Кабельдің құрылымы қарапайым болып көрінеді, шын мәнінде, оның әрбір компонентінің өзіндік маңызды мақсаты бар, сондықтан кабельді жасаған кезде әрбір компонент материалын мұқият таңдау керек, осылайша осы материалдардан жасалған кабельдің жұмыс кезінде сенімділігін қамтамасыз ету керек.
1. Өткізгіш материал
Тарихи тұрғыдан алғанда, қуат кабелінің өткізгіштері үшін мыс пен алюминий қолданылған. Натрий де қысқа мерзімге сыналды. Мыс пен алюминийдің электр өткізгіштігі жақсырақ, ал бірдей ток өткізген кезде мыс мөлшері салыстырмалы түрде аз болады, сондықтан мыс өткізгіштің сыртқы диаметрі алюминий өткізгіштің диаметрінен аз. Алюминийдің бағасы мысқа қарағанда айтарлықтай төмен. Сонымен қатар, мыстың тығыздығы алюминийге қарағанда үлкен болғандықтан, ток өткізу қабілеті бірдей болса да, алюминий өткізгіштің көлденең қимасы мыс өткізгіштің көлденең қимасынан үлкен, бірақ алюминий өткізгіш кабелі мыс өткізгіш кабеліне қарағанда жеңілірек.
2. Оқшаулау материалдары
Орташа қуат кабельдері пайдалана алатын көптеген оқшаулағыш материалдар бар, тіпті 100 жылдан астам уақыт бойы сәтті қолданылып келе жатқан технологиялық тұрғыдан жетілген сіңдірілген қағаз оқшаулағыш материалдарын да қоса алғанда. Бүгінгі таңда экструзияланған полимер оқшаулағышы кеңінен қабылданды. Экструзияланған полимер оқшаулағыш материалдарына PE (LDPE және HDPE), XLPE, WTR-XLPE және EPR жатады. Бұл материалдар термопластикалық, сондай-ақ термореактивті. Термопластикалық материалдар қыздырылған кезде деформацияланады, ал термореактивті материалдар жұмыс температурасында пішінін сақтайды.
2.1. Қағаз оқшаулағышы
Жұмыс істей бастаған кезде қағазбен оқшауланған кабельдер аз ғана жүктеме көтереді және салыстырмалы түрде жақсы күтіледі. Дегенмен, электр қуатын пайдаланушылар кабельді барған сайын жоғары жүктеме көтеретіндей етіп жасауды жалғастыруда, бастапқы пайдалану шарттары енді ағымдағы кабельдің қажеттіліктеріне сәйкес келмейді, содан кейін бастапқы жақсы тәжірибе кабельдің болашақта жұмыс істеуі жақсы болуы керек дегенді білдірмейді. Соңғы жылдары қағазбен оқшауланған кабельдер сирек қолданылып келеді.
2.2.ПВХ
ПВХ әлі күнге дейін төмен вольтты 1 кВ кабельдер үшін оқшаулағыш материал ретінде қолданылады және сонымен қатар қабық материалы болып табылады. Дегенмен, кабель оқшаулағышында ПВХ қолдану XLPE-мен тез арада ауыстырылуда, ал қабықтағы қолдану сызықтық төмен тығыздықты полиэтиленмен (LLDPE), орташа тығыздықты полиэтиленмен (MDPE) немесе жоғары тығыздықты полиэтиленмен (HDPE) тез арада ауыстырылуда, ал ПВХ емес кабельдердің қызмет ету мерзімінің шығындары төмен.
2.3. Полиэтилен (ПЭ)
Төмен тығыздықты полиэтилен (ТТПЭ) 1930 жылдары жасалды және қазіргі уақытта көлденең байланысқан полиэтилен (XLPE) және су өткізбейтін ағаш көлденең байланысқан полиэтилен (WTR-XLPE) материалдары үшін негізгі шайыр ретінде қолданылады. Термопластикалық күйде полиэтиленнің максималды жұмыс температурасы 75 ° C құрайды, бұл қағаз оқшауланған кабельдердің жұмыс температурасынан (80~90 ° C) төмен. Бұл мәселе қағаз оқшауланған кабельдердің қызмет ету температурасына сәйкес келуі немесе одан асып түсуі мүмкін көлденең байланысқан полиэтиленнің (XLPE) пайда болуымен шешілді.
2.4.Айқас байланысқан полиэтилен (XLPE)
XLPE - төмен тығыздықты полиэтиленді (LDPE) көлденең байланыстырушы агентпен (мысалы, пероксидпен) араластыру арқылы жасалған термореактивті материал.
XLPE оқшауланған кабелінің өткізгіштің максималды жұмыс температурасы 90 ° C, шамадан тыс жүктеме сынағы 140 ° C дейін, ал қысқа тұйықталу температурасы 250 ° C жетуі мүмкін. XLPE тамаша диэлектрлік сипаттамаларға ие және 600 В-тан 500 кВ-қа дейінгі кернеу диапазонында қолданыла алады.
2.5. Су өткізбейтін ағаш. Айқас байланысқан полиэтилен (WTR-XLPE)
Су ағашы құбылысы XLPE кабелінің қызмет ету мерзімін қысқартады. Су ағашының өсуін азайтудың көптеген жолдары бар, бірақ ең көп таралған тәсілдердің бірі - су ағашының өсуін тежеуге арналған арнайы жасалған оқшаулағыш материалдарды, яғни суға төзімді ағаш көлденең байланысқан WTR-XLPE полиэтиленін пайдалану.
2.6. Этиленпропиленкаучук (ЭПР)
ЭПР - этиленнен, пропиленнен (кейде үшінші мономер) жасалған термореактивті материал, ал үш мономердің сополимері этиленпропилендиенкаучугынан (ЭПДМ) тұрады. Кең температура диапазонында ЭПР әрқашан жұмсақ болып қалады және жақсы коронаға төзімділікке ие. Дегенмен, ЭПР материалының диэлектрлік шығыны XLPE және WTR-XLPE-ге қарағанда айтарлықтай жоғары.
3. Оқшаулауды вулканизациялау процесі
Айқас байланыстыру процесі қолданылатын полимерге тән. Айқас байланыстырылған полимерлерді өндіру матрицалық полимерден басталады, содан кейін қоспаны қалыптастыру үшін тұрақтандырғыштар мен айқас байланыстырғыштар қосылады. Айқас байланыстыру процесі молекулалық құрылымға көбірек байланыс нүктелерін қосады. Айқас байланыстырылғаннан кейін полимердің молекулалық тізбегі серпімді болып қалады, бірақ сұйық балқымаға толығымен бөлінбейді.
4. Өткізгішті қорғау және оқшаулағыш қорғау материалдары
Жартылай өткізгішті қорғаныш қабаты өткізгіш пен оқшаулағыштың сыртқы бетіне электр өрісін біркелкі ету және кабельдің оқшауланған өзегіндегі электр өрісін ұстап тұру үшін экструзияланады. Бұл материал кабельдің қорғаныш қабатының қажетті диапазонда тұрақты өткізгіштікке қол жеткізуіне мүмкіндік беретін инженерлік класты көміртекті қара материалды қамтиды.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 12 сәуір