Kabel bertebat XLPE: peranti, reka bentuk, kelebihan, aplikasi

Pada masa ini, terdapat peningkatan berterusan dalam pengeluaran dan penggunaan kabel dengan penebat XLPE di pasaran produk kabel dan wayar Rusia. Penamaan Rusia bagi kabel ini ialah XLPE, bahasa Inggeris ialah XLPE, bahasa Jerman ialah VPE, dan bahasa Sweden ialah PEX.

Mari kita perhatikan kelebihan utama kabel dengan penebat XLPE (kabel XLPE) berbanding kabel dengan penebat kertas yang diresapi (kabel BPI):

• bergantung pada keadaan meletakkan, daya pemprosesan kabel XLPE adalah 1.2-1.3 kali lebih tinggi disebabkan oleh suhu jangka panjang yang dibenarkan yang lebih tinggi,

• rintangan haba kabel XLPE pada arus litar pintas (SC) adalah lebih tinggi disebabkan oleh suhu pengehad yang lebih tinggi, pecahan khusus kabel XLPE adalah 10-15 kali lebih rendah daripada kabel BPI,

• hayat perkhidmatan panjang kabel XLPE (disediakan oleh pengilang selama lebih daripada 50 tahun),

• keadaan yang lebih mudah untuk pemasangan kabel XLPE kerana berat, diameter, jejari lentur yang lebih rendah, ketiadaan sarung plumbum (atau aluminium) yang berat,

• Kabel XLPE boleh diletakkan pada suhu negatif (sehingga -20 ° C) tanpa pemanasan awal kerana penggunaan bahan polimer untuk penebat dan sarung,

• ketiadaan komponen cecair dalam pembinaan kabel XLPE mengurangkan masa dan kos pemasangan,

• Kabel XLPE sangat mesra alam kerana ketiadaan kebocoran minyak dan pencemaran alam sekitar sekiranya berlaku kegagalan,

• higroskopisitas unsur-unsur struktur kabel XLPE jauh lebih rendah daripada kabel BPI, sifat dielektrik tinggi penebat,

• Kabel XLPE tidak mempunyai sekatan pada perbezaan tahap laluan kabel.

nasi. 1. Kabel berpenebat XLPE

Ciri utama kabel XLPE ialah penebat asasnya yang baharu — polietilena berpaut silang... Polietilena sebagai penebat telah diketahui sejak sekian lama. Tetapi polietilena termoplastik konvensional mempunyai kelemahan yang serius, yang utama adalah kemerosotan mendadak dalam prestasi pada suhu yang hampir dengan takat lebur. Penebat polietilena termoplastik mula kehilangan bentuk, ciri elektrik dan mekanikal yang sudah berada pada suhu 85 ° C.

Penebat XLPE mengekalkan bentuk, ciri elektrik dan mekanikalnya walaupun pada 130 °C.

Istilah «pautan silang» atau «vulkanisasi» merujuk kepada rawatan polietilena pada tahap molekul. Pautan silang yang terbentuk dalam proses pemautan silang antara makromolekul polietilena mencipta struktur tiga dimensi yang menentukan ciri elektrik dan mekanikal bahan yang tinggi, higroskopisitas yang lebih rendah dan julat suhu operasi yang lebih luas.

Dalam industri kabel global, dua teknologi penyambung silang digunakan dalam pengeluaran kabel kuasa, perbezaan utama antaranya ialah reagen yang mana proses penyambungan silang polietilena berlaku.

Teknologi yang paling biasa ialah penyambung silang dengan peroksida, apabila polietilena disambung silang dengan bantuan bahan kimia khas - peroksida dalam persekitaran gas neutral pada suhu dan tekanan tertentu. Teknologi ini memungkinkan untuk mendapatkan tahap silang yang mencukupi menghubungkan seluruh ketebalan penebat dan untuk menjamin ketiadaan kemasukan udara. Sebagai tambahan kepada sifat dielektrik yang baik, ia juga mempunyai julat suhu operasi yang lebih luas daripada bahan penebat kabel lain dan sifat mekanikal yang sangat baik. Teknologi peroksida digunakan dalam pengeluaran kabel voltan sederhana dan tinggi.

Kurang biasa ialah pemautan silang kekuatan sifar, di mana sebatian khas (silanes) ditambah kepada polietilena untuk memastikan pemautan silang pada suhu yang lebih rendah. Sektor aplikasi untuk teknologi yang lebih murah ini meliputi kabel voltan rendah dan sederhana.

Pengilang pertama kabel XLPE Rusia pada tahun 1996 ialah syarikat Moscow ABB Moskabel, yang menggunakan teknologi pautan silang peroksida. Pada tahun 2003, JSC "Kamkabel" menjadi pengeluar pertama kabel XLPE Rusia yang diperbuat daripada polietilena silang silang silane.

Terdapat dua versi kabel XLPE - tiga teras dan teras tunggal. Kabel XLPE biasanya dihasilkan dalam reka bentuk teras tunggal (Rajah 2).

nasi. 2.Pandangan luar kabel XLPE teras tunggal: 1- konduktor pembawa arus tertutup berbilang wayar bulat, 2- perisai di sepanjang teras diperbuat daripada polietilena berpaut silang separa konduktor, 3- penebat polietilena berpaut silang, 4- perisai sepanjang penebat polietilena bersilang separa pengalir, 5 — lapisan pemisah yang diperbuat daripada pita semikonduktor atau pita kalis air semikonduktor, 6 — perisai wayar tembaga yang diikat dengan pita tembaga, 7 — lapisan pemisah dua reben kertas krep, kain bergetah, pita polimer atau pita kalis air, 8-lapisan pemisah aluminium -polietilena atau pita mika, 9-bungkus polietilena, PVC-plastik

Ciri tersendiri bagi versi tiga teras kabel XLPE ialah kehadiran pengisi fasa tersemperit yang diperbuat daripada campuran plastik polietilena atau polivinil klorida (PVC).

Penggunaan kabel XLPE teras tunggal membolehkan, pertama sekali, memastikan peningkatan kebolehpercayaan bekalan kuasa disebabkan pengurangan mendadak dalam kebarangkalian litar pintas fasa fasa. Kebarangkalian pemusnahan serentak di satu tempat penebat dua kabel teras tunggal yang tidak berkaitan struktur (penyambung atau lengan hujung) sepadan dengan kebarangkalian kerosakan fasa fasa bas dengan busbar bertebat, i.e. sangat kecil.

Kebarangkalian kerosakan bumi satu fasa dengan kabel teras tunggal bertebat XLPE adalah lebih rendah berbanding dengan kabel BPI tiga teras. Ini dicapai melalui reka bentuk kabel XLPE teras tunggal dan oleh sifat dielektrik unggul penebat.

Versi teras tunggal kabel XLPE membolehkan keratan rentas wayar pembawa arus sehingga 800 mm. Kabel dengan keratan rentas sedemikian boleh berjaya bersaing dengan busbar yang digunakan dalam sistem bekalan kuasa perusahaan intensif tenaga.

Perisai elemen kabel adalah perlu untuk keserasian elektromagnet kabel dengan pelbagai litar luaran dan untuk memastikan simetri medan elektrik di sekeliling teras kabel dan oleh itu untuk mewujudkan keadaan yang lebih baik untuk operasi penebat. Perisai dalam diperbuat daripada plastik separa konduktif, perisai luar diperbuat daripada wayar dan jalur tembaga.

Sarung pelindung luar melindungi elemen dalaman kabel daripada penembusan kelembapan dan kerosakan mekanikal semasa pemasangan dan operasi. Sarung luar kabel XLPE diperbuat daripada polietilena berkekuatan tinggi atau sebatian PVC.

nasi. 3. Kabel dengan penebat XLPE APvPg

Penandaan alfanumerik konvensional (penandaan) kabel dengan penebat XLPE:

• A — konduktor aluminium, tiada sebutan — konduktor kuprum,

• PV — bahan penebat — polietilena berkait silang (tervulkan),

• P atau V — selongsong diperbuat daripada polietilena atau plastik PVC,

• y - cangkang polietilena yang diperkuat dengan ketebalan yang meningkat,

• ng — sarung sebatian PVC dengan mudah terbakar yang rendah,

• ngd — selongsong diperbuat daripada sebatian PVC dengan pelepasan asap dan gas yang rendah,

• d — pengedap membujur skrin dengan pita kalis air,

• 1 atau 3 — bilangan wayar dengan arus,

• 50—800 keratan rentas wayar pembawa arus, mm2,

• pengedap gzh wayar pembawa arus, 2 16-35 keratan rentas skrin, mm,

• 1-500 — voltan nominal, kV.

Contoh penetapan: Kabel APvPg 1×240 / 35-10 dengan teras aluminium (A), penebat XLPE (Pv), sarung polietilena (P), pelindung (g), pepejal (1), skrin keratan rentas konduktor 240 mm. keratan rentas 35 mm, voltan nominal 10 kV.