Η δομή του καλωδίου φαίνεται απλή, στην πραγματικότητα, κάθε στοιχείο του έχει τον δικό του σημαντικό σκοπό, επομένως κάθε υλικό πρέπει να επιλέγεται προσεκτικά κατά την κατασκευή του καλωδίου, ώστε να διασφαλίζεται η αξιοπιστία του καλωδίου από αυτά τα υλικά κατά τη λειτουργία.
1. Υλικό αγωγού
Ιστορικά, τα υλικά που χρησιμοποιήθηκαν για τους αγωγούς των καλωδίων ισχύος ήταν ο χαλκός και το 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 μεταδίδεται το ίδιο ρεύμα, επομένως η εξωτερική διάμετρος του χάλκινου αγωγού είναι μικρότερη από αυτή του αγωγού αλουμινίου. Η τιμή του αλουμινίου είναι σημαντικά χαμηλότερη από τον χαλκό. Επιπλέον, επειδή η πυκνότητα του χαλκού είναι μεγαλύτερη από αυτή του αλουμινίου, ακόμη και αν η ικανότητα μεταφοράς ρεύματος είναι η ίδια, η διατομή του αγωγού αλουμινίου είναι μεγαλύτερη από αυτή του χάλκινου αγωγού, αλλά το καλώδιο αγωγού αλουμινίου εξακολουθεί να είναι ελαφρύτερο από το καλώδιο του χάλκινου αγωγού .
2. Μονωτικά υλικά
Υπάρχουν πολλά μονωτικά υλικά που μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα καλώδια ισχύος MV, συμπεριλαμβανομένων των τεχνολογικά ώριμα μονωτικών υλικών εμποτισμένου χαρτιού, τα οποία χρησιμοποιούνται με επιτυχία για περισσότερα από 100 χρόνια. Σήμερα, η μόνωση εξωθημένου πολυμερούς έχει γίνει ευρέως αποδεκτή. Τα εξωθημένα μονωτικά πολυμερή υλικά περιλαμβάνουν PE (LDPE και HDPE), XLPE, WTR-XLPE και EPR. Αυτά τα υλικά είναι θερμοπλαστικά καθώς και θερμοσκληρυνόμενα. Τα θερμοπλαστικά υλικά παραμορφώνονται όταν θερμαίνονται, ενώ τα θερμοσκληρυνόμενα υλικά διατηρούν το σχήμα τους σε θερμοκρασίες λειτουργίας.
2.1. Μόνωση χαρτιού
Στην αρχή της λειτουργίας τους, τα καλώδια με μόνωση χαρτιού φέρουν μόνο ένα μικρό φορτίο και είναι σχετικά καλά συντηρημένα. Ωστόσο, οι χρήστες ισχύος συνεχίζουν να κάνουν το καλώδιο να φέρει όλο και περισσότερο 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, τα καλώδια με μόνωση χαρτιού χρησιμοποιούνται σπάνια.
2.2.PVC
Το PVC εξακολουθεί να χρησιμοποιείται ως μονωτικό υλικό για καλώδια χαμηλής τάσης 1kV και είναι επίσης υλικό επένδυσης. Ωστόσο, η εφαρμογή PVC στη μόνωση καλωδίων αντικαθίσταται γρήγορα από το XLPE και η εφαρμογή σε θήκη αντικαθίσταται γρήγορα από γραμμικό πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας (LLDPE), πολυαιθυλένιο μέσης πυκνότητας (MDPE) ή πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας (HDPE) και μη -Τα καλώδια PVC έχουν χαμηλότερο κόστος κύκλου ζωής.
2.3. Πολυαιθυλένιο (PE)
Το πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας (LDPE) αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1930 και χρησιμοποιείται πλέον ως ρητίνη βάσης για υλικά από διασταυρωμένο πολυαιθυλένιο (XLPE) και αδιάβροχα υλικά με σταυροειδείς δεσμούς δέντρων (WTR-XLPE). Στη θερμοπλαστική κατάσταση, η μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας του πολυαιθυλενίου είναι 75 ° C, η οποία είναι χαμηλότερη από τη θερμοκρασία λειτουργίας των καλωδίων με μόνωση χαρτιού (80~90 ° C). Αυτό το πρόβλημα έχει λυθεί με την εμφάνιση του διασυνδεδεμένου πολυαιθυλενίου (XLPE), το οποίο μπορεί να φτάσει ή να υπερβεί τη θερμοκρασία λειτουργίας των καλωδίων με μόνωση χαρτιού.
2.4.Διασταυρωμένο πολυαιθυλένιο (XLPE)
Το XLPE είναι ένα θερμοσκληρυνόμενο υλικό που κατασκευάζεται με ανάμιξη πολυαιθυλενίου χαμηλής πυκνότητας (LDPE) με παράγοντα σταυροδεσμών (όπως υπεροξείδιο).
Η μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας του αγωγού του μονωμένου καλωδίου XLPE είναι 90 ° C, η δοκιμή υπερφόρτωσης είναι έως και 140 ° C και η θερμοκρασία βραχυκυκλώματος μπορεί να φτάσει τους 250 ° C. Το XLPE έχει εξαιρετικά διηλεκτρικά χαρακτηριστικά και μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο εύρος τάσης από 600V έως 500kV.
2.5. Αδιάβροχο δέντρο Διασταυρωμένο πολυαιθυλένιο (WTR-XLPE)
Το φαινόμενο του δέντρου νερού θα μειώσει τη διάρκεια ζωής του καλωδίου XLPE. Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να μειωθεί η ανάπτυξη των υδάτινων δέντρων, αλλά ένας από τους πιο κοινά αποδεκτούς είναι η χρήση ειδικά σχεδιασμένων μονωτικών υλικών που έχουν σχεδιαστεί για να εμποδίζουν την ανάπτυξη των υδάτινων δέντρων, που ονομάζεται αδιάβροχο πολυαιθυλένιο με σταυροδεσμούς δέντρων WTR-XLPE.
2.6. Καουτσούκ αιθυλενίου προπυλενίου (EPR)
Το EPR είναι ένα θερμοσκληρυνόμενο υλικό κατασκευασμένο από αιθυλένιο, προπυλένιο (μερικές φορές ένα τρίτο μονομερές) και το συμπολυμερές των τριών μονομερών ονομάζεται καουτσούκ αιθυλενοπροπυλενοδιενίου (EPDM). Σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών, το EPR παραμένει πάντα μαλακό και έχει καλή αντοχή στη κορωνοϊό. 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 πολυμερών με σταυροειδείς δεσμούς ξεκινά με ένα πολυμερές μήτρας και στη συνέχεια προστίθενται σταθεροποιητές και παράγοντες διασταύρωσης για να σχηματιστεί ένα μείγμα. Η διαδικασία διασύνδεσης προσθέτει περισσότερα σημεία σύνδεσης στη μοριακή δομή. Μόλις διασταυρωθεί, η μοριακή αλυσίδα του πολυμερούς παραμένει ελαστική, αλλά δεν μπορεί να αποκοπεί πλήρως σε ρευστό τήγμα.
4. Προστατευτικά και μονωτικά υλικά θωράκισης αγωγών
Το ημιαγώγιμο προστατευτικό στρώμα εξωθείται στην εξωτερική επιφάνεια του αγωγού και της μόνωσης για να ομοιογενοποιηθεί το ηλεκτρικό πεδίο και να συγκρατηθεί το ηλεκτρικό πεδίο στον μονωμένο πυρήνα του καλωδίου. Αυτό το υλικό περιέχει τεχνικό υλικό μαύρου άνθρακα για να επιτρέψει στο στρώμα θωράκισης του καλωδίου να επιτύχει μια σταθερή αγωγιμότητα εντός του απαιτούμενου εύρους.
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-12-2024