L’estructura del cable sembla senzilla, de fet, cada component té el seu propi propòsit important, de manera que cada material component ha de ser seleccionat acuradament quan es fabriqui el cable, per tal d’assegurar la fiabilitat del cable fet d’aquests materials durant el funcionament.
1. Material del conductor
Històricament, els materials utilitzats per als conductors de cables de potència eren el coure i l’alumini. El sodi també es va provar breument. El coure i l’alumini tenen una millor conductivitat elèctrica i la quantitat de coure és relativament menor quan es transmet el mateix corrent, de manera que el diàmetre exterior del conductor de coure és menor que el del conductor d’alumini. El preu de l’alumini és significativament inferior al coure. A més, com que la densitat de coure és més gran que la de l’alumini, fins i tot si la capacitat de transport actual és la mateixa, la secció transversal del conductor d’alumini és més gran que la del conductor de coure, però el cable d’alumini és encara més lleugera que el cable del conductor de coure.
2. Materials d’aïllament
Hi ha molts materials aïllants que poden utilitzar els cables d’alimentació MV, fins i tot incloent materials d’aïllament impregnats de paper impregnats tecnològicament, que s’han utilitzat amb èxit des de fa més de 100 anys. Avui, l’aïllament de polímer extruït ha estat àmpliament acceptat. Els materials d’aïllament de polímer extruït inclouen PE (LDPE i HDPE), XLPE, WTR-XLPE i EPR. Aquests materials són termoplàstics i termosetting. Els materials termoplàstics es deformen quan s’escalfen, mentre que els materials termoset mantenen la seva forma a les temperatures de funcionament.
2.1. Aïllament de paper
Al començament del seu funcionament, els cables aïllats en paper només porten una petita càrrega i es mantenen relativament ben cuidats. Tot i això, els usuaris de potència continuen fent que el cable porti una càrrega més elevada, les condicions d’ús originals ja no són adequades per a les necessitats del cable actual, i la bona experiència original no pot representar el futur funcionament del cable ha de ser bona. En els darrers anys, rarament s’han utilitzat cables aïllats en paper.
2.2.PVC
El PVC encara s’utilitza com a material aïllant per a cables de baixa tensió de 1kV i també és un material de desnivell. Tanmateix, l’aplicació de PVC en l’aïllament de cables s’està substituint ràpidament per XLPE, i l’aplicació a la beina es substitueix ràpidament per polietilè lineal de baixa densitat (LLDPE), polietilè de densitat mitjana (MDPE) o polietilè d’alta densitat (HDPE) i cables no PVC tenen costos de cicle de vida inferiors.
2.3. Polietilè (PE)
El polietilè de baixa densitat (LDPE) es va desenvolupar a la dècada de 1930 i ara s’utilitza com a resina base per a materials de polietilè reticulat (XLPE) i polietilè reticulat a l’arbre resistent a l’aigua (WTR-XLPE). En estat termoplàstic, la temperatura màxima de funcionament del polietilè és de 75 ° C, que és inferior a la temperatura de funcionament dels cables aïllats de paper (80 ~ 90 ° C). Aquest problema s’ha resolt amb l’arribada del polietilè reticulat (XLPE), que pot satisfer o superar la temperatura del servei dels cables aïllats en paper.
2.4.Polietilè reticulat (XLPE)
XLPE és un material termoseting elaborat barrejant polietilè de baixa densitat (LDPE) amb un agent de reticulació (com el peròxid).
La temperatura màxima del conductor del cable aïllat XLPE és de 90 ° C, la prova de sobrecàrrega és de fins a 140 ° C i la temperatura de curtcircuit pot arribar a 250 ° CLPE té excel·lents característiques dielèctriques i es pot utilitzar en el rang de tensió de 600V a 500kV.
2.5. Polietilè reticulat a l'arbre resistent a l'aigua (WTR-XLPE)
El fenomen de l’aigua reduirà la vida útil del cable XLPE. Hi ha moltes maneres de reduir el creixement dels arbres de l’aigua, però un dels més acceptats és utilitzar materials d’aïllament especialment dissenyats dissenyats per inhibir el creixement de l’arbre de l’aigua, anomenats polietilè reticulat a l’arbre resistent a l’aigua WTR-XLPE.
2.6. Cautxú de l’etilè propilè (EPR)
L’EPR és un material termosettingut fet d’etilè, propilè (de vegades un tercer monòmer) i el copolímer dels tres monòmers s’anomena cautxú d’etilè propilè diè (EPDM). En un ampli interval de temperatures, EPR sempre es manté suau i té una bona resistència a la corona. Tanmateix, la pèrdua dielèctrica de material EPR és significativament superior a la de XLPE i WTR-XLPE.
3. Procés de vulcanització d’aïllament
El procés de reticulació és específic per al polímer utilitzat. La fabricació de polímers reticulats comença amb un polímer de matriu i després s’afegeixen estabilitzadors i reticuladors per formar una barreja. El procés de reticulació afegeix més punts de connexió a l'estructura molecular. Un cop reticulat, la cadena molecular de polímer es manté elàstica, però no es pot tallar completament en una fusió de fluids.
4. Materials de blindatge i blindatge aïllant
La capa de blindatge semi-conductor s’extriu a la superfície exterior del conductor i l’aïllament per uniforme del camp elèctric i per contenir el camp elèctric al nucli aïllat del cable. Aquest material conté un grau d’enginyeria de material negre de carboni per permetre que la capa de blindatge del cable aconsegueixi una conductivitat estable dins del rang requerit.
Hora de publicació: 12-2024 d'abril