Štruktúra kábla sa javí ako jednoduchá, v skutočnosti má každá zložka jeho vlastný dôležitý účel, takže každý materiál komponentu sa musí pri výrobe kábla starostlivo zvoliť, aby sa zabezpečila spoľahlivosť kábla vyrobeného z týchto materiálov počas prevádzky.
1. Materiál vodiča
Historicky boli materiály používané pre vodiče napájacích káblov meď a hliník. Sodík bol tiež stručne vyskúšaný. Meď a hliník majú lepšiu elektrickú vodivosť a množstvo medi je pri vysielaní rovnakého prúdu relatívne menšie, takže vonkajší priemer vodiča medi je menší ako množstvo hliníkového vodiča. Cena hliníka je výrazne nižšia ako meď. Okrem toho, pretože hustota medi je väčšia ako hliník hliníka, aj keď je prúdová kapacita rovnaká, prierez hliníkového vodiča je väčší ako vodiča medi, ale kábel hliníkového vodiča je stále ľahší ako kábel vodiča meďnatého.
2. Izolačné materiály
Existuje mnoho izolačných materiálov, ktoré môžu využiť napájacie káble MV, a to aj vrátane technologicky zrelých impregnovaných papierových izolačných materiálov, ktoré sa úspešne používajú už viac ako 100 rokov. Dnes bola extrudovaná polymérna izolácia široko akceptovaná. Extrudované polymérne izolačné materiály zahŕňajú PE (LDPE a HDPE), XLPE, WTR-XLPE a EPR. Tieto materiály sú termoplastické a termosetovanie. Termoplastické materiály pri zahrievaní deformujú, zatiaľ čo termosetové materiály si zachovávajú svoj tvar pri prevádzkových teplotách.
2.1. Izolácia papiera
Na začiatku svojej prevádzky nesú káble izolované papierom iba malé zaťaženie a sú relatívne dobre udržiavané. Používatelia energie však naďalej spôsobujú, že kábel prepravuje čoraz viac a viac zaťaženia, pôvodné podmienky používania už nie sú vhodné pre potreby aktuálneho kábla, potom pôvodná dobrá skúsenosť nemôže predstavovať budúcu prevádzku kábla. V posledných rokoch sa papierové izolované káble zriedka používali.
2.2.PVC
PVC sa stále používa ako izolačný materiál pre káble s nízkym napätím 1 kV a je tiež oplátkovým materiálom. Aplikácia PVC v izolácii kábla sa však rýchlo nahradí XLPE a aplikácia v plášti sa rýchlo nahradí lineárnou polyetylénom s nízkou hustotou (LLDPE), polyetylén so strednou hustotou (MDPE) alebo polyetylénu s vysokou hustotou (HDPE) a kabázou s ne-PVC majú nižšie náklady na životný cyklus.
2.3. Polyetylén (PE)
Polyetylén s nízkou hustotou (LDPE) bol vyvinutý v 30. rokoch 20. storočia a teraz sa používa ako základná živica pre zosieťované polyetylén (XLPE) a vodoterné stromové polyetylén (WTR-XLPE). V termoplastickom stave je maximálna prevádzková teplota polyetylénu 75 ° C, čo je nižšie ako prevádzková teplota papierových izolovaných káblov (80 ~ 90 ° C). Tento problém sa vyriešil s príchodom zosieťovaného polyetylénu (XLPE), ktorý môže spĺňať alebo prekročiť prevádzkovú teplotu káblov izolovaných papierom.
2.4.Zosieťovaný polyetylén (XLPE)
XLPE je termosetový materiál vyrobený zmiešaním polyetylénu s nízkou hustotou (LDPE) s zosieťovacím činidlom (ako je peroxid).
Maximálna prevádzková teplota vodiča izolovaného kábla XLPE je 90 ° C, test preťaženia je až 140 ° C a skratovacia teplota môže dosiahnuť 250 ° C. XLPE má vynikajúce dielektrické charakteristiky a môže sa použiť v rozsahu napätia od 600 V do 500 kV.
2.5. Zosiahnutý polyetylén odolný voči vode (WTR-XLPE)
Fenomén vodných stromov zníži služobnú životnosť kábla XLPE. Existuje mnoho spôsobov, ako znížiť rast vodných stromov, ale jedným z najbežnejšie akceptovaných je použitie špeciálne skonštruovaných izolačných materiálov určených na inhibovanie rastu vodných stromov, nazývané krížové polyetylén WTR-XLPE odolné voči vode nazývaným vodné stromy.
2.6. Etylénový propylén gumový (EPR)
EPR je termosetový materiál vyrobený z etylénu, propylénu (niekedy tretieho monoméru) a kopolymér troch monomérov sa nazýva etylénový propylén dién gumy (EPDM). V širokom teplotnom rozsahu zostáva EPR vždy mäkký a má dobrý odpor. Dielektrická strata materiálu EPR je však výrazne vyššia ako strata 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 zosieťovače, aby sa vytvorila zmes. Proces zosieťovania dodáva molekulárnej štruktúre viac pripojenia. Po zosieťovaní zostáva polymérny molekulárny reťazec elastický, ale nemôže byť úplne prerušený do tekutej taveniny.
4
Semi-vodivú tieniacu vrstvu sa extruduje na vonkajší povrch vodiča a izolácia, aby sa uniforovalo elektrické pole a aby obsahovalo elektrické pole v jadre izolovaného kábla. Tento materiál obsahuje inžiniersky stupeň modelu uhlíka, ktorý umožňuje tieniacu vrstvu kábla, aby sa dosiahla stabilná vodivosť v požadovanom rozsahu.
Čas príspevku: 12. apríla-2024