Štruktúra kábla sa zdá byť jednoduchá, v skutočnosti má každý jeho komponent svoj vlastný dôležitý účel, takže materiál každého komponentu musí byť pri výrobe kábla starostlivo vybraný, aby sa zaistila spoľahlivosť kábla vyrobeného z týchto materiálov počas prevádzky.
1. Materiál vodiča
Historicky boli materiály používané na vodiče napájacích káblov meď a hliník. Krátko sa vyskúšal aj sodík. Meď a hliník majú lepšiu elektrickú vodivosť a množstvo medi je pri prenose rovnakého prúdu relatívne menšie, takže vonkajší priemer medeného vodiča je menší ako u hliníkového vodiča. Cena hliníka je výrazne nižšia ako u medi. Okrem toho, pretože hustota medi je väčšia ako hustota hliníka, aj keď je prúdová zaťažiteľnosť rovnaká, prierez hliníkového vodiča je väčší ako medený vodič, ale hliníkový vodič je stále ľahší ako medený vodič. .
2. Izolačné materiály
Existuje mnoho izolačných materiálov, ktoré môžu napájacie káble VN využiť, a to aj vrátane technologicky vyzretých impregnovaných papierových izolačných materiálov, ktoré sa úspešne používajú už viac ako 100 rokov. Dnes je široko akceptovaná extrudovaná polymérová izolácia. Extrudované polymérne izolačné materiály zahŕňajú PE (LDPE a HDPE), XLPE, WTR-XLPE a EPR. Tieto materiály sú termoplastické aj termosetové. Termoplastické materiály sa pri zahrievaní deformujú, zatiaľ čo termosetové materiály si zachovávajú svoj tvar pri prevádzkových teplotách.
2.1. Papierová izolácia
Papierom izolované káble na začiatku svojej prevádzky nesú len malú záťaž a pomerne dobre sa udržiavajú. Nároční používatelia však naďalej robia kábel prenášajúci stále viac a viac vysoké zaťaženie, pôvodné podmienky používania už nie sú vhodné pre potreby súčasného kábla, potom pôvodné dobré skúsenosti nemôžu predstavovať budúcu prevádzku kábla musí byť dobrá . V posledných rokoch sa káble s papierovou izoláciou používajú zriedka.
2.2.PVC
PVC sa stále používa ako izolačný materiál pre nízkonapäťové 1kV káble a je tiež plášťovým materiálom. Aplikácia PVC v izolácii káblov sa však rýchlo nahrádza XLPE a aplikácia v plášti sa rýchlo nahrádza lineárnym polyetylénom s nízkou hustotou (LLDPE), polyetylénom strednej hustoty (MDPE) alebo polyetylénom s vysokou hustotou (HDPE) a inými -PVC káble majú nižšie náklady na životný cyklus.
2.3. polyetylén (PE)
Nízkohustotný polyetylén (LDPE) bol vyvinutý v 30. rokoch 20. storočia a teraz sa používa ako základná živica pre materiály zo zosieťovaného polyetylénu (XLPE) a vodeodolné materiály zo zosieťovaného polyetylénu (WTR-XLPE). V termoplastickom stave je maximálna prevádzková teplota polyetylénu 75 °C, čo je nižšia ako prevádzková teplota papierovo izolovaných káblov (80~90 °C). Tento problém bol vyriešený príchodom zosieťovaného polyetylénu (XLPE), ktorý môže spĺňať alebo prekračovať prevádzkovú teplotu káblov s papierovou izoláciou.
2.4.Zosieťovaný polyetylén (XLPE)
XLPE je termosetový materiál vyrobený zmiešaním polyetylénu s nízkou hustotou (LDPE) so sieťovacím činidlom (ako je peroxid).
Maximálna prevádzková teplota vodiča kábla s izoláciou XLPE je 90 ° C, skúška preťažením je až 140 ° C a teplota pri skrate môže dosiahnuť 250 ° C. XLPE má vynikajúce dielektrické vlastnosti a môže byť použitý v rozsahu napätia 600V až 500kV.
2.5. Vode odolný strom Zosieťovaný polyetylén (WTR-XLPE)
Fenomén vodného stromu zníži životnosť kábla XLPE. Existuje mnoho spôsobov, ako znížiť rast vodných stromov, ale jedným z najbežnejšie akceptovaných je použitie špeciálne vyrobených izolačných materiálov určených na inhibíciu rastu vodných stromov, nazývaných vodeodolný zosieťovaný polyetylén WTR-XLPE.
2.6. Etylén propylénový kaučuk (EPR)
EPR je termosetový materiál vyrobený z etylénu, propylénu (niekedy tretieho monoméru) a kopolymér troch monomérov sa nazýva etylénpropyléndiénová guma (EPDM). V širokom rozsahu teplôt zostáva EPR vždy mäkký a má dobrú odolnosť voči koróne. Dielektrická strata materiálu EPR je však výrazne vyššia ako u XLPE a WTR-XLPE.
3. Proces vulkanizácie izolácie
Proces zosieťovania je špecifický pre použitý polymér. Výroba zosieťovaných polymérov začína matricovým polymérom a potom sa pridajú stabilizátory a zosieťovacie činidlá, aby sa vytvorila zmes. Proces zosieťovania pridáva do molekulárnej štruktúry viac spojovacích bodov. Po zosieťovaní zostáva molekulárny reťazec polyméru elastický, ale nemôže byť úplne prerušený na tekutú taveninu.
4. Tienenie vodičov a izolačné tieniace materiály
Polovodivá tieniaca vrstva je vytlačená na vonkajšom povrchu vodiča a izolácie na rovnomerné elektrické pole a na zachytenie elektrického poľa v izolovanom jadre kábla. Tento materiál obsahuje sadzový materiál technickej kvality, ktorý umožňuje tieniacej vrstve kábla dosiahnuť stabilnú vodivosť v požadovanom rozsahu.
Čas odoslania: 12. apríla 2024