Struktura kabla se zdi preprosta, pravzaprav ima vsaka njegova komponenta svoj pomemben namen, zato je treba pri izdelavi kabla skrbno izbrati material vsake komponente, da zagotovimo zanesljivost kabla iz teh materialov med delovanjem.
1. Material prevodnika
Zgodovinsko gledano sta bila materiala, uporabljena za prevodnike napajalnih kablov, baker in aluminij. Natrij je bil tudi na kratko preizkušen. Baker in aluminij imata boljšo električno prevodnost, količina bakra pa je pri prenosu enakega toka relativno manjša, zato je zunanji premer bakrenega vodnika manjši od premera aluminijastega. Cena aluminija je bistveno nižja od cene bakra. Poleg tega, ker je gostota bakra večja od gostote aluminija, tudi če je tokovna nosilnost enaka, je presek aluminijastega prevodnika večji od prereza bakrenega prevodnika, vendar je kabel iz aluminijastega prevodnika še vedno lažji od kabla z bakrenim vodnikom .
2. Izolacijski materiali
Obstaja veliko izolacijskih materialov, ki jih lahko uporabljajo SN napajalni kabli, vključno s tehnološko zrelimi impregniranimi papirnimi izolacijskimi materiali, ki se uspešno uporabljajo že več kot 100 let. Danes je izolacija iz ekstrudiranega polimera splošno sprejeta. Ekstrudirani polimerni izolacijski materiali vključujejo PE (LDPE in HDPE), XLPE, WTR-XLPE in EPR. Ti materiali so tako termoplastični kot termoreaktivni. Termoplastični materiali se pri segrevanju deformirajo, duroplastni materiali pa ohranijo svojo obliko pri delovnih temperaturah.
2.1. Papirna izolacija
Kabli s papirnato izolacijo na začetku delovanja prenašajo le majhne obremenitve in so relativno dobro vzdrževani. Vendar pa uporabniki energije še naprej izdelujejo kabel, ki nosi vedno večjo obremenitev, prvotni pogoji uporabe niso več primerni za potrebe trenutnega kabla, potem prvotna dobra izkušnja ne more predstavljati prihodnje delovanje kabla mora biti dobro . V zadnjih letih se kabli s papirnato izolacijo redko uporabljajo.
2.2.PVC
PVC se še vedno uporablja kot izolacijski material za nizkonapetostne kable 1kV in je tudi material za plašč. Vendar uporabo PVC v izolaciji kablov hitro nadomešča XLPE, uporabo v plašču pa hitro nadomešča linearni polietilen nizke gostote (LLDPE), polietilen srednje gostote (MDPE) ali polietilen visoke gostote (HDPE) in ne -PVC kabli imajo nižje stroške življenjskega cikla.
2.3. Polietilen (PE)
Polietilen nizke gostote (LDPE) je bil razvit v tridesetih letih 20. stoletja in se zdaj uporablja kot osnovna smola za materiale iz zamreženega polietilena (XLPE) in vodoodpornega drevesnega zamreženega polietilena (WTR-XLPE). V termoplastičnem stanju je najvišja delovna temperatura polietilena 75 ° C, kar je nižje od delovne temperature papirno izoliranih kablov (80 ~ 90 ° C). Ta problem je bil rešen s pojavom zamreženega polietilena (XLPE), ki lahko doseže ali preseže delovno temperaturo kablov, izoliranih s papirjem.
2.4.Zamreženi polietilen (XLPE)
XLPE je termoreaktiven material, narejen z mešanjem polietilena nizke gostote (LDPE) z zamreževalnim sredstvom (kot je peroksid).
Najvišja delovna temperatura vodnika kabla z izolacijo iz XLPE je 90 ° C, preskus preobremenitve je do 140 ° C, temperatura kratkega stika pa lahko doseže 250 ° C. XLPE ima odlične dielektrične lastnosti in se lahko uporablja v napetostnem območju od 600V do 500kV.
2.5. Vodoodporno drevo, zamreženi polietilen (WTR-XLPE)
Fenomen vodnega drevesa bo zmanjšal življenjsko dobo kabla iz XLPE. Obstaja veliko načinov za zmanjšanje rasti vodnih dreves, vendar je eden najpogosteje sprejetih uporaba posebej izdelanih izolacijskih materialov, namenjenih zaviranju rasti vodnih dreves, imenovanih vodoodporni drevesni zamreženi polietilen WTR-XLPE.
2.6. Etilen propilen kavčuk (EPR)
EPR je termoreaktiven material iz etilena, propilena (včasih tretjega monomera), kopolimer treh monomerov pa se imenuje etilen propilen dienski kavčuk (EPDM). V širokem temperaturnem razponu EPR vedno ostane mehak in ima dobro koronsko odpornost. Vendar je dielektrična izguba materiala EPR znatno večja kot pri XLPE in WTR-XLPE.
3. Postopek vulkanizacije izolacije
Postopek zamreženja je specifičen za uporabljeni polimer. Proizvodnja zamreženih polimerov se začne z matričnim polimerom, nato pa se dodajo stabilizatorji in zamreževalci, da nastane zmes. Postopek zamreženja doda molekularni strukturi več povezovalnih točk. Ko je polimerna molekularna veriga enkrat zamrežena, ostane elastična, vendar je ni mogoče popolnoma prekiniti v tekočo talino.
4. Oklop prevodnika in izolacijski zaščitni materiali
Polprevodna zaščitna plast je ekstrudirana na zunanjo površino prevodnika in izolacije, da izenači električno polje in zadrži električno polje v izoliranem jedru kabla. Ta material vsebuje material saje tehnične stopnje, ki omogoča, da zaščitna plast kabla doseže stabilno prevodnost v zahtevanem območju.
Čas objave: 12. aprila 2024