Materiale pentru cabluri care blochează apa
Materialele de blocare a apei pot fi în general împărțite în două categorii: blocare activă a apei și blocare pasivă a apei. Blocarea activă a apei utilizează proprietățile de absorbție a apei și de umflare ale materialelor active. Când teaca sau îmbinarea este deteriorată, aceste materiale se extind la contactul cu apa, limitând penetrarea acesteia în cablu. Astfel de materiale includgel expandant absorbant de apă, bandă de blocare a apei, pulbere de blocare a apei,fire care blochează apași cablu de blocare a apei. Blocarea pasivă a apei, pe de altă parte, folosește materiale hidrofobe pentru a bloca apa în afara cablului atunci când teaca este deteriorată. Exemple de materiale de blocare pasivă a apei sunt pasta umplută cu petrol, adezivul topit la cald și pasta de expandare termică.
I. Materiale pasive de blocare a apei
Umplerea cablurilor cu materiale pasive de blocare a apei, cum ar fi pasta de petrol, a fost principala metodă de blocare a apei în primele cabluri de energie. Această metodă previne eficient pătrunderea apei în cablu, dar are următoarele dezavantaje:
1. Crește semnificativ greutatea cablului;
2. Provoacă o reducere a performanței conductive a cablului;
3. Pasta de petrol contaminează grav îmbinările cablurilor, ceea ce face curățarea dificilă;
4. Procesul complet de umplere este greu de controlat, iar umplerea incompletă poate duce la o performanță slabă de blocare a apei.
II. Materiale active de blocare a apei
În prezent, materialele active de blocare a apei utilizate în cabluri sunt în principal banda de blocare a apei, pulberea de blocare a apei, cablul de blocare a apei și firul de blocare a apei. Comparativ cu pasta de petrol, materialele active de blocare a apei au următoarele caracteristici: absorbție ridicată a apei și rată mare de umflare. Acestea pot absorbi rapid apa și se umflă rapid pentru a forma o substanță gelatinoasă care blochează infiltrarea apei, asigurând astfel siguranța izolației cablului. În plus, materialele active de blocare a apei sunt ușoare, curate și ușor de instalat și de îmbinat. Cu toate acestea, ele au și unele dezavantaje:
1. Pudra care blochează apa este dificil de atașat uniform;
2. Banda sau firul care blochează apa poate mări diametrul exterior, afectând disiparea căldurii, accelerând îmbătrânirea termică a cablului și limitând capacitatea de transmisie a cablului;
3. Materialele active de blocare a apei sunt în general mai scumpe.
Analiza blocării apei: În prezent, principala metodă utilizată în China pentru a preveni pătrunderea apei în stratul de izolație al cablurilor este creșterea stratului impermeabil. Cu toate acestea, pentru a realiza o blocare completă a apei în cabluri, trebuie să luăm în considerare nu doar penetrarea radială a apei, ci și prevenirea eficientă a difuziei longitudinale a apei odată ce aceasta intră în cablu.
Strat izolator impermeabil din polietilenă (teacă interioară): Extrudarea unui strat de blocare a apei din polietilenă, în combinație cu un strat de amortizare a umezelii (cum ar fi banda de blocare a apei), poate îndeplini cerințele de blocare longitudinală a apei și protecție împotriva umezelii în cablurile instalate în medii moderat umede. Stratul de blocare a apei din polietilenă este ușor de fabricat și nu necesită echipamente suplimentare.
Bandă de aluminiu acoperită cu plastic, strat de izolație impermeabilă lipită din polietilenă: Dacă cablurile sunt instalate în apă sau în medii extrem de umede, capacitatea radială de blocare a apei a straturilor de izolație din polietilenă poate fi insuficientă. Pentru cablurile care necesită o performanță radială de blocare a apei mai mare, este acum obișnuit să se înfășoare un strat de bandă compozită aluminiu-plastic în jurul miezului cablului. Această etanșare este de sute sau chiar mii de ori mai rezistentă la apă decât polietilena pură. Atâta timp cât îmbinarea benzii compozite este complet lipită și etanșată, penetrarea apei este aproape imposibilă. Banda compozită aluminiu-plastic necesită un proces longitudinal de înfășurare și lipire, care implică investiții suplimentare și modificări ale echipamentelor.
În practica inginerească, realizarea blocării longitudinale a apei este mai complexă decât blocarea radială a apei. Au fost utilizate diverse metode, cum ar fi schimbarea structurii conductorului într-un design presat strâns, dar efectele au fost minime, deoarece există încă goluri în conductorul presat care permit apei să difuzeze prin acțiune capilară. Pentru a realiza o blocare longitudinală reală a apei, este necesar să se umple golurile din conductorul torsadat cu materiale de blocare a apei. Următoarele două niveluri de măsuri și structuri pot fi utilizate pentru a realiza blocarea longitudinală a apei în cabluri:
1. Utilizarea conductorilor care blochează apa. Adăugați șnur impermeabil, pulbere impermeabilă, fire impermeabile sau înfășurați bandă impermeabilă în jurul conductorului presat strâns.
2. Utilizarea miezurilor care blochează apa. În timpul procesului de fabricație a cablului, umpleți miezul cu fire sau cablu care blochează apa sau înfășurați miezul cu bandă semiconductoare sau izolatoare care blochează apa.
În prezent, principala provocare în blocarea longitudinală a apei constă în conductorii care blochează apa - modul de umplere a substanțelor care blochează apa între conductori și ce substanțe care blochează apa să fie utilizate rămâne un punct central al cercetării.
III. Concluzie
Tehnologia radială de blocare a apei utilizează în principal straturi de izolație care blochează apa înfășurate în jurul stratului de izolație al conductorului, cu un strat de pernă care absoarbe umezeala adăugat la exterior. Pentru cablurile de medie tensiune se utilizează în mod obișnuit banda compozită aluminiu-plastic, în timp ce cablurile de înaltă tensiune utilizează de obicei manta de etanșare metalică din plumb, aluminiu sau oțel inoxidabil.
Tehnologia de blocare longitudinală a apei se concentrează în principal pe umplerea golurilor dintre firele conductive cu materiale de blocare a apei pentru a bloca difuzia apei de-a lungul miezului. Conform dezvoltărilor tehnologice actuale, umplerea cu pulbere de blocare a apei este relativ eficientă pentru blocarea longitudinală a apei.
Obținerea unor cabluri impermeabile va afecta inevitabil disiparea căldurii și performanța conductivă a cablului, așa că este esențial să se selecteze sau să se proiecteze structura adecvată a cablului de blocare a apei pe baza cerințelor inginerești.
Data publicării: 14 februarie 2025