Struktura kabela se čini jednostavnom, dapače, svaka njegova komponenta ima svoju važnu namjenu, tako da materijal svake komponente mora biti pažljivo odabran prilikom izrade kabela, kako bi se osigurala pouzdanost kabela izrađenog od ovih materijala tijekom rada.
1. Materijal vodiča
Povijesno gledano, materijali korišteni za vodiče energetskih kabela bili su bakar i aluminij. Natrij je također nakratko isproban. Bakar i aluminij imaju bolju električnu vodljivost, a količina bakra je relativno manja pri propuštanju iste struje, pa je vanjski promjer bakrenog vodiča manji od promjera aluminijskog. Cijena aluminija znatno je niža od cijene bakra. Osim toga, budući da je gustoća bakra veća od gustoće aluminija, čak i ako je nosivost struje ista, poprečni presjek aluminijskog vodiča veći je od presjeka bakrenog vodiča, ali je kabel s aluminijskim vodičem ipak lakši od kabela s bakrenim vodičem .
2. Izolacijski materijali
Postoje mnogi izolacijski materijali koje mogu koristiti SN energetski kabeli, uključujući i tehnološki zrele impregnirane papirnate izolacijske materijale, koji se uspješno koriste više od 100 godina. Danas je ekstrudirana polimerna izolacija široko prihvaćena. Ekstrudirani polimerni izolacijski materijali uključuju PE (LDPE i HDPE), XLPE, WTR-XLPE i EPR. Ovi materijali su termoplastični kao i termoreaktivni. Termoplastični materijali se deformiraju pri zagrijavanju, dok duroplastični materijali zadržavaju svoj oblik na radnoj temperaturi.
2.1. Papirna izolacija
Kabeli izolirani papirom u početku rada podnose samo malo opterećenje i relativno su dobro održavani. Međutim, korisnici energije nastavljaju izrađivati kabel koji nosi sve više i više velikog opterećenja, izvorni uvjeti korištenja više nisu prikladni za potrebe trenutnog kabela, tada izvorno dobro iskustvo ne može predstavljati budući rad kabela mora biti dobar . Posljednjih godina rijetko se koriste kabeli izolirani papirom.
2.2.PVC
PVC se još uvijek koristi kao izolacijski materijal za niskonaponske kabele od 1 kV, a također je i materijal za plašt. Međutim, primjena PVC-a u izolaciji kabela brzo se zamjenjuje XLPE-om, a primjena u plaštu brzo se zamjenjuje linearnim polietilenom niske gustoće (LLDPE), polietilenom srednje gustoće (MDPE) ili polietilenom visoke gustoće (HDPE) i ne -PVC kabeli imaju niže troškove životnog ciklusa.
2.3. Polietilen (PE)
Polietilen niske gustoće (LDPE) razvijen je 1930-ih i sada se koristi kao osnovna smola za umreženi polietilen (XLPE) i materijale od vodootpornog umreženog drvenog polietilena (WTR-XLPE). U termoplastičnom stanju, maksimalna radna temperatura polietilena je 75 °C, što je niže od radne temperature kabela izoliranih papirom (80~90 °C). Ovaj problem je riješen dolaskom umreženog polietilena (XLPE), koji može zadovoljiti ili premašiti radnu temperaturu kabela izoliranih papirom.
2.4.Umreženi polietilen (XLPE)
XLPE je termoreaktivni materijal napravljen miješanjem polietilena niske gustoće (LDPE) sa sredstvom za umrežavanje (kao što je peroksid).
Maksimalna radna temperatura vodiča XLPE izoliranog kabela je 90 ° C, test preopterećenja je do 140 ° C, a temperatura kratkog spoja može doseći 250 ° C. XLPE ima izvrsne dielektrične karakteristike i može se koristiti u rasponu napona od 600V do 500kV.
2.5. Vodootporno stablo Umreženi polietilen (WTR-XLPE)
Fenomen vodenog stabla smanjit će životni vijek XLPE kabela. Postoje mnogi načini za smanjenje rasta vodenog drveća, ali jedan od najčešće prihvaćenih je korištenje posebno izrađenih izolacijskih materijala dizajniranih da inhibiraju rast vodenog drveća, koji se nazivaju vodootporni umreženi polietilen WTR-XLPE.
2.6. Etilen propilen kaučuk (EPR)
EPR je termoreaktivni materijal napravljen od etilena, propilena (ponekad i trećeg monomera), a kopolimer triju monomera naziva se etilen propilen dien kaučuk (EPDM). U širokom temperaturnom rasponu, EPR uvijek ostaje mekan i ima dobru otpornost na koronu. Međutim, dielektrični gubitak EPR materijala znatno je veći nego kod XLPE i WTR-XLPE.
3. Postupak vulkanizacije izolacije
Proces umrežavanja specifičan je za korišteni polimer. Proizvodnja umreženih polimera počinje s matričnim polimerom, a zatim se dodaju stabilizatori i umreživači kako bi se formirala smjesa. Proces umrežavanja dodaje više spojnih točaka molekularnoj strukturi. Jednom umrežen, polimerni molekularni lanac ostaje elastičan, ali se ne može potpuno rastaviti u tekuću talinu.
4. Zaštita vodiča i izolacijski zaštitni materijali
Poluvodljivi zaštitni sloj ekstrudira se na vanjsku površinu vodiča i izolacije kako bi se ujednačilo električno polje i zadržalo električno polje u izoliranoj jezgri kabela. Ovaj materijal sadrži čađu inženjerske kvalitete kako bi zaštitni sloj kabela postigao stabilnu vodljivost unutar potrebnog raspona.
Vrijeme objave: 12. travnja 2024