La estructura del cable parece simple, de hecho, cada componente tiene su propio propósito importante, por lo que el material de cada componente debe seleccionarse cuidadosamente al fabricar el cable, para garantizar la confiabilidad del cable hecho de estos materiales durante la operación.
1. Material conductor
Históricamente, los materiales utilizados para los conductores de los cables de alimentación eran cobre y aluminio. También se probó brevemente el sodio. El cobre y el aluminio tienen mejor conductividad eléctrica y la cantidad de cobre es relativamente menor cuando se transmite 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 del cobre. Además, debido a que la densidad del cobre es mayor que la del aluminio, incluso si la capacidad de carga de corriente es la misma, la sección transversal del conductor de aluminio es mayor que la del conductor de cobre, pero el cable conductor de aluminio sigue siendo más liviano que el cable conductor de cobre. .
2. Materiales aislantes
Hay muchos materiales aislantes que pueden utilizar los cables de alimentación de MT, incluidos materiales aislantes de papel impregnados tecnológicamente maduros, que se han utilizado con éxito durante más de 100 años. Hoy en día, el aislamiento de polímero extruido ha sido ampliamente aceptado. Los materiales aislantes de polímeros extruidos incluyen PE (LDPE y HDPE), XLPE, WTR-XLPE y EPR. Estos materiales son termoplásticos y termoendurecibles. Los materiales termoplásticos se deforman cuando se calientan, mientras que los materiales termoestables conservan su forma a temperaturas de funcionamiento.
2.1. Aislamiento de papel
Al comienzo de su funcionamiento, los cables aislados con papel soportan sólo una carga pequeña y se mantienen relativamente bien. Sin embargo, los usuarios avanzados continúan haciendo que el cable lleve una carga cada vez mayor, las condiciones de uso originales ya no son adecuadas para las necesidades del cable actual, entonces la buena experiencia original no puede representar el funcionamiento futuro del cable debe ser bueno. . En los últimos años, rara vez se utilizan cables aislados con papel.
2.2.CLORURO DE POLIVINILO
El PVC todavía se utiliza como material aislante para cables de 1 kV de baja tensión y también como material de revestimiento. Sin embargo, la aplicación de PVC en el aislamiento de cables está siendo reemplazada rápidamente por XLPE, y la aplicación en revestimientos está siendo reemplazada rápidamente por polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), polietileno de densidad media (MDPE) o polietileno de alta densidad (HDPE), y no -Los cables de PVC tienen menores costos de ciclo de vida.
2.3. Polietileno (PE)
El polietileno de baja densidad (LDPE) se desarrolló en la década de 1930 y ahora se utiliza como resina base para materiales de polietileno reticulado (XLPE) y polietileno reticulado de árbol resistente al agua (WTR-XLPE). En estado termoplástico, la temperatura máxima de funcionamiento del polietileno es de 75 °C, que es inferior a la temperatura de funcionamiento de los cables aislados con papel (80~90 °C). Este problema se ha resuelto con la llegada del polietileno reticulado (XLPE), que puede igualar o superar la temperatura de servicio de los cables aislados con papel.
2.4.Polietileno reticulado (XLPE)
XLPE es un material termoendurecible que se obtiene mezclando polietileno de baja densidad (LDPE) con un agente reticulante (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 los 250 ° C. XLPE tiene excelentes características dieléctricas y puede usarse en el rango de voltaje de 600V a 500kV.
2.5. Árbol resistente al agua Polietileno reticulado (WTR-XLPE)
El fenómeno del árbol de agua reducirá la vida útil del cable XLPE. Hay muchas formas de reducir el crecimiento de los árboles acuáticos, pero una de las más comúnmente aceptadas es utilizar materiales aislantes especialmente diseñados para inhibir el crecimiento de los árboles acuáticos, llamados polietileno reticulado de árboles resistente 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 dieno (EPDM). En un amplio rango de temperaturas, el EPR siempre permanece blando y tiene buena resistencia a la corona. Sin embargo, la pérdida dieléctrica del material EPR es significativamente mayor que la del XLPE y WTR-XLPE.
3. Proceso de vulcanización del aislamiento.
El proceso de reticulación es específico del polímero utilizado. La fabricación de polímeros reticulados comienza con un polímero matriz y luego se añaden estabilizadores y reticulantes para formar una mezcla. El proceso de reticulación agrega más puntos de conexión a la estructura molecular. Una vez reticulada, la cadena molecular del polímero permanece elástica, pero no puede dividirse por completo en una masa fundida fluida.
4. Blindaje de conductores y materiales aislantes de blindaje.
La capa protectora semiconductora se extruye sobre la superficie exterior del conductor y el 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 de negro de humo para permitir que la capa protectora del cable logre una conductividad estable dentro del rango requerido.
Hora de publicación: 12 de abril de 2024