Kablets struktur virker simpel, faktisk har hver komponent af det sit eget vigtige formål, så hvert komponentmateriale skal vælges omhyggeligt ved fremstilling af kablet for at sikre pålideligheden af kablet lavet af disse materialer under drift.
1. Ledermateriale
Historisk set var de anvendte materialer til strømkabelledere kobber og aluminium. Natrium blev også kortvarigt prøvet. Kobber og aluminium har bedre elektrisk ledningsevne, og mængden af kobber er relativt mindre, når der overføres den samme strøm, så kobberlederens ydre diameter er mindre end aluminiumslederens. Prisen på aluminium er væsentligt lavere end kobber. Fordi tætheden af kobber er større end den for aluminium, selvom strømbæreevnen er den samme, er tværsnittet af aluminiumsleder større end kobberlederens, men aluminiumslederkabel er stadig lettere end kobberlederkabel .
2. Isoleringsmaterialer
Der er mange isoleringsmaterialer, som MV-strømkabler kan bruge, også inklusive teknologisk modne imprægnerede papirisoleringsmaterialer, som med succes har været brugt i mere end 100 år. I dag er ekstruderet polymerisolering blevet bredt accepteret. Ekstruderet polymerisoleringsmaterialer omfatter PE(LDPE og HDPE), XLPE, WTR-XLPE og EPR. Disse materialer er termoplastiske såvel som termohærdende. Termoplastiske materialer deformeres ved opvarmning, mens termohærdende materialer bevarer deres form ved driftstemperaturer.
2.1. Papirisolering
I begyndelsen af deres drift bærer papirisolerede kabler kun en lille belastning og er relativt velholdte. Men strømbrugere fortsætter med at få kablet til at bære mere og mere høj belastning, de oprindelige brugsbetingelser er ikke længere egnede til det nuværende kabels behov, så kan den originale gode oplevelse ikke repræsentere den fremtidige drift af kablet skal være god . I de senere år er papirisolerede kabler sjældent blevet brugt.
2.2.PVC
PVC bruges stadig som isoleringsmateriale til lavspændings 1kV kabler og er også et kappemateriale. Anvendelsen af PVC i kabelisolering bliver dog hurtigt erstattet af XLPE, og anvendelsen i kappen erstattes hurtigt af lineær lavdensitetspolyethylen (LLDPE), mediumdensitetspolyethylen (MDPE) eller højdensitetspolyethylen (HDPE) og ikke -PVC-kabler har lavere livscyklusomkostninger.
2.3. Polyethylen (PE)
Lavdensitetspolyethylen (LDPE) blev udviklet i 1930'erne og bruges nu som basisharpiks til tværbundet polyethylen (XLPE) og vandfast trætværbundet polyethylen (WTR-XLPE) materialer. I termoplastisk tilstand er den maksimale driftstemperatur for polyethylen 75 ° C, hvilket er lavere end driftstemperaturen for papirisolerede kabler (80 ~ 90 ° C). Dette problem er blevet løst med fremkomsten af tværbundet polyethylen (XLPE), som kan opfylde eller overstige driftstemperaturen for papirisolerede kabler.
2.4.Tværbundet polyethylen (XLPE)
XLPE er et termohærdende materiale fremstillet ved at blande lavdensitetspolyethylen (LDPE) med et tværbindingsmiddel (såsom peroxid).
Den maksimale lederdriftstemperatur for det XLPE-isolerede kabel er 90 ° C, overbelastningstesten er op til 140 ° C, og kortslutningstemperaturen kan nå 250 ° C. XLPE har fremragende dielektriske egenskaber og kan bruges i spændingsområdet på 600V til 500kV.
2.5. Vandtæt træ Tværbundet polyethylen (WTR-XLPE)
Vandtræfænomen vil reducere levetiden for XLPE-kablet. Der er mange måder at reducere væksten af vandtræer på, men en af de mest almindeligt accepterede er at bruge specielt konstruerede isoleringsmaterialer designet til at hæmme væksten af vandtræer, kaldet vandfast træ-tværbundet polyethylen WTR-XLPE.
2.6. Ethylen propylen gummi (EPR)
EPR er et termohærdende materiale lavet af ethylen, propylen (nogle gange en tredje monomer), og copolymeren af de tre monomerer kaldes ethylen propylen dien gummi (EPDM). Over et bredt temperaturområde forbliver EPR altid blødt og har god coronabestandighed. Det dielektriske tab af EPR-materiale er dog betydeligt højere end for XLPE og WTR-XLPE.
3. Isoleringsvulkaniseringsproces
Tværbindingsprocessen er specifik for den anvendte polymer. Fremstillingen af tværbundne polymerer starter med en matrixpolymer og derefter tilsættes stabilisatorer og tværbindere for at danne en blanding. Tværbindingsprocessen tilføjer flere forbindelsespunkter til den molekylære struktur. Når først den er tværbundet, forbliver polymerens molekylære kæde elastisk, men kan ikke helt adskilles til en flydende smelte.
4. Lederafskærmning og isolerende afskærmningsmaterialer
Det halvledende afskærmningslag er ekstruderet på den ydre overflade af lederen og isoleringen for at ensrette det elektriske felt og for at indeholde det elektriske felt i den kabelisolerede kerne. Dette materiale indeholder en ingeniørkvalitet af carbon black-materiale for at gøre det muligt for kablets afskærmningslag at opnå en stabil ledningsevne inden for det krævede område.
Indlægstid: 12-apr-2024