Tila simple ang istruktura ng kable, sa katunayan, ang bawat bahagi nito ay may kanya-kanyang mahalagang layunin, kaya ang bawat materyal ng bahagi ay dapat na maingat na piliin kapag gumagawa ng kable, upang matiyak ang pagiging maaasahan ng kable na gawa sa mga materyales na ito habang ginagamit.
1. Materyal ng konduktor
Noong unang panahon, ang mga materyales na ginamit para sa mga konduktor ng kable ng kuryente ay tanso at aluminyo. Maikling sinubukan din ang sodium. Mas mahusay ang electrical conductivity ng tanso at aluminyo, at medyo mas kaunti ang dami ng tanso kapag nagpapadala ng parehong kuryente, kaya ang panlabas na diyametro ng konduktor na tanso ay mas maliit kaysa sa konduktor na aluminyo. Mas mababa nang malaki ang presyo ng aluminyo kaysa sa tanso. Bukod pa rito, dahil mas malaki ang densidad ng tanso kaysa sa aluminyo, kahit na pareho ang kapasidad ng pagdadala ng kuryente, mas malaki ang cross section ng konduktor na aluminyo kaysa sa konduktor na tanso, ngunit mas magaan pa rin ang kable ng konduktor na aluminyo kaysa sa kable ng konduktor na tanso.
2. Mga materyales sa pagkakabukod
Maraming insulating materials na maaaring gamitin ng mga MV power cable, kabilang na ang mga technologically mature na impregnated paper insulation materials, na matagumpay na ginamit nang mahigit 100 taon. Sa kasalukuyan, malawakang tinatanggap ang extruded polymer insulation. Kabilang sa mga extruded polymer insulation materials ang PE (LDPE at HDPE), XLPE, WTR-XLPE at EPR. Ang mga materyales na ito ay thermoplastic at thermosetting. Ang mga thermoplastic materials ay nababago ang hugis kapag pinainit, habang ang mga thermoset materials ay nananatili ang kanilang hugis sa mga operating temperature.
2.1. Pagkakabukod ng papel
Sa simula ng kanilang operasyon, ang mga kable na may insulasyon ng papel ay nagdadala lamang ng maliit na karga at medyo maayos ang pagpapanatili. Gayunpaman, patuloy na pinapabilis ng mga gumagamit ng kuryente ang pagdadala ng kable ng mas mataas na karga, ang mga orihinal na kondisyon ng paggamit ay hindi na angkop para sa mga pangangailangan ng kasalukuyang kable, kung gayon ang orihinal na magandang karanasan ay hindi maaaring kumatawan sa hinaharap na operasyon ng kable. Sa mga nakaraang taon, ang mga kable na may insulasyon ng papel ay bihirang gamitin.
2.2.PVC
Ginagamit pa rin ang PVC bilang insulating material para sa mga low-voltage na 1kV na kable at isa ring sheathing material. Gayunpaman, ang paggamit ng PVC sa cable insulation ay mabilis na napapalitan ng XLPE, at ang paggamit nito sa sheathing ay mabilis na napapalitan ng linear low density polyethylene (LLDPE), medium density polyethylene (MDPE) o high density polyethylene (HDPE), at ang mga non-PVC na kable ay may mas mababang life cycle costs.
2.3. Polyethylene (PE)
Ang low density polyethylene (LDPE) ay binuo noong dekada 1930 at ngayon ay ginagamit bilang base resin para sa crosslinked polyethylene (XLPE) at mga materyales na hindi tinatablan ng tubig na tree crosslinked polyethylene (WTR-XLPE). Sa thermoplastic state, ang pinakamataas na operating temperature ng polyethylene ay 75°C, na mas mababa kaysa sa operating temperature ng mga paper insulated cable (80~90°C). Ang problemang ito ay nalutas na sa pagdating ng cross-linked polyethylene (XLPE), na maaaring umabot o lumampas sa service temperature ng mga paper-insulated cable.
2.4.Polyethylene na may cross-link (XLPE)
Ang XLPE ay isang thermosetting material na gawa sa pamamagitan ng paghahalo ng low-density polyethylene (LDPE) sa isang crosslinking agent (tulad ng peroxide).
Ang pinakamataas na temperatura ng pagpapatakbo ng konduktor ng XLPE insulated cable ay 90 °C, ang overload test ay hanggang 140 °C, at ang short-circuit temperature ay maaaring umabot sa 250 °C. Ang XLPE ay may mahusay na dielectric characteristics at maaaring gamitin sa voltage range na 600V hanggang 500kV.
2.5. Hindi tinatablan ng tubig na gawa sa cross-linked polyethylene (WTR-XLPE) na gawa sa puno
Ang penomenong water tree ay magpapaikli sa buhay ng serbisyo ng XLPE cable. Maraming paraan upang mabawasan ang paglaki ng water tree, ngunit isa sa mga pinakakaraniwang tinatanggap ay ang paggamit ng mga espesyal na ininhinyero na materyales sa insulasyon na idinisenyo upang pigilan ang paglaki ng water tree, na tinatawag na water-resistant tree cross-linked polyethylene WTR-XLPE.
2.6. Goma na Etilena propilena (EPR)
Ang EPR ay isang thermosetting material na gawa sa ethylene, propylene (minsan ay isang ikatlong monomer), at ang copolymer ng tatlong monomer ay tinatawag na ethylene propylene diene rubber (EPDM). Sa malawak na saklaw ng temperatura, ang EPR ay palaging nananatiling malambot at may mahusay na corona resistance. Gayunpaman, ang dielectric loss ng materyal na EPR ay mas mataas nang malaki kaysa sa XLPE at WTR-XLPE.
3. Proseso ng bulkanisasyon ng insulasyon
Ang proseso ng crosslinking ay partikular sa polimer na ginamit. Ang paggawa ng mga crosslinked polymer ay nagsisimula sa isang matrix polymer at pagkatapos ay idinaragdag ang mga stabilizer at crosslinker upang bumuo ng isang halo. Ang proseso ng crosslinking ay nagdaragdag ng higit pang mga punto ng koneksyon sa istrukturang molekular. Kapag na-crosslink na, ang kadena ng molekular ng polimer ay nananatiling nababanat, ngunit hindi maaaring ganap na maputol sa isang likidong natutunaw.
4. Mga materyales na pantakip sa konduktor at pantakip sa insulasyon
Ang semi-conductive shielding layer ay idinidiin sa panlabas na ibabaw ng konduktor at insulasyon upang pantayin ang electric field at upang mapigilan ang electric field sa cable insulated core. Ang materyal na ito ay naglalaman ng engineering grade ng carbon black material upang paganahin ang shielding layer ng cable na makamit ang isang matatag na conductivity sa loob ng kinakailangang saklaw.
Oras ng pag-post: Abril-12-2024