Materiály na blokovanie vody
Materiály blokujúce vodu možno vo všeobecnosti rozdeliť do dvoch kategórií: aktívne blokovanie vody a pasívne blokovanie vody. Aktívne blokovanie vody využíva vlastnosti aktívnych materiálov absorbovať vodu a napučiavať. Keď je plášť alebo spoj poškodený, tieto materiály sa pri kontakte s vodou roztiahnu, čím obmedzujú jej prenikanie do kábla. Medzi takéto materiály patriavodu absorbujúci expandujúci gél, vodotesná páska, vodotesný prášok,priadza blokujúca vodua vodotesnú šnúru. Pasívne vodotesné materiály na druhej strane využívajú hydrofóbne materiály na blokovanie vody mimo kábla, keď je plášť poškodený. Príkladmi pasívnych vodotesných materiálov sú pasta plnená ropou, tavné lepidlo a teplom rozpínavá pasta.
I. Pasívne materiály blokujúce vodu
Plnenie káblov pasívnymi materiálmi na blokovanie vody, ako je napríklad ropná pasta, bolo primárnou metódou blokovania vody v skorých silových kábloch. Táto metóda účinne zabraňuje vniknutiu vody do kábla, ale má nasledujúce nevýhody:
1. Výrazne to zvyšuje hmotnosť kábla;
2. Spôsobuje to zníženie vodivosti kábla;
3. Ropná pasta silne kontaminuje káblové spoje, čo sťažuje čistenie;
4. Celý proces plnenia je ťažké kontrolovať a neúplné plnenie môže mať za následok slabú ochranu pred vodou.
II. Aktívne materiály blokujúce vodu
V súčasnosti sa v kábloch používajú najmä aktívne hydroizolačné pásky, hydroizolačné prášky, hydroizolačné šnúry a hydroizolačné priadze. V porovnaní s ropnou pastou majú aktívne hydroizolačné materiály nasledujúce vlastnosti: vysokú nasiakavosť a vysokú mieru napučiavania. Dokážu rýchlo absorbovať vodu a rýchlo napučiavať, čím vytvárajú gélovitú látku, ktorá blokuje prenikanie vody, čím zaisťujú bezpečnosť izolácie kábla. Okrem toho sú aktívne hydroizolačné materiály ľahké, čisté a ľahko sa inštalujú a spájajú. Majú však aj určité nevýhody:
1. Prášok blokujúci vodu sa ťažko nanáša rovnomerne;
2. Vodotesná páska alebo priadza môže zväčšiť vonkajší priemer, čím sa zhorší odvod tepla, urýchli tepelné starnutie kábla a obmedzí sa prenosová kapacita kábla;
3. Aktívne materiály blokujúce vodu sú vo všeobecnosti drahšie.
Analýza blokovania vody: V súčasnosti je v Číne hlavnou metódou na zabránenie prenikania vody do izolačnej vrstvy káblov zvýšenie vodotesnej vrstvy. Na dosiahnutie komplexného blokovania vody v kábloch však musíme brať do úvahy nielen radiálne prenikanie vody, ale aj účinne zabrániť pozdĺžnemu prenikaniu vody po jej vstupe do kábla.
Vodotesná izolačná vrstva z polyetylénu (vnútorný plášť): Extrúzia polyetylénovej vodotesnej vrstvy v kombinácii s vlhkosť absorbujúcou podložkou (ako je vodotesná páska) môže splniť požiadavky na pozdĺžne vodotesné blokovanie a ochranu pred vlhkosťou v kábloch inštalovaných v mierne vlhkom prostredí. Polyetylénová vodotesná vrstva sa ľahko vyrába a nevyžaduje ďalšie vybavenie.
Plastom potiahnutá hliníková páska s polyetylénovým spojom, vodotesná izolačná vrstva: Ak sú káble inštalované vo vode alebo extrémne vlhkom prostredí, radiálna vodotesná kapacita polyetylénových izolačných vrstiev nemusí byť dostatočná. Pri kábloch vyžadujúcich vyššiu radiálnu vodotesnú účinnosť je teraz bežné obaliť jadro kábla vrstvou hliníkovo-plastovej kompozitnej pásky. Toto tesnenie je stokrát alebo dokonca tisíckrát odolnejšie voči vode ako čistý polyetylén. Pokiaľ je šev kompozitnej pásky úplne spojený a utesnený, prenikanie vody je takmer nemožné. Hliníkovo-plastová kompozitná páska vyžaduje proces pozdĺžneho obalovania a lepenia, čo zahŕňa dodatočné investície a úpravy zariadenia.
V inžinierskej praxi je dosiahnutie pozdĺžneho blokovania vody zložitejšie ako radiálne blokovanie vody. Používali sa rôzne metódy, ako napríklad zmena štruktúry vodiča na pevne stlačený dizajn, ale účinky boli minimálne, pretože v stlačenom vodiči stále existujú medzery, ktoré umožňujú difúziu vody kapilárnym pôsobením. Na dosiahnutie skutočného pozdĺžneho blokovania vody je potrebné vyplniť medzery v splietanom vodiči materiálmi blokujúcimi vodu. Na dosiahnutie pozdĺžneho blokovania vody v kábloch možno použiť nasledujúce dve úrovne opatrení a štruktúr:
1. Použitie vodotesných vodičov. Pridajte vodotesnú šnúru, vodotesný prášok, vodotesnú priadzu alebo omotajte vodotesnú pásku okolo pevne stlačeného vodiča.
2. Použitie vodotesných jadier. Počas výrobného procesu kábla naplňte jadro vodotesnou priadzou, šnúrou alebo ho obalte polovodivou alebo izolačnou vodotesnou páskou.
V súčasnosti je kľúčovou výzvou pri pozdĺžnom blokovaní vody vodiče blokujúce vodu – ako naplniť látky blokujúce vodu medzi vodiče a ktoré látky blokujúce vodu použiť, zostáva predmetom výskumu.
3. Záver
Technológia radiálneho vodotesného blokovania využíva hlavne vodotesné izolačné vrstvy omotané okolo izolačnej vrstvy vodiča s vonkajšou vrstvou absorbujúcou vlhkosť. Pre strednonapäťové káble sa bežne používa hliníkovo-plastová kompozitná páska, zatiaľ čo vysokonapäťové káble zvyčajne používajú olovené, hliníkové alebo nerezové kovové tesniace plášte.
Technológia pozdĺžneho blokovania vody sa primárne zameriava na vyplnenie medzier medzi vodivými vláknami materiálmi blokujúcimi vodu, aby sa zabránilo difúzii vody pozdĺž jadra. Zo súčasného technologického vývoja je vyplnenie práškom blokujúcim vodu relatívne účinné na pozdĺžne blokovanie vody.
Dosiahnutie vodotesnosti káblov nevyhnutne ovplyvní odvod tepla a vodivosť kábla, preto je nevyhnutné vybrať alebo navrhnúť vhodnú vodotesnú konštrukciu kábla na základe technických požiadaviek.
Čas uverejnenia: 14. februára 2025