Die Struktur des Kabels scheint einfach zu sein, tatsächlich hat jede Komponente von IT seinen eigenen wichtigen Zweck, sodass jedes Komponentenmaterial bei der Herstellung des Kabels sorgfältig ausgewählt werden muss, um die Zuverlässigkeit des Kabels aus diesen Materialien während des Betriebs zu gewährleisten.
1. Leitermaterial
In der Vergangenheit waren die für Stromkabelleiter verwendeten Materialien Kupfer und Aluminium. Natrium wurde auch kurz versucht. Kupfer und Aluminium haben eine bessere elektrische Leitfähigkeit, und die Kupfermenge ist bei der Übertragung desselben Stroms relativ geringer, sodass der äußere Durchmesser des Kupferleiters kleiner ist als der des Aluminiumleiters. Der Preis für Aluminium ist deutlich niedriger als Kupfer. Da die Kupferdichte größer als die von Aluminium ist, ist der Querschnitt des Aluminiumleiters, auch wenn die Stromtransportkapazität gleich ist, größer als das von Kupferleiter, aber Aluminiumleiterkabel ist immer noch leichter als das Kupferleiterkabel.
2. Isolationsmaterialien
Es gibt viele Isoliermaterialien, die MV -Stromkabel verwenden können, auch einschließlich technologisch ausgereifter imprägniertes Papierisolationsmaterial, die seit mehr als 100 Jahren erfolgreich verwendet werden. Heute wurde eine extrudierte Polymerisolierung weithin akzeptiert. Extrudierte Polymerisolationsmaterialien umfassen PE (LDPE und HDPE), XLPE, WTR-XLPE und EPR. Diese Materialien sind sowohl thermoplastisch als auch thermosettierend. Thermoplastische Materialien verformen beim Erhitzen, während Thermoset -Materialien ihre Form bei Betriebstemperaturen behalten.
2.1. Papierisolierung
Zu Beginn ihres Betriebs tragen papierinselige Kabel nur eine geringe Last und sind relativ gut gewartet. Die Stromnutzer machen jedoch weiterhin das Kabel mit mehr und mehr Last, die ursprünglichen Nutzungsbedingungen sind nicht mehr für die Anforderungen des aktuellen Kabels geeignet, und die ursprüngliche gute Erfahrung kann nicht den zukünftigen Betrieb des Kabels darstellen. In den letzten Jahren wurden selten papier isolierte Kabel verwendet.
2.2.PVC
PVC wird immer noch als Isoliermaterial für 1-kV-Kabel mit niedriger Spannung verwendet und ist auch ein Ummantelmaterial. Die Anwendung von PVC bei der Kabelisolierung wird jedoch schnell durch XLPE ersetzt, und die Anwendung in der Hülle wird schnell durch lineare Polyethylen (LLDPE), Polyethylen mit mittlerer Dichte (MDPE) oder Hochdichte-Polyethylen (HDPE) ersetzt, und Non-PVC-Zyklus-Kosten haben niedrigere Lebenszykluskosten.
2.3. Polyethylen (PE)
In den 1930er Jahren wurde Polyethylen mit niedriger Dichte (LDPE) entwickelt und wird heute als Basisharz für vernetzte Polyethylen (XLPE) und wasserresistente Baummaterialien mit vernetzten Polyethylen (WTR-XLPE) verwendet. Im thermoplastischen Zustand beträgt die maximale Betriebstemperatur von Polyethylen 75 ° C, was niedriger ist als die Betriebstemperatur von papier isolierten Kabeln (80 ~ 90 ° C). Dieses Problem wurde mit dem Aufkommen von vernetztem Polyethylen (XLPE) gelöst, das die Servicetemperatur von papierverzeigten Kabeln erfüllen oder überschreiten kann.
2.4.Vernetzter Polyethylen (XLPE)
XLPE ist ein Thermosettungsmaterial, das durch Mischen von Polyethylen mit niedriger Dichte (LDPE) mit einem Vernetzungsmittel (wie Peroxid) hergestellt wird.
Die maximale Betriebstemperatur des XLPE-Isolierkabels beträgt 90 ° C, der Überlastentest beträgt bis zu 140 ° C, und die Kurzschlusstemperatur kann 250 ° C erreichen. XLPE hat hervorragende dielektrische Eigenschaften und kann im Spannungsbereich von 600 V bis 500 kV verwendet werden.
2.5. Wasserfestes Baum mit vernetztem Polyethylen (WTR-XLPE)
Das Wasserbaumphänomen verringert die Lebensdauer des XLPE -Kabels. Es gibt viele Möglichkeiten, das Wachstum des Wasserbaums zu verringern, aber eines der am häufigsten akzeptierten, ist die Verwendung speziell konstruierter Isolationsmaterialien, die das Wachstum des Wasserbaums hemmt, das als wasserresistente Baum mit vernetztem Polyethylen WTR-XLPE bezeichnet wird.
2.6. Ethylenpropylenkautschuk (EPR)
EPR ist ein Thermosettungsmaterial aus Ethylen, Propylen (manchmal ein drittes Monomer), und das Copolymer der drei Monomere wird als Ethylenpropylen -Dien -Gummi (EPDM) bezeichnet. In einem weiten Temperaturbereich bleibt EPR immer weich und hat einen guten Korona -Widerstand. Der dielektrische Verlust von EPR-Material ist jedoch signifikant höher als der von XLPE und WTR-XLPE.
3. Isolation Vulkanisierungsprozess
Der Vernetzungsprozess ist spezifisch für das verwendete Polymer. Die Herstellung von vernetzten Polymeren beginnt mit einem Matrixpolymer, und dann werden Stabilisatoren und Vernetzer hinzugefügt, um eine Mischung zu bilden. Der Vernetzungsprozess fügt der molekularen Struktur mehr Verbindungspunkte hinzu. Sobald die vernetzte Polymermolekülkette vernetzt ist, bleibt sie elastisch, kann jedoch nicht vollständig in eine Flüssigkeitsschmelze getrennt werden.
4. Leiterschutz und isolierende Abschirmmaterialien
Die semi-leitende Abschirmschicht ist auf der äußeren Oberfläche des Leiters und der Isolierung extrudiert, um das elektrische Feld zu vereinfachen und das elektrische Feld im kabelisulierten Kern zu enthalten. Dieses Material enthält einen technischen Grad von CO2 -Schwarzmaterial, damit die Abschirmschicht des Kabels eine stabile Leitfähigkeit innerhalb des erforderlichen Bereichs erreicht.
Postzeit: Apr-12-2024