Су өткізбейтін кабель материалдары мен құрылымына шолу

Су өткізбейтін кабель материалдары

Су өткізбейтін материалдарды әдетте екі санатқа бөлуге болады: белсенді су өткізбейтін және пассивті су өткізбейтін. Белсенді су өткізбейтін материалдар белсенді материалдардың суды сіңіру және ісіну қасиеттерін пайдаланады. Қабық немесе қосылыс зақымдалған кезде, бұл материалдар сумен жанасқан кезде кеңейіп, оның кабельге енуін шектейді. Мұндай материалдарға мыналар жатадысу сіңіретін кеңейтетін гельсу өткізбейтін таспа, су өткізбейтін ұнтақ,су өткізбейтін жіп, және су өткізбейтін сымды. Екінші жағынан, пассивті су өткізбейтін қаптама зақымдалған кезде кабельдің сыртындағы суды бітеу үшін гидрофобты материалдарды пайдаланады. Пассивті су өткізбейтін материалдардың мысалдары мұнаймен толтырылған паста, ыстық балқытылған желім және жылуды кеңейтетін паста болып табылады.

I. Пассивті су өткізбейтін материалдар

Алғашқы электр кабельдерінде суды бітеудің негізгі әдісі кабельдерге мұнай пастасы сияқты пассивті су өткізбейтін материалдарды толтыру болды. Бұл әдіс судың кабельге кіруіне тиімді түрде жол бермейді, бірақ келесі кемшіліктері бар:

1. Кабельдің салмағын айтарлықтай арттырады;

2. Бұл кабельдің өткізгіштік қасиетінің төмендеуіне әкеледі;

3. Мұнай пастасы кабель қосылыстарын қатты ластайды, бұл тазалауды қиындатады;

4. Толық толтыру процесін бақылау қиын, ал толық толтырмау суды бітеудің нашарлауына әкелуі мүмкін.

II. Белсенді су өткізбейтін материалдар

Қазіргі уақытта кабельдерде қолданылатын белсенді су өткізбейтін материалдар негізінен су өткізбейтін таспа, су өткізбейтін ұнтақ, су өткізбейтін бау және су өткізбейтін жіп болып табылады. Мұнай пастасымен салыстырғанда, белсенді су өткізбейтін материалдар келесі сипаттамаларға ие: суды жоғары сіңіру және ісіну жылдамдығы жоғары. Олар суды тез сіңіріп, тез ісініп, судың енуін бөгейтін гель тәрізді зат түзеді, осылайша кабельдің оқшаулау қауіпсіздігін қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, белсенді су өткізбейтін материалдар жеңіл, таза және орнату және біріктіру оңай. Дегенмен, олардың кейбір кемшіліктері де бар:

1. Су өткізбейтін ұнтақты біркелкі жабыстыру қиын;

2. Су өткізбейтін таспа немесе жіп сыртқы диаметрді ұлғайтып, жылудың таралуын нашарлатып, кабельдің термиялық қартаюын жеделдетіп, кабельдің өткізу қабілетін шектеуі мүмкін;

3. Белсенді су өткізбейтін материалдар әдетте қымбатырақ.

Судың бітелуін талдау: Қазіргі уақытта Қытайда кабельдердің оқшаулағыш қабатына судың енуіне жол бермеудің негізгі әдісі - су өткізбейтін қабатты арттыру. Дегенмен, кабельдерде судың кешенді бітелуіне қол жеткізу үшін біз тек радиалды судың енуін ғана емес, сонымен қатар кабельге енгеннен кейін судың бойлық диффузиясын тиімді түрде болдырмауымыз керек.

Полиэтилен (ішкі қабық) су өткізбейтін оқшаулағыш қабаты: Полиэтилен су өткізбейтін қабатын ылғал сіңіретін жастықша қабатымен (мысалы, су өткізбейтін таспа) бірге экструзиялау орташа ылғалды ортада орнатылған кабельдерде бойлық су өткізбейтін және ылғалдан қорғау талаптарына сай келеді. Полиэтилен су өткізбейтін қабатын өндіру оңай және қосымша жабдықты қажет етпейді.

Пластикалық қапталған алюминий таспасы Полиэтиленмен байланысқан су өткізбейтін оқшаулағыш қабат: Егер кабельдер суда немесе өте ылғалды ортада орнатылса, полиэтилен оқшаулағыш қабаттарының радиалды суды бөгеу қабілеті жеткіліксіз болуы мүмкін. Радиалды суды бөгеу өнімділігі жоғары кабельдер үшін қазіргі уақытта кабель өзегіне алюминий-пластикалық композиттік таспа қабатын орау кең таралған. Бұл тығыздағыш таза полиэтиленге қарағанда жүздеген немесе тіпті мыңдаған есе суға төзімді. Композиттік таспаның тігісі толығымен байланысқан және тығыздалған болса, судың өтуі мүмкін емес дерлік. Алюминий-пластикалық композиттік таспа бойлық орау және байланыстыру процесін қажет етеді, бұл қосымша инвестициялар мен жабдықты өзгертуді қамтиды.

Инженерлік тәжірибеде бойлық суды бұғаттауға қол жеткізу радиалды суды бұғаттауға қарағанда күрделірек. Өткізгіш құрылымын тығыз басылған конструкцияға өзгерту сияқты әртүрлі әдістер қолданылды, бірақ әсері минималды болды, себебі басылған өткізгіште судың капиллярлық әсер арқылы таралуына мүмкіндік беретін саңылаулар әлі де бар. Шынайы бойлық суды бұғаттауға қол жеткізу үшін тізбекті өткізгіштегі саңылауларды суды бұғаттайтын материалдармен толтыру қажет. Кабельдерде бойлық суды бұғаттауға қол жеткізу үшін келесі екі деңгейдегі өлшемдер мен құрылымдарды пайдалануға болады:

1. Су өткізбейтін өткізгіштерді пайдалану. Тығыз басылған өткізгішке су өткізбейтін сымды, су өткізбейтін ұнтақты, су өткізбейтін жіпті қосыңыз немесе су өткізбейтін таспаны ораңыз.

2. Су өткізбейтін өзектерді пайдалану. Кабель өндірісі кезінде өзекті су өткізбейтін жіппен, баумен толтырыңыз немесе өзекті жартылай өткізгіш немесе оқшаулағыш су өткізбейтін таспамен ораңыз.

Қазіргі уақытта бойлық суды бітеудегі негізгі қиындық суды бітейтін өткізгіштерде жатыр — өткізгіштер арасындағы суды бітейтін заттарды қалай толтыру керек және қандай суды бітейтін заттарды қолдану зерттеудің басты тақырыбы болып қала береді.

3. Қорытынды

Радиалды суды бұғаттау технологиясы негізінен өткізгіштің оқшаулағыш қабатына оралған суды бұғаттайтын оқшаулағыш қабаттарды пайдаланады, ал сыртына ылғал сіңіретін жастықша қабаты қосылады. Орташа вольтты кабельдер үшін алюминий-пластикалық композиттік таспа жиі қолданылады, ал жоғары вольтты кабельдер әдетте қорғасын, алюминий немесе тот баспайтын болаттан жасалған металл тығыздағыш қабықтарды пайдаланады.

Бойлық суды бөгеу технологиясы негізінен өткізгіш жіптер арасындағы саңылауларды суды бөгейтін материалдармен толтыруға бағытталған, бұл өзек бойымен судың таралуын бөгейді. Қазіргі технологиялық жетістіктерден суды бөгейтін ұнтақпен толтыру бойлық суды бөгеу үшін салыстырмалы түрде тиімді.

Су өткізбейтін кабельдерге қол жеткізу кабельдің жылу таратуына және өткізгіштік қабілетіне сөзсіз әсер етеді, сондықтан инженерлік талаптарға негізделген тиісті су өткізбейтін кабель құрылымын таңдау немесе жобалау өте маңызды.