Η δομή του καλωδίου φαίνεται απλή, στην πραγματικότητα, κάθε συστατικό του έχει τον δικό του σημαντικό σκοπό, έτσι ώστε κάθε υλικό συστατικού να επιλέγεται προσεκτικά κατά την κατασκευή του καλωδίου, έτσι ώστε να εξασφαλίζεται η αξιοπιστία του καλωδίου που κατασκευάζεται αυτών των υλικών κατά τη διάρκεια της λειτουργίας.
1. Υλικό αγωγού
Ιστορικά, τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν για τους αγωγούς καλωδίων τροφοδοσίας ήταν χαλκός και αλουμίνιο. Το νάτριο δοκιμάστηκε επίσης για λίγο. Ο χαλκός και το αλουμίνιο έχουν καλύτερη ηλεκτρική αγωγιμότητα και η ποσότητα του χαλκού είναι σχετικά μικρότερη όταν μεταδίδει το ίδιο ρεύμα, οπότε η εξωτερική διάμετρο του αγωγού χαλκού είναι μικρότερος από εκείνον του αγωγού αλουμινίου. Η τιμή του αλουμινίου είναι σημαντικά χαμηλότερη από τον χαλκό. Επιπλέον, επειδή η πυκνότητα του χαλκού είναι μεγαλύτερη από εκείνη του αλουμινίου, ακόμη και αν η ρεύμα μεταφορική ικανότητα είναι η ίδια, η διατομή του αγωγού αλουμινίου είναι μεγαλύτερη από αυτή του αγωγού χαλκού, αλλά το καλώδιο αγωγού αλουμινίου εξακολουθεί να είναι ελαφρύτερο από το καλώδιο αγωγού χαλκού.
2. Μονωτικά υλικά
Υπάρχουν πολλά μονωτικά υλικά που μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα καλώδια ισχύος MV, ακόμη και συμπεριλαμβανομένων των τεχνολογικά ώριμων εμποτισμένων υλικών μόνωσης χαρτιού, τα οποία έχουν χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για περισσότερα από 100 χρόνια. Σήμερα, η εξωθημένη μόνωση πολυμερούς έχει γίνει ευρέως αποδεκτή. Τα εξωθημένα υλικά μόνωσης πολυμερούς περιλαμβάνουν ΡΕ (LDPE και HDPE), XLPE, WTR-XLPE και EPR. Αυτά τα υλικά είναι θερμοπλαστικά καθώς και θερμοσκληρυντικά. Τα θερμοπλαστικά υλικά παραμορφώνονται όταν θερμαίνονται, ενώ τα υλικά θερμοστοιχεία διατηρούν το σχήμα τους σε θερμοκρασίες λειτουργίας.
2.1. Μόνωση χαρτιού
Στην αρχή της λειτουργίας τους, τα καλώδια που μοιάζουν με χαρτί φέρουν μόνο ένα μικρό φορτίο και είναι σχετικά καλά διατηρημένα. Ωστόσο, οι χρήστες ισχύος συνεχίζουν να κάνουν το καλώδιο που μεταφέρει όλο και πιο υψηλό φορτίο, οι αρχικές συνθήκες χρήσης δεν είναι πλέον κατάλληλες για τις ανάγκες του τρέχοντος καλωδίου, τότε η αρχική καλή εμπειρία δεν μπορεί να αντιπροσωπεύει τη μελλοντική λειτουργία του καλωδίου πρέπει να είναι καλή. Τα τελευταία χρόνια, σπάνια χρησιμοποιήθηκαν μονωμένα καλώδια.
2.2.PVC
Το PVC εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ως μονωτικό υλικό για καλώδια χαμηλής τάσης 1kV και είναι επίσης υλικό επένδυσης. Ωστόσο, η εφαρμογή του PVC στη μόνωση καλωδίων αντικαθίσταται ταχέως από το XLPE και η εφαρμογή στο θήκη αντικαθίσταται ταχέως από καλώδια γραμμικής χαμηλής πυκνότητας (LLDPE), πολυαιθυλενίου μέσης πυκνότητας (MDPE) ή πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας (HDPE) και τα μη-PVC καλώδια έχουν χαμηλότερο κόστος ζωής.
2.3. Πολυαιθυλένιο (PE)
Το πολυαιθυλενίου χαμηλής πυκνότητας (LDPE) αναπτύχθηκε στη δεκαετία του 1930 και χρησιμοποιείται τώρα ως βασική ρητίνη για υλικά πολυαιθυλενίου ανθεκτικού στα διασταυρούμενα συνδεδεμένα συνδεδεμένα και ανθεκτικά στο νερό. Στη θερμοπλαστική κατάσταση, η μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας του πολυαιθυλενίου είναι 75 ° C, η οποία είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία λειτουργίας των μονωμένων καλωδίων χαρτιού (80 ~ 90 ° C). Αυτό το πρόβλημα έχει λυθεί με την έλευση του διασταυρούμενου πολυαιθυλενίου (XLPE), το οποίο μπορεί να ικανοποιήσει ή να υπερβεί τη θερμοκρασία της υπηρεσίας των καλωδίων που μοιάζουν με χαρτί.
2.4.Πολυαιθυλένιο σταυροειδώς συνδεδεμένο (XLPE)
Το XLPE είναι ένα υλικό θερμοστοιχείων που κατασκευάζεται με ανάμειξη πολυαιθυλενίου χαμηλής πυκνότητας (LDPE) με παράγοντα διασύνδεσης (όπως υπεροξείδιο).
Η μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας του αγωγού του μονωμένου καλωδίου XLPE είναι 90 ° C, η δοκιμή υπερφόρτωσης είναι μέχρι 140 ° C και η θερμοκρασία βραχυκυκλώματος μπορεί να φθάσει στους 250 ° C. XLPE έχει εξαιρετικά διηλεκτρικά χαρακτηριστικά και μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην περιοχή τάσης 600V έως 500KV.
2.5. Το πολυαιθυλενίου ανθεκτικό σε νερό (WTR-XLPE)
Το φαινόμενο του νερού θα μειώσει τη διάρκεια ζωής του καλωδίου XLPE. Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να μειωθεί η ανάπτυξη των δέντρων του νερού, αλλά ένα από τα πιο συχνά αποδεκτά είναι να χρησιμοποιηθούν ειδικά μηχανικά μόνωσης που έχουν σχεδιαστεί για να αναστέλλουν την ανάπτυξη των δέντρων του νερού, που ονομάζεται πολυαιθυλένιο που είναι ανθεκτικό στο νερό, το πολυαιθυλένιο WTR-XLPE.
2.6. Καουτσούκ με προπυλενένιο αιθυλένιο (EPR)
Το EPR είναι ένα υλικό θερμοστοιχείων από αιθυλένιο, προπυλενίου (μερικές φορές ένα τρίτο μονομερές) και το συμπολυμερές των τριών μονομερών ονομάζεται καουτσούκ με προπυλενίου αιθυλένιο (EPDM). Πάνω από ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών, το EPR παραμένει πάντα μαλακό και έχει καλή αντίσταση σε κορώνα. Ωστόσο, η διηλεκτρική απώλεια υλικού EPR είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή των XLPE και WTR-XLPE.
3. Διαδικασία βουλκανισμού μόνωσης
Η διαδικασία διασύνδεσης είναι ειδική για το χρησιμοποιούμενο πολυμερές. Η κατασκευή διασταυρωμένων πολυμερών ξεκινά με πολυμερές μήτρας και στη συνέχεια σταθεροποιητές και διασταυρώσεις προστίθενται για να σχηματίσουν ένα μείγμα. Η διαδικασία διασταύρωσης προσθέτει περισσότερα σημεία σύνδεσης στη μοριακή δομή. Μόλις συνδεθεί σταυρωτά συνδεδεμένα, η μοριακή αλυσίδα πολυμερούς παραμένει ελαστική, αλλά δεν μπορεί να αποκόπτεται εντελώς σε ένα ρευστό τήγμα.
4.
Το ημι-παραγωγικό στρώμα θωράκισης εξωθείται στην εξωτερική επιφάνεια του αγωγού και της μόνωσης για να ομοιόμουν το ηλεκτρικό πεδίο και να περιέχει το ηλεκτρικό πεδίο στον πυρήνα του καλωδίου. Αυτό το υλικό περιέχει έναν βαθμό μηχανικής μαύρου υλικού άνθρακα για να επιτρέψει στο στρώμα θωράκισης του καλωδίου για να επιτευχθεί σταθερή αγωγιμότητα εντός του απαιτούμενου εύρους.
Χρόνος δημοσίευσης: Απρίλιος 12-2024