Ūdens bloķēšanas kabeļa materiālu un struktūras pārskats

Ūdens bloķējošie kabeļa materiāli

Ūdens bloķējošus materiālus parasti var iedalīt divās kategorijās: aktīvā ūdens bloķēšana un pasīva ūdens bloķēšana. Aktīvā ūdens bloķēšana izmanto aktīvo materiālu ūdens absorbējošās un pietūkuma īpašības. Kad apvalks vai savienojums ir bojāts, šie materiāli izvēršas, saskaroties ar ūdeni, ierobežojot tā iespiešanos kabeļa iekšpusē. Šādi materiāli ietverŪdens absorbējošais paplašinošais želeja, ūdens bloķēšanas lente, ūdens bloķēšanas pulveris,Ūdens bloķēšana dzija, un ūdens bloķēšanas vads. No otras puses, pasīva ūdens bloķēšana izmanto hidrofobiskus materiālus, lai bloķētu ūdeni ārpus kabeļa, kad apvalks ir bojāts. Pasīvo ūdens bloķējošu materiālu piemēri ir ar naftu piepildīta pastas, karstā kausējuma līme un siltumizplūdes pasta.

I. pasīvi ūdens bloķējoši materiāli

Pasīvo ūdens bloķējošo materiālu, piemēram, naftas pastu, pildīšana kabeļos bija galvenā ūdens bloķēšanas metode agrīnās enerģijas kabeļos. Šī metode efektīvi novērš ūdens iekļūšanu kabeļā, bet tai ir šādi trūkumi:

1. Tas ievērojami palielina kabeļa svaru;

2. Tas izraisa kabeļa vadošās veiktspējas samazināšanos;

3.Petroleja pastas smagi piesārņo kabeļu savienojumus, apgrūtinot tīrīšanu;

4. Pilnīga aizpildīšanas procesu ir grūti kontrolēt, un nepilnīga pildīšana var izraisīt sliktu ūdens bloķēšanas veiktspēju.

II. Aktīvi ūdens bloķēšanas materiāli

Pašlaik kabeļos izmantotie aktīvie ūdens bloķējošie materiāli galvenokārt ir ūdens bloķējoša lente, ūdens bloķējošs pulveris, ūdens bloķējoša aukla un ūdens bloķējoša dzija. Salīdzinot ar naftas pastu, aktīvajiem ūdens bloķēšanas materiāliem ir šādas īpašības: augsta ūdens absorbcija un augsts pietūkuma ātrums. Viņi var ātri absorbēt ūdeni un ātri uzbriest, veidojot želejveida vielu, kas bloķē ūdens infiltrāciju, tādējādi nodrošinot kabeļa izolācijas drošību. Turklāt aktīvi ūdens bloķējoši materiāli ir viegli, tīri un viegli uzstādāmi un pievienojami. Tomēr viņiem ir arī daži trūkumi:

1. Ūdens bloķējošu pulveri ir grūti piestiprināt vienmērīgi;

2. Ūdens bloķēšanas lente vai dzija var palielināt ārējo diametru, pasliktinot siltuma izkliedi, paātrinot kabeļa termisko novecošanos un ierobežojot kabeļa pārraides jaudu;

3. Aktīvie ūdens bloķēšanas materiāli parasti ir dārgāki.

Ūdens bloķēšanas analīze ： Pašlaik galvenā metode Ķīnā, lai novērstu ūdens iekļūšanu kabeļu izolācijas slānī, ir ūdensnecaurlaidīgā slāņa palielināšana. Tomēr, lai sasniegtu visaptverošu ūdens bloķēšanu kabeļos, mums ne tikai jāapsver radiālā ūdens iespiešanās, bet arī efektīvi jānovērš ūdens gareniskā difūzija, kad tas nonāk kabeļā.

Polietilēna (iekšējais apvalks) ūdensnecaurlaidīgs izolācijas slānis: polietilēna ūdens bloķēšanas slāņa ekstrudēšana kombinācijā ar mitrumu absorbējošu spilvenu slāni (piemēram, ūdens bloķējoša lente) var izpildīt prasības gareniskā ūdens bloķēšanai un mitruma aizsardzībai kabeļos, kas uzstādīti mēreni mitrumā vidē. Polietilēna ūdens bloķēšanas slāni ir viegli izgatavot, un tam nav nepieciešams papildu aprīkojums.

Alumīnija lentes ar plastmasu pārklājumu polietilēnu savienots ūdensnecaurlaidīgs izolācijas slānis: ja kabeļi ir uzstādīti ūdenī vai īpaši mitrā vidē, polietilēna izolācijas slāņu radiālā ūdens bloķēšanas spēja var būt nepietiekama. Kabeļiem, kuriem nepieciešama lielāka radiālā ūdens bloķēšanas veiktspēja, tagad ir ierasts ap kabeļa serdi apvilkt alumīnija plastmasas kompozītmateriāla lenti. Šis zīmogs ir simtiem vai pat tūkstošiem reižu vairāk ūdens izturīgs nekā tīrs polietilēns. Kamēr kompozīta lentes šuve ir pilnībā savienota un aizzīmogota, ūdens iespiešanās ir gandrīz neiespējama. Alumīnija-plastmasas kompozītmateriāla lentei ir nepieciešams garenisks iesaiņošanas un savienošanas process, kas ietver papildu ieguldījumu un aprīkojuma modifikācijas.

Inženierzinātņu praksē gareniskā ūdens bloķēšana ir sarežģītāka nekā radiālā ūdens bloķēšana. Ir izmantotas dažādas metodes, piemēram, vadītāja struktūras maiņa uz stingri nospiestu dizainu, taču ietekme ir bijusi minimāla, jo presētajā vadītājā joprojām ir spraugas, kas ļauj ūdenim izkliedēties, izmantojot kapilāru darbību. Lai sasniegtu patiesu gareniskā ūdens bloķēšanu, ir jāaizpilda spraugas iesprostotajā vadītājā ar ūdens bloķējošiem materiāliem. Lai sasniegtu garenvirziena ūdens bloķēšanu kabeļos, var izmantot šādus divus pasākumu un struktūru līmeņus:

1. Ūdens bloķējošu vadītāju izmantošana. Pievienojiet ūdens bloķējošu vadu, ūdens bloķējošu pulveri, ūdens bloķējošu dziju vai aptiniet ūdens bloķējošu lenti ap cieši spiestu vadītāju.

2. Ūdens bloķējošu kodolu izmantošana. Kabeļu ražošanas procesa laikā piepildiet kodolu ar ūdens bloķējošu dziju, vadu vai apņemiet serdi ar daļēji darbināmu vai izolējošu ūdens bloķējošu lenti.

Pašlaik galvenais izaicinājums garenvirziena ūdens bloķēšanai ir ūdens bloķējošos vadītājus-kā aizpildīt ūdens bloķējošas vielas starp vadītājiem un kuras ūdens bloķējošas vielas lietošanai joprojām ir pētniecības uzmanības centrā.

Ⅲ. Secinājums

Radiālā ūdens bloķēšanas tehnoloģija galvenokārt izmanto ūdens bloķējošus izolācijas slāņus, kas apvilkti ap vadītāja izolācijas slāni ar mitruma absorbējošu spilvenu slāni, kas pievienots ārpusē. Vidēja sprieguma kabeļos parasti izmanto alumīnija plastmasas kompozītmateriālu lenti, savukārt augstsprieguma kabeļi parasti izmanto svinu, alumīniju vai nerūsējošā tērauda metāla blīvēšanas jakas.

Garenvirziena ūdens bloķēšanas tehnoloģija galvenokārt koncentrējas uz spraugu aizpildīšanu starp vadītspējīgajām šķipsnām ar ūdens bloķējošiem materiāliem, lai bloķētu ūdens difūziju gar kodolu. No pašreizējām tehnoloģiskajām attīstībām piepildīšana ar ūdens bloķējošu pulveri ir salīdzinoši efektīva gareniskā ūdens bloķēšanai.

Ūdensnecaurlaidīgu kabeļu sasniegšana neizbēgami ietekmēs kabeļa siltuma izkliedi un vadītspējīgu veiktspēju, tāpēc ir svarīgi izvēlēties vai noformēt atbilstošu ūdens bloķējošu kabeļa struktūru, pamatojoties uz inženiertehniskajām prasībām.