De structuur van de kabel lijkt eenvoudig, sterker nog, elk onderdeel ervan heeft zijn eigen belangrijke doel, dus het materiaal van elk onderdeel moet zorgvuldig worden geselecteerd bij het vervaardigen van de kabel, om de betrouwbaarheid van de kabel gemaakt van deze materialen tijdens bedrijf te garanderen.
1. Geleidermateriaal
Historisch gezien waren de materialen die voor stroomkabelgeleiders werden gebruikt koper en aluminium. Natrium werd ook kort geprobeerd. Koper en aluminium hebben een betere elektrische geleidbaarheid en de hoeveelheid koper is relatief kleiner bij het overbrengen van dezelfde stroom, dus de buitendiameter van de koperen geleider is kleiner dan die van de aluminium geleider. De prijs van aluminium is aanzienlijk lager dan die van koper. Omdat de dichtheid van koper groter is dan die van aluminium, is de doorsnede van de aluminium geleider bovendien groter dan die van de koperen geleider, zelfs als het stroomdraagvermogen hetzelfde is, maar is de aluminium geleiderkabel nog steeds lichter dan de koperen geleiderkabel. .
2. Isolatiematerialen
Er zijn veel isolatiematerialen die MV-stroomkabels kunnen gebruiken, inclusief technologisch volwassen geïmpregneerde papieren isolatiematerialen, die al meer dan 100 jaar met succes worden gebruikt. Tegenwoordig is geëxtrudeerde polymeerisolatie algemeen aanvaard. Geëxtrudeerde polymeerisolatiematerialen omvatten PE (LDPE en HDPE), XLPE, WTR-XLPE en EPR. Deze materialen zijn zowel thermoplastisch als thermohardend. Thermoplastische materialen vervormen bij verhitting, terwijl thermohardende materialen hun vorm behouden bij bedrijfstemperaturen.
2.1. Papieren isolatie
In het begin dragen papiergeïsoleerde kabels slechts een kleine belasting en zijn ze relatief goed onderhouden. Krachtige gebruikers blijven de kabel echter steeds zwaarder belasten, de oorspronkelijke gebruiksomstandigheden zijn niet langer geschikt voor de behoeften van de huidige kabel, dan kan de oorspronkelijke goede ervaring niet vertegenwoordigen dat de toekomstige werking van de kabel goed moet zijn . De afgelopen jaren zijn papiergeïsoleerde kabels zelden gebruikt.
2.2.PVC
PVC wordt nog steeds gebruikt als isolatiemateriaal voor laagspanningskabels van 1 kV en is tevens een omhulselmateriaal. De toepassing van PVC in kabelisolatie wordt echter snel vervangen door XLPE, en de toepassing in mantels wordt snel vervangen door lineair polyethyleen met lage dichtheid (LLDPE), polyethyleen met gemiddelde dichtheid (MDPE) of polyethyleen met hoge dichtheid (HDPE), en niet -PVC-kabels hebben lagere levenscycluskosten.
2.3. Polyethyleen (PE)
Lagedichtheidpolyethyleen (LDPE) werd ontwikkeld in de jaren dertig van de vorige eeuw en wordt nu gebruikt als basishars voor materialen van vernet polyethyleen (XLPE) en waterbestendig boomvernet polyethyleen (WTR-XLPE). In thermoplastische toestand is de maximale bedrijfstemperatuur van polyethyleen 75 ° C, wat lager is dan de bedrijfstemperatuur van met papier geïsoleerde kabels (80 ~ 90 ° C). Dit probleem is opgelost met de komst van verknoopt polyethyleen (XLPE), dat de gebruikstemperatuur van met papier geïsoleerde kabels kan evenaren of zelfs overschrijden.
2.4.Vernet polyethyleen (XLPE)
XLPE is een thermohardend materiaal dat wordt gemaakt door polyethyleen met lage dichtheid (LDPE) te mengen met een verknopingsmiddel (zoals peroxide).
De maximale bedrijfstemperatuur van de XLPE-geïsoleerde kabel is 90 ° C, de overbelastingstest is maximaal 140 ° C en de kortsluittemperatuur kan 250 ° C bereiken. XLPE heeft uitstekende diëlektrische eigenschappen en kan worden gebruikt in het spanningsbereik van 600V tot 500kV.
2.5. Waterbestendige boom Cross-linked polyethyleen (WTR-XLPE)
Het waterboomfenomeen zal de levensduur van de XLPE-kabel verkorten. Er zijn veel manieren om de groei van waterbomen te verminderen, maar een van de meest algemeen aanvaarde is het gebruik van speciaal ontworpen isolatiematerialen die zijn ontworpen om de groei van waterbomen te remmen, genaamd waterbestendig boomvernet polyethyleen WTR-XLPE.
2.6. Ethyleenpropyleenrubber (EPR)
EPR is een thermohardend materiaal gemaakt van ethyleen, propyleen (soms een derde monomeer), en het copolymeer van de drie monomeren wordt ethyleenpropyleendieenrubber (EPDM) genoemd. Over een breed temperatuurbereik blijft EPR altijd zacht en heeft het een goede coronabestendigheid. Het diëlektrische verlies van EPR-materiaal is echter aanzienlijk hoger dan dat van XLPE en WTR-XLPE.
3. Vulkanisatieproces van isolatie
Het verknopingsproces is specifiek voor het gebruikte polymeer. De vervaardiging van verknoopte polymeren begint met een matrixpolymeer en vervolgens worden stabilisatoren en verknopingsmiddelen toegevoegd om een mengsel te vormen. Het verknopingsproces voegt meer verbindingspunten toe aan de moleculaire structuur. Eenmaal verknoopt blijft de moleculaire keten van het polymeer elastisch, maar kan niet volledig worden gescheiden in een vloeibare smelt.
4. Geleiderafscherming en isolerende afschermingsmaterialen
De halfgeleidende afschermingslaag wordt op het buitenoppervlak van de geleider en de isolatie geëxtrudeerd om het elektrische veld uniform te maken en het elektrische veld in de kabelgeïsoleerde kern te houden. Dit materiaal bevat carbon black-materiaal van technische kwaliteit, waardoor de afschermingslaag van de kabel een stabiele geleidbaarheid binnen het vereiste bereik kan bereiken.
Posttijd: 12 april 2024