La estructura del cable parece simple, de hecho, cada componente de él tiene su propio propósito importante, por lo que cada material de componente debe seleccionarse cuidadosamente al fabricar el cable, para garantizar la confiabilidad del cable hecho de estos materiales durante la operación.
1. Material del conductor
Históricamente, los materiales utilizados para conductores de cable de alimentación eran cobre y aluminio. El sodio también se probó brevemente. El cobre y el aluminio tienen una mejor conductividad eléctrica, y la cantidad de cobre es relativamente menor al transmitir la misma corriente, por lo que el diámetro exterior del conductor de cobre es menor que el del conductor de aluminio. El precio del aluminio es significativamente más bajo que el cobre. Además, debido a que la densidad de cobre es mayor que la del aluminio, incluso si la capacidad de carga actual es la misma, la sección transversal del conductor de aluminio es mayor que la del conductor de cobre, pero el cable de conductor de aluminio aún es más ligero que el cable de conductor de cobre.
2. Materiales de aislamiento
Hay muchos materiales aislantes que los cables de energía MV pueden usar, incluso incluyendo materiales de aislamiento de papel impregnados tecnológicamente maduros, que se han utilizado con éxito durante más de 100 años. Hoy, el aislamiento de polímeros extruidos ha sido ampliamente aceptado. Los materiales de aislamiento de polímeros extruidos incluyen PE (LDPE y HDPE), XLPE, WTR-XLPE y EPR. Estos materiales son termoplásticos y termoestables. Los materiales termoplásticos se deforman cuando se calientan, mientras que los materiales termoséticos conservan su forma a temperaturas de funcionamiento.
2.1. Aislamiento de papel
Al comienzo de su operación, los cables aislados en papel tienen solo una pequeña carga y se mantienen relativamente bien mantenidos. Sin embargo, los usuarios de energía continúan haciendo el cable que transporta cada vez más carga alta, las condiciones originales de uso ya no son adecuadas para las necesidades del cable actual, entonces la buena experiencia original no puede representar la operación futura del cable debe ser buena. En los últimos años, los cables aislados en papel rara vez se han usado.
2.2.CLORURO DE POLIVINILO
El PVC todavía se usa como material aislante para cables de 1 kV de bajo voltaje y también es un material de revestimiento. Sin embargo, la aplicación de PVC en el aislamiento del cable se reemplaza rápidamente por XLPE, y la aplicación en la vaina se reemplaza rápidamente por polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), el polietileno de densidad media (MDPE) o el polietileno de alta densidad (HDPE), y los cables no PVC tienen costos de ciclo de vida más bajos.
2.3. Polietileno (PE)
El polietileno de baja densidad (LDPE) se desarrolló en la década de 1930 y ahora se usa como resina base para materiales de polietileno reticulado (XLPE) y materiales de polietileno reticulado (WTR-XLPE) resistente al agua (WTR-XLPE). En el estado termoplástico, la temperatura máxima de funcionamiento del polietileno es de 75 ° C, que es más baja que la temperatura de funcionamiento de los cables aislados de papel (80 ~ 90 ° C). Este problema se ha resuelto con el advenimiento del polietileno reticulado (XLPE), que puede cumplir o exceder la temperatura del servicio de los cables aislados en papel.
2.4.Polietileno reticulado (XLPE)
XLPE es un material termoestable hecho al mezclar polietileno de baja densidad (LDPE) con un agente de reticulación (como el peróxido).
La temperatura máxima de funcionamiento del conductor del cable aislado XLPE es de 90 ° C, la prueba de sobrecarga es de hasta 140 ° C y la temperatura de cortocircuito puede alcanzar 250 ° C. XLPE tiene excelentes características dieléctricas y puede usarse en el rango de voltaje de 600V a 500 kV.
2.5. Polietileno reticulado Resistente al agua (WTR-XLPE)
El fenómeno del árbol de agua reducirá la vida útil del cable XLPE. Hay muchas maneras de reducir el crecimiento de los árboles de agua, pero una de las más comúnmente aceptadas es utilizar materiales de aislamiento especialmente diseñados diseñados para inhibir el crecimiento del árbol de agua, llamado polietileno reticulado con resistencia al agua WTR-XLPE.
2.6. Caucho de etileno propileno (EPR)
El EPR es un material termoestable hecho de etileno, propileno (a veces un tercer monómero), y el copolímero de los tres monómeros se llama caucho de etileno propileno dieneno (EPDM). En un amplio rango de temperatura, el EPR siempre permanece suave y tiene una buena resistencia de corona. Sin embargo, la pérdida dieléctrica del material EPR es significativamente mayor que la de XLPE y WTR-XLPE.
3. Proceso de vulcanización de aislamiento
El proceso de reticulación es específico del polímero utilizado. La fabricación de polímeros reticulados comienza con un polímero de matriz y luego se agregan estabilizadores y reticuladores para formar una mezcla. El proceso de reticulación agrega más puntos de conexión a la estructura molecular. Una vez reticulado, la cadena molecular del polímero permanece elástica, pero no se puede cortar por completo en una masa fundida de líquido.
4. Materiales de blindaje de blindaje y aislamiento de conductores
La capa de blindaje semi-conductora se extruye en la superficie externa del conductor y aislamiento para uniformar el campo eléctrico y contener el campo eléctrico en el núcleo aislado del cable. Este material contiene un grado de ingeniería de material negro de carbono para permitir la capa de blindaje del cable para lograr una conductividad estable dentro del rango requerido.
Tiempo de publicación: abril-12-2024