A estrutura do cabo parece simples, na verdade, cada componente dele tem uma finalidade importante, portanto cada material componente deve ser cuidadosamente selecionado na fabricação do cabo, de forma a garantir a confiabilidade do cabo feito com esses materiais durante a operação.
1. Material condutor
Historicamente, os materiais utilizados para condutores de cabos de energia eram cobre e alumínio. O sódio também foi brevemente testado. O cobre e o alumínio têm melhor condutividade elétrica e a quantidade de cobre é relativamente menor ao transmitir a mesma corrente, de modo que o diâmetro externo do condutor de cobre é menor que o do condutor de alumínio. O preço do alumínio é significativamente inferior ao do cobre. Além disso, como a densidade do cobre é maior que a do alumínio, mesmo que a capacidade de transporte de corrente seja a mesma, a seção transversal do condutor de alumínio é maior que a do condutor de cobre, mas o cabo condutor de alumínio ainda é mais leve que o cabo condutor de cobre. .
2. Materiais de isolamento
Existem muitos materiais isolantes que os cabos de energia MT podem usar, incluindo até mesmo materiais de isolamento de papel impregnados tecnologicamente maduros, que têm sido usados com sucesso há mais de 100 anos. Hoje, o isolamento de polímero extrudado tem sido amplamente aceito. Os materiais de isolamento de polímero extrudado incluem PE (LDPE e HDPE), XLPE, WTR-XLPE e EPR. Esses materiais são termoplásticos e também termofixos. Os materiais termoplásticos deformam-se quando aquecidos, enquanto os materiais termofixos mantêm sua forma nas temperaturas operacionais.
2.1. Isolamento de papel
No início de sua operação, os cabos isolados com papel suportam apenas uma pequena carga e são relativamente bem conservados. No entanto, os usuários avançados continuam a fazer com que o cabo carregue cargas cada vez mais altas, as condições originais de uso não são mais adequadas às necessidades do cabo atual, então a boa experiência original não pode representar a operação futura do cabo deve ser boa . Nos últimos anos, cabos isolados em papel raramente têm sido usados.
2.2.PVC
O PVC ainda é usado como material isolante para cabos de baixa tensão de 1kV e também como material de revestimento. No entanto, a aplicação de PVC no isolamento de cabos está sendo rapidamente substituída pelo XLPE, e a aplicação em bainhas está sendo rapidamente substituída por polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de média densidade (MDPE) ou polietileno de alta densidade (HDPE), e não -Os cabos de PVC têm custos de ciclo de vida mais baixos.
2.3. Polietileno (PE)
O polietileno de baixa densidade (LDPE) foi desenvolvido na década de 1930 e agora é usado como resina base para materiais de polietileno reticulado (XLPE) e polietileno reticulado de árvores resistentes à água (WTR-XLPE). No estado termoplástico, a temperatura operacional máxima do polietileno é de 75 ° C, que é inferior à temperatura operacional dos cabos isolados em papel (80 ~ 90 ° C). Este problema foi resolvido com o advento do polietileno reticulado (XLPE), que pode atingir ou exceder a temperatura de serviço dos cabos isolados em papel.
2.4.Polietileno reticulado (XLPE)
XLPE é um material termoendurecível feito pela mistura de polietileno de baixa densidade (LDPE) com um agente de reticulação (como o peróxido).
A temperatura máxima de operação do condutor do cabo isolado XLPE é de 90 ° C, o teste de sobrecarga é de até 140 ° C e a temperatura de curto-circuito pode chegar a 250 ° C. XLPE possui excelentes características dielétricas e pode ser usado na faixa de tensão de 600V a 500kV.
2.5. Árvore resistente à água Polietileno reticulado (WTR-XLPE)
O fenômeno da árvore aquática reduzirá a vida útil do cabo XLPE. Há muitas maneiras de reduzir o crescimento das árvores aquáticas, mas uma das mais comumente aceitas é usar materiais de isolamento especialmente projetados para inibir o crescimento das árvores aquáticas, chamados polietileno reticulado de árvores resistentes à água WTR-XLPE.
2.6. Borracha de etileno propileno (EPR)
EPR é um material termoendurecível 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 possui boa resistência corona. 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 utilizado. A fabricação de polímeros reticulados começa com um polímero de matriz e depois são adicionados estabilizadores e reticulantes para formar uma mistura. O processo de reticulação adiciona mais pontos de conexão à estrutura molecular. Uma vez reticulada, a cadeia molecular do polímero permanece elástica, mas não pode ser completamente dividida em uma massa fundida fluida.
4. Blindagem de condutores e materiais de blindagem isolantes
A camada de blindagem semicondutora é extrudada na superfície externa do condutor e do isolamento para uniformizar o campo elétrico e conter o campo elétrico no núcleo isolado do cabo. Este material contém um negro de fumo de grau de engenharia para permitir que a camada de blindagem do cabo atinja uma condutividade estável dentro da faixa exigida.
Horário da postagem: 12 de abril de 2024