Структурата на кабела изглежда проста, всъщност всеки негов компонент има свое важно предназначение, така че всеки компонентен материал трябва да бъде внимателно подбран при производството на кабела, така че да се гарантира надеждността на кабела, изработен от тези материали по време на работа.
1. Материал на проводника
Исторически материалите, използвани за проводниците на захранващия кабел, са били мед и алуминий. Натрият също беше изпробван за кратко. Медта и алуминият имат по-добра електрическа проводимост и количеството мед е относително по-малко при предаване на същия ток, така че външният диаметър на медния проводник е по-малък от този на алуминиевия проводник. Цената на алуминия е значително по-ниска от тази на медта. Освен това, тъй като плътността на медта е по-голяма от тази на алуминия, дори ако капацитетът на ток е същият, напречното сечение на алуминиевия проводник е по-голямо от това на медния проводник, но кабелът с алуминиев проводник все още е по-лек от кабела с меден проводник .
2. Изолационни материали
Има много изолационни материали, които захранващите кабели за средно напрежение могат да използват, включително технологично зрели импрегнирани хартиени изолационни материали, които се използват успешно повече от 100 години. Днес изолацията от екструдиран полимер е широко разпространена. Екструдираните полимерни изолационни материали включват PE (LDPE и HDPE), XLPE, WTR-XLPE и EPR. Тези материали са както термопластични, така и термореактивни. Термопластичните материали се деформират при нагряване, докато термореактивните материали запазват формата си при работни температури.
2.1. Хартиена изолация
В началото на експлоатацията си кабелите с хартиена изолация носят само малък товар и са сравнително добре поддържани. Въпреки това, енергийните потребители продължават да карат кабела да носи все по-голямо натоварване, първоначалните условия на употреба вече не са подходящи за нуждите на текущия кабел, тогава оригиналното добро изживяване не може да представлява бъдещата работа на кабела трябва да е добра . През последните години кабелите с хартиена изолация се използват рядко.
2.2.PVC
PVC все още се използва като изолационен материал за кабели за ниско напрежение 1kV и също така е материал за обвивка. Въпреки това, приложението на PVC в кабелната изолация бързо се заменя с XLPE, а приложението в обвивката бързо се заменя с линеен полиетилен с ниска плътност (LLDPE), полиетилен със средна плътност (MDPE) или полиетилен с висока плътност (HDPE) и не -PVC кабелите имат по-ниски разходи през жизнения цикъл.
2.3. Полиетилен (PE)
Полиетиленът с ниска плътност (LDPE) е разработен през 30-те години на миналия век и сега се използва като основна смола за омрежен полиетилен (XLPE) и материали от водоустойчив омрежен дървесен полиетилен (WTR-XLPE). В термопластично състояние максималната работна температура на полиетилена е 75 ° C, което е по-ниско от работната температура на кабелите с хартиена изолация (80 ~ 90 ° C). Този проблем беше решен с появата на омрежен полиетилен (XLPE), който може да достигне или да надхвърли работната температура на кабелите с хартиена изолация.
2.4.Омрежен полиетилен (XLPE)
XLPE е термореактивен материал, произведен чрез смесване на полиетилен с ниска плътност (LDPE) с омрежващ агент (като пероксид).
Максималната работна температура на проводника на кабела с изолация от XLPE е 90 ° C, тестът за претоварване е до 140 ° C, а температурата на късо съединение може да достигне 250 ° C. XLPE има отлични диелектрични характеристики и може да се използва в диапазона на напрежението от 600V до 500kV.
2.5. Водоустойчиво дърво Омрежен полиетилен (WTR-XLPE)
Феноменът на водното дърво ще намали експлоатационния живот на XLPE кабела. Има много начини за намаляване на растежа на водните дървета, но един от най-често приеманите е използването на специално разработени изолационни материали, предназначени да възпрепятстват растежа на водните дървета, наречен водоустойчив омрежен полиетилен WTR-XLPE.
2.6. Етиленпропиленов каучук (EPR)
EPR е термореактивен материал, направен от етилен, пропилен (понякога трети мономер), а съполимерът на трите мономера се нарича етилен пропилей диен каучук (EPDM). В широк температурен диапазон EPR винаги остава мек и има добра устойчивост на корона. Диелектричните загуби на EPR материала обаче са значително по-високи от тези на XLPE и WTR-XLPE.
3. Процес на вулканизация на изолацията
Процесът на омрежване е специфичен за използвания полимер. Производството на омрежени полимери започва с матричен полимер и след това се добавят стабилизатори и омрежващи агенти, за да се образува смес. Процесът на омрежване добавя повече точки на свързване към молекулярната структура. Веднъж омрежена, полимерната молекулярна верига остава еластична, но не може да бъде напълно разделена на течна стопилка.
4. Екраниране на проводници и изолационни екраниращи материали
Полупроводящият екраниращ слой се екструдира върху външната повърхност на проводника и изолацията, за да се уеднакви електрическото поле и да се задържи електрическото поле в изолираната сърцевина на кабела. Този материал съдържа инженерен клас сажди, за да позволи на екраниращия слой на кабела да постигне стабилна проводимост в рамките на необходимия диапазон.
Време на публикуване: 12 април 2024 г