Materijali za kabele koji blokiraju vodu
Materijali za blokiranje vode općenito se mogu podijeliti u dvije kategorije: aktivno blokiranje vode i pasivno blokiranje vode. Aktivno blokiranje vode koristi svojstva upijanja vode i bubrenja aktivnih materijala. Kada je plašt ili spoj oštećen, ovi materijali se šire u kontaktu s vodom, ograničavajući njezino prodiranje u kabel. Takvi materijali uključujugel za ekspanziju koji upija vodu, traka za blokiranje vode, prašak za blokiranje vode,pređa za blokiranje vodei kabel za blokiranje vode. Pasivno blokiranje vode, s druge strane, koristi hidrofobne materijale za blokiranje vode izvan kabela kada je plašt oštećen. Primjeri pasivnih materijala za blokiranje vode su pasta punjena naftom, ljepilo za vruće taljenje i pasta koja se širi toplinom.
I. Pasivni materijali za blokiranje vode
Punjenje kabela pasivnim materijalima za blokiranje vode, poput petrolejske paste, bila je primarna metoda za blokiranje vode u ranim energetskim kabelima. Ova metoda učinkovito sprječava ulazak vode u kabel, ali ima sljedeće nedostatke:
1. Značajno povećava težinu kabela;
2. Uzrokuje smanjenje vodljivih svojstava kabela;
3. Naftna pasta ozbiljno onečišćuje spojeve kabela, što otežava čišćenje;
4. Potpuni proces punjenja teško je kontrolirati, a nepotpuno punjenje može rezultirati lošim učinkom blokiranja vode.
II. Aktivni materijali za blokiranje vode
Trenutno se aktivni materijali za blokiranje vode koji se koriste u kabelima uglavnom koriste kao trake za blokiranje vode, prah za blokiranje vode, vrpce za blokiranje vode i pređe za blokiranje vode. U usporedbi s pastom od nafte, aktivni materijali za blokiranje vode imaju sljedeće karakteristike: visoku apsorpciju vode i visoku brzinu bubrenja. Mogu brzo apsorbirati vodu i brzo bubriti, stvarajući tvar nalik gelu koja blokira prodiranje vode, čime se osigurava sigurnost izolacije kabela. Osim toga, aktivni materijali za blokiranje vode su lagani, čisti te ih je lako instalirati i spojiti. Međutim, imaju i neke nedostatke:
1. Prašak za blokiranje vode teško je ravnomjerno nanijeti;
2. Traka ili pređa za blokiranje vode mogu povećati vanjski promjer, oštetiti odvođenje topline, ubrzati toplinsko starenje kabela i ograničiti prijenosni kapacitet kabela;
3. Aktivni materijali za blokiranje vode su općenito skuplji.
Analiza blokiranja vode: Trenutno je glavna metoda u Kini za sprječavanje prodiranja vode u izolacijski sloj kabela povećanje vodonepropusnog sloja. Međutim, kako bismo postigli sveobuhvatno blokiranje vode u kabelima, moramo uzeti u obzir ne samo radijalno prodiranje vode, već i učinkovito spriječiti uzdužnu difuziju vode nakon što uđe u kabel.
Vodootporni izolacijski sloj od polietilena (unutarnji plašt): Ekstrudiranje sloja polietilena koji blokira vodu, u kombinaciji sa slojem jastuka koji upija vlagu (kao što je traka za blokiranje vode), može zadovoljiti zahtjeve za uzdužno blokiranje vode i zaštitu od vlage u kabelima instaliranim u umjereno vlažnim okruženjima. Sloj polietilena koji blokira vodu jednostavan je za proizvodnju i ne zahtijeva dodatnu opremu.
Plastično obložena aluminijska traka, vodootporni izolacijski sloj spojen polietilenom: Ako su kabeli instalirani u vodi ili izuzetno vlažnim okruženjima, radijalni kapacitet blokiranja vode polietilenskih izolacijskih slojeva može biti nedovoljan. Za kabele koji zahtijevaju veće performanse radijalnog blokiranja vode, sada je uobičajeno omotati sloj aluminijsko-plastične kompozitne trake oko jezgre kabela. Ovo brtvljenje je stotine ili čak tisuće puta otpornije na vodu od čistog polietilena. Sve dok je šav kompozitne trake potpuno zalijepljen i zatvoren, prodiranje vode je gotovo nemoguće. Aluminsko-plastična kompozitna traka zahtijeva uzdužni proces omatanja i lijepljenja, što uključuje dodatna ulaganja i modifikacije opreme.
U inženjerskoj praksi, postizanje uzdužnog blokiranja vode je složenije od radijalnog blokiranja vode. Korištene su različite metode, poput promjene strukture vodiča u čvrsto prešani dizajn, ali učinci su minimalni jer još uvijek postoje praznine u prešanom vodiču koje omogućuju difuziju vode kapilarnim djelovanjem. Da bi se postiglo pravo uzdužno blokiranje vode, potrebno je ispuniti praznine u višežilnom vodiču materijalima za blokiranje vode. Sljedeće dvije razine mjera i struktura mogu se koristiti za postizanje uzdužnog blokiranja vode u kabelima:
1. Korištenje vodiča za blokiranje vode. Dodajte vrpcu za blokiranje vode, prah za blokiranje vode, pređu za blokiranje vode ili omotajte traku za blokiranje vode oko čvrsto stisnutog vodiča.
2. Korištenje jezgri koje blokiraju vodu. Tijekom procesa proizvodnje kabela, ispunite jezgru pređom koja blokira vodu, užetom ili omotajte jezgru poluvodljivom ili izolacijskom trakom koja blokira vodu.
Trenutno, ključni izazov u uzdužnom blokiranju vode leži u vodičima koji blokiraju vodu - kako ispuniti tvari za blokiranje vode između vodiča i koje tvari za blokiranje vode koristiti ostaje u fokusu istraživanja.
3. Zaključak
Tehnologija radijalnog blokiranja vode uglavnom koristi izolacijske slojeve za blokiranje vode omotane oko izolacijskog sloja vodiča, s dodanim slojem jastuka koji upija vlagu s vanjske strane. Za srednjenaponske kabele obično se koristi kompozitna aluminijsko-plastična traka, dok se za visokonaponske kabele obično koriste metalne brtvene obloge od olova, aluminija ili nehrđajućeg čelika.
Tehnologija uzdužnog blokiranja vode prvenstveno se fokusira na popunjavanje praznina između vodljivih niti materijalima za blokiranje vode kako bi se blokirala difuzija vode duž jezgre. Sudeći po trenutnim tehnološkim dostignućima, punjenje prahom za blokiranje vode relativno je učinkovito za uzdužno blokiranje vode.
Postizanje vodootpornosti kabela neizbježno će utjecati na odvođenje topline i vodljive performanse kabela, stoga je bitno odabrati ili dizajnirati odgovarajuću strukturu kabela za blokiranje vode na temelju inženjerskih zahtjeva.
Vrijeme objave: 14. veljače 2025.