate (HDPE), iar cabanele non-PVC au costuri de ciclu de viață mai mici.
2.3. Polietilenă (PE)
Polietilena de densitate joasă (LDPE) a fost dezvoltată în anii 1930 și este utilizată acum ca rășină de bază pentru materiale de polietilenă reticulată (XLPE) și polietilenă reticulată (WTR-XLPE rezistentă la apă. În stare termoplastică, temperatura maximă de funcționare a polietilenului este de 75 ° C, care este mai mică decât temperatura de funcționare a cablurilor izolate de hârtie (80 ~ 90 ° C). Această problemă a fost rezolvată odată cu apariția polietilenului reticulat (XLPE), care poate îndeplini sau depăși temperatura de serviciu a cablurilor izolate pe hârtie.
2.4.Polietilenă reticulată (XLPE)
XLPE este un material de termozetare realizat prin amestecarea polietilenului cu densitate mică (LDPE) cu un agent de reticulare (cum ar fi peroxidul).
Temperatura maximă de funcționare a conductorului de cablu izolată XLPE este de 90 ° C, testul de suprasarcină este de până la 140 ° C, iar temperatura de scurtcircuit poate atinge 250 ° C. XLPE are caracteristici dielectrice excelente și poate fi utilizată în intervalul de tensiune de la 600V la 500kV.
2.5. Polietilenă reticulată de arbore rezistentă la apă (WTR-XLPE)
Fenomenul arborelui de apă va reduce durata de viață a cablului XLPE. Există multe modalități de a reduce creșterea arborelui de apă, dar una dintre cele mai frecvent acceptate este utilizarea materialelor de izolare special concepute concepute pentru a inhiba creșterea arborelui de apă, numite polietilen reticulat WTR-XLPE rezistent la apă.
2.6. Cauciuc de propilenă de etilenă (EPR)
EPR este un material de termozetare din etilenă, propilenă (uneori un al treilea monomer), iar copolimerul celor trei monomeri se numește cauciuc de dien de etilen propilen (EPDM). Pe o gamă largă de temperatură, EPR rămâne întotdeauna moale și are o rezistență bună la corona. Cu toate acestea, pierderea dielectrică a materialului EPR este semnificativ mai mare decât cea a XLPE și WTR-XLPE.
3. Procesul de vulcanizare a izolației
Procesul de reticulare este specific polimerului utilizat. Fabricarea de polimeri reticulați începe cu un polimer matricial și apoi sunt adăugați stabilizatori și reticulați pentru a forma un amestec. Procesul de reticulare adaugă mai multe puncte de conectare la structura moleculară. Odată reticulată, lanțul molecular polimer rămâne elastic, dar nu poate fi complet tăiat într-o topire fluidă.
4..
Stratul de protecție semi-conductivă este extrudat pe suprafața exterioară a conductorului și izolației pentru a uni câmpul electric și pentru a conține câmpul electric în miezul izolat de cablu. Acest material conține un grad de inginerie al materialului negru de carbon pentru a permite stratului de ecranare al cablului să obțină o conductivitate stabilă în intervalul necesar.
Timpul post: 12-2024 aprilie