Materials de cable que bloquegen l'aigua
Els materials de bloqueig d'aigua generalment es poden dividir en dues categories: bloqueig d'aigua actiu i bloqueig d'aigua passiu. El bloqueig d'aigua actiu utilitza les propietats d'absorció d'aigua i d'inflamació dels materials actius. Quan la funda o la junta es fa malbé, aquests materials s'expandeixen en contacte amb l'aigua, limitant la seva penetració dins del cable. Aquests materials inclouengel expansiu absorbent d'aigua, cinta bloquejadora d'aigua, pols bloquejadora d'aigua,fil que bloqueja l'aiguai cable de bloqueig d'aigua. El bloqueig passiu d'aigua, en canvi, utilitza materials hidròfobs per bloquejar l'aigua fora del cable quan la funda està danyada. Exemples de materials de bloqueig passiu d'aigua són la pasta plena de petroli, l'adhesiu termofusible i la pasta expansiva per calor.
I. Materials passius de bloqueig d'aigua
L'ompliment de materials passius de bloqueig d'aigua, com ara pasta de petroli, als cables va ser el mètode principal per bloquejar l'aigua en els primers cables d'alimentació. Aquest mètode evita eficaçment que l'aigua entri al cable, però té els següents inconvenients:
1. Augmenta significativament el pes del cable;
2. Provoca una reducció del rendiment conductor del cable;
3. La pasta de petroli contamina greument les unions dels cables, cosa que dificulta la neteja;
4. El procés d'ompliment complet és difícil de controlar i un ompliment incomplet pot provocar un rendiment deficient per bloquejar l'aigua.
II. Materials actius que bloquegen l'aigua
Actualment, els materials actius de bloqueig d'aigua que s'utilitzen en els cables són principalment cinta adhesiva, pols adhesiva, cordó adhesiva i fil adhesiva. En comparació amb la pasta de petroli, els materials actius de bloqueig d'aigua tenen les característiques següents: alta absorció d'aigua i alta taxa d'inflamació. Poden absorbir aigua ràpidament i inflar-se ràpidament per formar una substància similar a un gel que bloqueja la infiltració d'aigua, garantint així la seguretat de l'aïllament del cable. A més, els materials actius de bloqueig d'aigua són lleugers, nets i fàcils d'instal·lar i unir. Tanmateix, també tenen alguns inconvenients:
1. La pols que bloqueja l'aigua és difícil d'adherir uniformement;
2. La cinta o el fil que bloquegen l'aigua poden augmentar el diàmetre exterior, cosa que dificulta la dissipació de calor, accelera l'envelliment tèrmic del cable i limita la capacitat de transmissió del cable;
3. Els materials actius de bloqueig d'aigua són generalment més cars.
Anàlisi del bloqueig d'aigua: actualment, el principal mètode a la Xina per evitar que l'aigua penetri a la capa d'aïllament dels cables és augmentar la capa impermeable. Tanmateix, per aconseguir un bloqueig complet de l'aigua en els cables, no només hem de tenir en compte la penetració radial de l'aigua, sinó també evitar eficaçment la difusió longitudinal de l'aigua un cop entra al cable.
Capa d'aïllament impermeable de polietilè (funda interior): L'extrusió d'una capa de bloqueig d'aigua de polietilè, en combinació amb una capa de coixí absorbent d'humitat (com ara una cinta adhesiva), pot complir els requisits de bloqueig longitudinal d'aigua i protecció contra la humitat en cables instal·lats en ambients moderadament humits. La capa de bloqueig d'aigua de polietilè és fàcil de fabricar i no requereix equips addicionals.
Cinta d'alumini recoberta de plàstic, capa d'aïllament impermeable enllaçada amb polietilè: si els cables s'instal·len a l'aigua o en ambients extremadament humits, la capacitat de bloqueig radial de l'aigua de les capes d'aïllament de polietilè pot ser insuficient. Per als cables que requereixen un rendiment de bloqueig radial de l'aigua més alt, ara és comú embolicar una capa de cinta composta d'alumini-plàstic al voltant del nucli del cable. Aquest segellat és centenars o fins i tot milers de vegades més resistent a l'aigua que el polietilè pur. Sempre que la unió de la cinta composta estigui completament enllaçada i segellada, la penetració de l'aigua és gairebé impossible. La cinta composta d'alumini-plàstic requereix un procés d'embolcall i enllaç longitudinal, que implica inversions addicionals i modificacions de l'equip.
En la pràctica de l'enginyeria, aconseguir el bloqueig longitudinal de l'aigua és més complex que el bloqueig radial de l'aigua. S'han utilitzat diversos mètodes, com ara canviar l'estructura del conductor a un disseny premsat, però els efectes han estat mínims perquè encara hi ha buits al conductor premsat que permeten que l'aigua es difongui per acció capil·lar. Per aconseguir un veritable bloqueig longitudinal de l'aigua, cal omplir els buits del conductor trenat amb materials bloquejadors d'aigua. Es poden utilitzar els dos nivells següents de mesures i estructures per aconseguir el bloqueig longitudinal de l'aigua en cables:
1. Ús de conductors que bloquegin l'aigua. Afegiu cordó que bloquegi l'aigua, pols que bloquegi l'aigua, fil que bloquegi l'aigua o emboliqueu cinta adhesiva al voltant del conductor ben premsat.
2. Ús de nuclis que bloquegin l'aigua. Durant el procés de fabricació del cable, ompliu el nucli amb fil o cordó que bloquegi l'aigua o emboliqueu-lo amb cinta semiconductora o aïllant que bloquegi l'aigua.
Actualment, el repte clau en el bloqueig longitudinal de l'aigua rau en els conductors que bloquegen l'aigua: com omplir substàncies que bloquegen l'aigua entre els conductors i quines substàncies que bloquegen l'aigua utilitzar continua sent un focus de recerca.
III. Conclusió
La tecnologia de bloqueig d'aigua radial utilitza principalment capes d'aïllament que bloquegen l'aigua enrotllades al voltant de la capa d'aïllament del conductor, amb una capa de coixí que absorbeix la humitat afegida a l'exterior. Per als cables de mitjana tensió, s'utilitza habitualment cinta composta d'alumini-plàstic, mentre que els cables d'alta tensió solen utilitzar jaquetes de segellat metàl·liques de plom, alumini o acer inoxidable.
La tecnologia de bloqueig longitudinal de l'aigua se centra principalment en omplir els espais entre els fils conductors amb materials bloquejadors d'aigua per bloquejar la difusió de l'aigua al llarg del nucli. Segons els desenvolupaments tecnològics actuals, l'ompliment amb pols bloquejadora d'aigua és relativament eficaç per al bloqueig longitudinal de l'aigua.
Aconseguir cables impermeables afectarà inevitablement la dissipació de calor i el rendiment conductiu del cable, per la qual cosa és essencial seleccionar o dissenyar l'estructura de cable que bloquegi l'aigua adequada en funció dels requisits d'enginyeria.
Data de publicació: 14 de febrer de 2025