Trên thực tế, cấu trúc của cáp có vẻ đơn giản, mỗi thành phần của nó có mục đích quan trọng riêng, do đó, mỗi vật liệu thành phần phải được lựa chọn cẩn thận khi sản xuất cáp, để đảm bảo độ tin cậy của cáp làm từ các vật liệu này trong quá trình hoạt động.
1. Vật liệu dây dẫn
Trong lịch sử, các vật liệu được sử dụng cho dây dẫn cáp điện là đồng và nhôm. Natri cũng đã được thử ngắn gọn. Đồng và nhôm có độ dẫn điện tốt hơn, và lượng đồng tương đối ít hơn khi truyền cùng một dòng điện, do đó đường kính ngoài của dây dẫn đồng nhỏ hơn so với dây dẫn bằng nhôm. Giá của nhôm thấp hơn đáng kể so với đồng. Ngoài ra, do mật độ của đồng lớn hơn nhôm, ngay cả khi khả năng mang dòng điện là như nhau, mặt cắt ngang của dây dẫn nhôm lớn hơn so với dây dẫn đồng, nhưng cáp dây dẫn bằng nhôm vẫn nhẹ hơn cáp dây dẫn đồng.
2. Vật liệu cách nhiệt
Có rất nhiều vật liệu cách điện mà cáp điện MV có thể sử dụng, thậm chí bao gồm các vật liệu cách nhiệt ngâm tẩm công nghệ, đã được sử dụng thành công trong hơn 100 năm. Ngày nay, cách điện polymer đùn đã được chấp nhận rộng rãi. Vật liệu cách nhiệt polymer đùn bao gồm PE (LDPE và HDPE), XLPE, WTR-XLPE và EPR. Những vật liệu này là nhựa nhiệt dẻo cũng như nhiệt. Vật liệu nhiệt dẻo biến dạng khi được làm nóng, trong khi vật liệu nhiệt giữ lại hình dạng của chúng ở nhiệt độ hoạt động.
2.1. Cách nhiệt giấy
Khi bắt đầu hoạt động của họ, các dây cáp cách nhiệt chỉ mang một tải nhỏ và được bảo trì tương đối tốt. Tuy nhiên, người dùng Power tiếp tục làm cho cáp mang tải ngày càng cao, các điều kiện sử dụng ban đầu không còn phù hợp với nhu cầu của cáp hiện tại, thì trải nghiệm tốt ban đầu không thể đại diện cho hoạt động trong tương lai của cáp phải tốt. Trong những năm gần đây, cáp cách điện giấy hiếm khi được sử dụng.
2.2.PVC
PVC vẫn được sử dụng làm vật liệu cách điện cho cáp 1KV điện áp thấp và cũng là vật liệu vỏ. Tuy nhiên, việc áp dụng PVC trong cách điện cáp đang nhanh chóng được thay thế bằng XLPE và ứng dụng trong vỏ bọc nhanh chóng được thay thế bằng polyethylen mật độ thấp tuyến tính (LLDPE), polyethylen mật độ trung bình (MDPE) hoặc polyethylen mật độ cao (HDPE).
2.3. Polyetylen (PE)
Polyetylen mật độ thấp (LDPE) đã được phát triển vào những năm 1930 và hiện được sử dụng làm nhựa cơ bản cho các vật liệu polyethylen liên kết ngang (XLPE) và cây liên kết với cây polyethylen liên kết chéo (WTR-XLPE). Ở trạng thái nhiệt dẻo, nhiệt độ hoạt động tối đa của polyetylen là 75 ° C, thấp hơn nhiệt độ vận hành của cáp cách điện giấy (80 ~ 90 ° C). Vấn đề này đã được giải quyết với sự ra đời của polyetylen liên kết chéo (XLPE), có thể đáp ứng hoặc vượt quá nhiệt độ dịch vụ của cáp cách nhiệt.
2.4.Polyetylen liên kết chéo (XLPE)
XLPE là một vật liệu nhiệt được sản xuất bằng cách trộn polyetylen mật độ thấp (LDPE) với một tác nhân liên kết ngang (như peroxide).
Nhiệt độ vận hành dây dẫn tối đa của cáp cách điện XLPE là 90 ° C, thử nghiệm quá tải lên tới 140 ° C và nhiệt độ ngắn mạch có thể đạt tới 250 ° C. XLPE có đặc tính điện môi tuyệt vời và có thể được sử dụng trong phạm vi điện áp từ 600V đến 500kV.
2.5. Cây chống nước liên kết chéo polyetylen (WTR-XLPE)
Hiện tượng cây nước sẽ làm giảm tuổi thọ của cáp XLPE. Có nhiều cách để giảm sự phát triển của cây nước, nhưng một trong những cách thường được chấp nhận nhất là sử dụng các vật liệu cách nhiệt được thiết kế đặc biệt được thiết kế để ức chế sự phát triển của cây nước, được gọi là cây chống nước liên kết chéo Polyetylen WTR-XLPE.
2.6. Ethylene propylene cao su (EPR)
EPR là một vật liệu nhiệt được làm từ ethylene, propylene (đôi khi là monome thứ ba) và copolyme của ba monome được gọi là cao su ethylene propylene diene (EPDM). Trong một phạm vi nhiệt độ rộng, EPR luôn vẫn mềm và có khả năng chống corona tốt. Tuy nhiên, mất điện môi của vật liệu EPR cao hơn đáng kể so với XLPE và WTR-XLPE.
3. Quá trình lưu hóa cách nhiệt
Quá trình liên kết ngang là cụ thể cho polymer được sử dụng. Việc sản xuất các polyme liên kết chéo bắt đầu với một polymer ma trận và sau đó các chất ổn định và liên kết chéo được thêm vào để tạo thành một hỗn hợp. Quá trình liên kết ngang thêm nhiều điểm kết nối vào cấu trúc phân tử. Sau khi liên kết chéo, chuỗi phân tử polymer vẫn đàn hồi, nhưng không thể bị cắt hoàn toàn thành một chất lỏng tan chảy.
4. Vật liệu che chắn và cách điện dây dẫn
Lớp che chắn bán dẫn được đùn ra trên bề mặt bên ngoài của dây dẫn và cách nhiệt để đồng đều điện trường và chứa điện trường trong lõi cách điện cáp. Vật liệu này chứa một loại kỹ thuật vật liệu đen carbon để cho phép lớp che chắn của cáp để đạt được độ dẫn ổn định trong phạm vi yêu cầu.
Thời gian đăng: Tháng 4-12-2024