A estrutura do cabo parece simples, de fato, cada componente tem seu próprio objetivo importante; portanto, cada material do componente deve ser cuidadosamente selecionado ao fabricar o cabo, para garantir a confiabilidade do cabo feito desses materiais durante a operação.
1. Material condutor
Historicamente, os materiais usados para condutores de cabos de alimentação eram de cobre e alumínio. O sódio também foi brevemente tentado. O cobre e o alumínio têm melhor condutividade elétrica, e a quantidade de cobre é relativamente menor ao transmitir a mesma corrente; portanto, o diâmetro externo do condutor de cobre é menor que o do condutor de alumínio. O preço do alumínio é significativamente menor que o cobre. Além disso, como a densidade do cobre é maior que a do alumínio, mesmo que a capacidade de carga atual seja a mesma, a seção transversal do condutor de alumínio é maior que a do condutor de cobre, mas o cabo do condutor de alumínio ainda é mais leve que o cabo do condutor de cobre.
2. Materiais de isolamento
Existem muitos materiais isolantes que os cabos de energia da MV podem usar, incluindo mesmo materiais de isolamento de papel impregnados tecnologicamente maduros, que foram usados com sucesso há mais de 100 anos. Hoje, o isolamento de polímeros extrudado tem sido amplamente aceito. Os materiais de isolamento de polímeros extrudados incluem PE (LDPE e HDPE), XLPE, WTR-XLPE e EPR. Esses materiais são termoplásticos e termoestivos. Os materiais termoplásticos se deformam quando aquecidos, enquanto os materiais termofônicos mantêm sua forma em temperaturas operacionais.
2.1. Isolamento em papel
No início de sua operação, os cabos isolados por papel carregam apenas uma carga pequena e são relativamente bem mantidos. No entanto, os usuários de energia continuam tornando o cabo cada vez mais alto, as condições originais de uso não são mais adequadas para as necessidades do cabo atual, então a boa experiência original não pode representar a operação futura do cabo deve ser boa. Nos últimos anos, os cabos isolados em papel raramente foram usados.
2.2.PVC
O PVC ainda é usado como um material isolante para cabos de 1kV de baixa tensão e também é um material de revestimento. No entanto, a aplicação de PVC no isolamento do cabo está sendo rapidamente substituída pelo XLPE, e a aplicação na bainha está sendo rapidamente substituída por polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de densidade média (MDPE) ou polietileno de alta densidade (HDPE) e cabos não PVC.
2.3. Polietileno (PE)
O polietileno de baixa densidade (LDPE) foi desenvolvido na década de 1930 e agora é usado como resina de base para materiais de polietileno reticulado (XLPE) e polietileno reticulado por árvores resistentes à água (WTR-XLPE). No estado termoplástico, a temperatura de operação máxima do polietileno é de 75 ° C, que é menor que a temperatura operacional dos cabos isolados em papel (80 ~ 90 ° C). Esse problema foi resolvido com o advento do polietileno reticulado (XLPE), que pode atender ou exceder a temperatura de serviço dos cabos isolados por papel.
2.4.Polietileno reticulado (XLPE)
O XLPE é um material termoestivo fabricado pela mistura de polietileno de baixa densidade (LDPE) com um agente de reticulação (como peróxido).
A temperatura operacional do condutor máximo do cabo isolado XLPE é de 90 ° C, o teste de sobrecarga é de até 140 ° C e a temperatura de curto-circuito pode atingir 250 ° C. XLPE possui excelentes características dielétricas e pode ser usado na faixa de tensão de 600V a 500kV.
2.5. Polietileno reticulado da árvore resistente à água (WTR-XLPE)
O fenômeno da árvore da água reduzirá a vida útil do cabo XLPE. Existem muitas maneiras de reduzir o crescimento das árvores da água, mas uma das mais aceitas é usar materiais de isolamento especialmente projetados projetados para inibir o crescimento das árvores da água, chamado polietileno WTR-XLPE, chamado de árvore resistente à água.
2.6. Borracha de etileno propileno (EPR)
O EPR é um material termoendurecido feito de etileno, propileno (às vezes um terceiro monômero) e o copolímero dos três monômeros é chamado de borracha de etileno propileno dieno (EPDM). Em uma ampla faixa de temperatura, o EPR sempre permanece macio e tem boa resistência à coroa. No entanto, a perda dielétrica do material EPR é significativamente maior que a do XLPE e WTR-XLPE.
3. Processo de vulcanização de isolamento
O processo de reticulação é específico para o polímero usado. A fabricação de polímeros reticulados começa com um polímero de matriz e, em seguida, estabilizadores e reticuladores são adicionados para formar uma mistura. O processo de reticulação adiciona mais pontos de conexão à estrutura molecular. Uma vez reticulado, a cadeia molecular polímero permanece elástica, mas não pode ser completamente cortada em um derretimento do fluido.
4. Materiais de blindagem de blindagem e isolamento de condutores e isolamento
A camada de blindagem semi-condutiva é extrudada na superfície externa do condutor e isolamento para uniformizar o campo elétrico e conter o campo elétrico no núcleo isolado do cabo. Este material contém um grau de engenharia de material preto de carbono para permitir a camada de blindagem do cabo para obter uma condutividade estável dentro da faixa necessária.
Horário de postagem: abril-12-2024