Kabeļa uzbūve šķiet vienkārša, patiesībā katrai tā detaļai ir savs svarīgs mērķis, tāpēc kabeļa izgatavošanā rūpīgi jāizvēlas katras sastāvdaļas materiāls, lai nodrošinātu no šiem materiāliem izgatavotā kabeļa uzticamību ekspluatācijas laikā.
1. Vadītāja materiāls
Vēsturiski strāvas kabeļu vadītājiem izmantotie materiāli bija varš un alumīnijs. Īsi tika izmēģināts arī nātrijs. Vara un alumīnija elektrovadītspēja ir labāka, un, pārraidot to pašu strāvu, vara daudzums ir salīdzinoši mazāks, tāpēc vara vadītāja ārējais diametrs ir mazāks nekā alumīnija vadītāja diametrs. Alumīnija cena ir ievērojami zemāka nekā vara. Turklāt, tā kā vara blīvums ir lielāks nekā alumīnija, pat ja strāvas nestspēja ir vienāda, alumīnija vadītāja šķērsgriezums ir lielāks nekā vara vadītāja šķērsgriezums, bet alumīnija vadītāja kabelis joprojām ir vieglāks nekā vara vadītāja kabelis. .
2. Izolācijas materiāli
Ir daudz izolācijas materiālu, ko var izmantot MV strāvas kabeļos, tostarp tehnoloģiski nobrieduši impregnēti papīra izolācijas materiāli, kas veiksmīgi izmantoti vairāk nekā 100 gadus. Mūsdienās ekstrudēta polimēru izolācija ir plaši pieņemta. Ekstrudēti polimēru izolācijas materiāli ietver PE (LDPE un HDPE), XLPE, WTR-XLPE un EPR. Šie materiāli ir termoplastiski, kā arī termoreaktīvi. Termoplastiskie materiāli karsējot deformējas, savukārt termoreaktīvie materiāli darba temperatūrā saglabā savu formu.
2.1. Papīra izolācija
To darbības sākumā ar papīra izolāciju kabeļi iztur tikai nelielu slodzi un ir salīdzinoši labi uzturēti. Tomēr elektroenerģijas lietotāji turpina likt kabelim izturēt arvien lielāku slodzi, sākotnējie lietošanas apstākļi vairs nav piemēroti pašreizējā kabeļa vajadzībām, tad sākotnējā labā pieredze nevar atspoguļot kabeļa turpmāko darbību. . Pēdējos gados papīra izolācijas kabeļi tiek izmantoti reti.
2.2.PVC
PVC joprojām tiek izmantots kā izolācijas materiāls zemsprieguma 1kV kabeļiem un ir arī apvalka materiāls. Tomēr PVC pielietojumu kabeļu izolācijā strauji aizstāj ar XLPE, un pielietojumu apvalkā strauji aizstāj ar lineāro zema blīvuma polietilēnu (LLDPE), vidēja blīvuma polietilēnu (MDPE) vai augsta blīvuma polietilēnu (HDPE) -PVC kabeļiem ir zemākas dzīves cikla izmaksas.
2.3. Polietilēns (PE)
Zema blīvuma polietilēns (LDPE) tika izstrādāts 20. gs. 30. gados, un tagad to izmanto kā pamatsveķus šķērsšūta polietilēna (XLPE) un ūdensizturīga koka šķērsšūta polietilēna (WTR-XLPE) materiāliem. Termoplastiskā stāvoklī polietilēna maksimālā darba temperatūra ir 75 ° C, kas ir zemāka par papīra izolācijas kabeļu darba temperatūru (80–90 ° C). Šī problēma ir atrisināta ar šķērssaistītā polietilēna (XLPE) parādīšanos, kas var sasniegt vai pārsniegt papīra izolācijas kabeļu ekspluatācijas temperatūru.
2.4.Šķērsšūts polietilēns (XLPE)
XLPE ir termoreaktījošs materiāls, kas izgatavots, sajaucot zema blīvuma polietilēnu (LDPE) ar šķērssaistīšanas līdzekli (piemēram, peroksīdu).
XLPE izolētā kabeļa maksimālā vadītāja darba temperatūra ir 90 ° C, pārslodzes pārbaude ir līdz 140 ° C, un īssavienojuma temperatūra var sasniegt 250 ° C. XLPE ir izcilas dielektriskās īpašības, un to var izmantot sprieguma diapazonā no 600V līdz 500kV.
2.5. Ūdensizturīgs koks Šķērsšūts polietilēns (WTR-XLPE)
Ūdens koka parādība samazinās XLPE kabeļa kalpošanas laiku. Ir daudzi veidi, kā samazināt ūdens koku augšanu, taču viens no visbiežāk pieņemtajiem ir izmantot īpaši izstrādātus izolācijas materiālus, kas paredzēti ūdens koku augšanas kavēšanai, ko sauc par ūdensizturīgu koku šķērssaistīto polietilēnu WTR-XLPE.
2.6. Etilēnpropilēna gumija (EPR)
EPR ir termoreaktījošs materiāls, kas izgatavots no etilēna, propilēna (dažreiz trešā monomēra), un trīs monomēru kopolimēru sauc par etilēna propilēna diēna gumiju (EPDM). Plašā temperatūras diapazonā EPR vienmēr paliek mīksts un tam ir laba koronaizturība. Tomēr EPR materiāla dielektriskie zudumi ir ievērojami lielāki nekā XLPE un WTR-XLPE.
3. Izolācijas vulkanizācijas process
Šķērssaistīšanas process ir raksturīgs izmantotajam polimēram. Šķērssaistītu polimēru ražošana sākas ar matricas polimēru, un pēc tam pievieno stabilizatorus un šķērssaistītājus, lai izveidotu maisījumu. Šķērssaistīšanas process pievieno vairāk savienojuma punktu molekulārajai struktūrai. Pēc šķērssavienojuma polimēra molekulārā ķēde paliek elastīga, taču to nevar pilnībā sadalīt šķidrā kausējumā.
4. Vadītāju ekranēšanas un izolācijas ekranēšanas materiāli
Pusvadošais ekranēšanas slānis ir izspiests uz vadītāja ārējās virsmas un izolācijas, lai izlīdzinātu elektrisko lauku un saturētu elektrisko lauku kabeļa izolētajā serdenī. Šis materiāls satur inženiertehniskās kvalitātes ogļu materiālu, lai kabeļa ekranēšanas slānis nodrošinātu stabilu vadītspēju vajadzīgajā diapazonā.
Publicēšanas laiks: 12.04.2024