XLPE insulated cable: aparato, disenyo, mga pakinabang, mga aplikasyon

Sa kasalukuyan, mayroong patuloy na pagtaas sa produksyon at pagkonsumo ng mga cable na may XLPE insulation sa Russian market ng mga produkto ng cable at wire. Ang Russian designation ng mga cable na ito ay XLPE, ang English ay XLPE, ang German ay VPE, at ang Swedish ay PEX.

Tandaan natin ang mga pangunahing bentahe ng mga cable na may XLPE insulation (XLPE cables) kaysa sa mga cable na may impregnated paper insulation (BPI cables):

• depende sa mga kondisyon ng pagtula, ang throughput ng mga XLPE cable ay 1.2-1.3 beses na mas mataas dahil sa mas mataas na pinahihintulutang pangmatagalang temperatura,

• ang thermal resistance ng XLPE cables sa short-circuit currents (SC) ay mas mataas dahil sa mas mataas na limitasyon ng temperatura, ang mga partikular na breakdown ng XLPE cables ay 10-15 beses na mas mababa kaysa sa BPI cables,

• mahabang buhay ng serbisyo ng XLPE-cable (ibinigay ng mga tagagawa nang higit sa 50 taon),

• mas madaling mga kondisyon para sa pag-install ng mga XLPE cable dahil sa mas mababang timbang, diameter, baluktot na radius, kawalan ng mabigat na lead (o aluminum) na kaluban,

• Ang mga XLPE cable ay maaaring ilagay sa mga negatibong temperatura (hanggang sa -20 ° C) nang walang preheating dahil sa paggamit ng mga polymer na materyales para sa pagkakabukod at kaluban,

• ang kawalan ng mga likidong sangkap sa pagtatayo ng mga kable ng XLPE ay binabawasan ang oras at gastos sa pag-install,

• Ang mga kable ng XLPE ay napaka-friendly sa kapaligiran dahil sa kawalan ng pagtagas ng langis at polusyon sa kapaligiran kung sakaling mabigo,

• ang hygroscopicity ng mga elemento ng istruktura ng XLPE cable ay mas mababa kaysa sa BPI cable, mataas na dielectric na katangian ng pagkakabukod,

• Ang mga kable ng XLPE ay walang mga paghihigpit sa pagkakaiba sa antas ng ruta ng cable.

kanin. 1. XLPE insulated cable

Ang pangunahing katangian ng mga XLPE cable ay ang kanilang panimula na bagong pagkakabukod — cross-linked polyethylene... Ang polyethylene bilang isang pagkakabukod ay kilala sa mahabang panahon. Ngunit ang maginoo na thermoplastic polyethylene ay may malubhang mga disbentaha, ang pangunahing kung saan ay isang matalim na pagkasira sa pagganap sa mga temperatura na malapit sa punto ng pagkatunaw. Ang pagkakabukod ng thermoplastic polyethylene ay nagsisimulang mawalan ng hugis, mga katangian ng elektrikal at mekanikal na nasa temperatura na 85 ° C.

Ang XLPE insulation ay nagpapanatili ng hugis, elektrikal at mekanikal na katangian nito kahit na sa 130 °C.

Ang terminong "cross-linking" o "vulcanization" ay tumutukoy sa paggamot ng polyethylene sa antas ng molekular. Ang mga crosslink na nabuo sa proseso ng crosslinking sa pagitan ng polyethylene macromolecules ay lumikha ng isang three-dimensional na istraktura na tumutukoy sa mataas na elektrikal at mekanikal na mga katangian ng materyal, mas mababang hygroscopicity at isang mas malawak na hanay ng temperatura ng operating.

Sa pandaigdigang industriya ng cable, dalawang teknolohiya ng cross-linking ang ginagamit sa paggawa ng mga power cable, ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng kung saan ay ang reagent kung saan nagaganap ang proseso ng polyethylene cross-linking.

Ang pinakakaraniwang teknolohiya ay ang cross-linking sa peroxide, kapag ang polyethylene ay cross-linked sa tulong ng mga espesyal na kemikal - peroxide sa isang neutral na kapaligiran ng gas sa isang tiyak na temperatura at presyon. Ginagawang posible ng teknolohiyang ito na makakuha ng sapat na antas ng cross- pag-uugnay sa buong kapal ng pagkakabukod at upang magarantiya ang kawalan ng mga pagsasama ng hangin. Bilang karagdagan sa mahusay na mga katangian ng dielectric, mayroon din itong mas malawak na hanay ng temperatura ng pagpapatakbo kaysa sa iba pang mga materyales sa pagkakabukod ng cable at mahusay na mga katangian ng mekanikal. Ang teknolohiyang peroxide ay ginagamit sa paggawa ng mga kable ng daluyan at mataas na boltahe.

Hindi gaanong karaniwan ang zero strength na crosslinking, kung saan ang mga espesyal na compound (silanes) ay idinaragdag sa polyethylene upang matiyak ang crosslinking sa mas mababang temperatura. Ang sektor ng aplikasyon para sa mas murang teknolohiyang ito ay sumasaklaw sa mababa at katamtamang boltahe na mga kable.

Ang unang Russian na tagagawa ng XLPE cable noong 1996 ay ang kumpanya ng Moscow na ABB Moskabel, na gumamit ng peroxide cross-linking na teknolohiya. Noong 2003, ang JSC "Kamkabel" ay naging unang Russian na tagagawa ng XLPE cables na gawa sa silane cross-linked polyethylene.

Mayroong dalawang bersyon ng XLPE cable - three-core at single-core. Ang mga XLPE cable ay karaniwang ginawa sa isang single-core na disenyo (Larawan 2).

kanin. 2.Panlabas na view ng single-core XLPE cable: 1- round multi-wire sealed current-carrying conductor, 2- shield along the core made of semi-conducting cross-linked polyethylene, 3- insulation ng cross-linked polyethylene, 4- shield kasama ang pagkakabukod ng semi-conducting cross-linked polyethylene, 5 - separation layer na gawa sa semiconducting tape o semiconducting waterproofing tape, 6 - shield ng mga wire na tanso na pinagkabit ng copper tape, 7 - separating layer ng dalawang ribbons ng crepe paper, rubberized fabric, polymer tape o waterproofing tape, 8-separating layer ng aluminum -polyethylene o mica tape, 9-wrap ng polyethylene, PVC-plastic

Ang isang natatanging tampok ng tatlong-core na bersyon ng XLPE cable ay ang pagkakaroon ng isang extruded phase-phase filler na gawa sa polyethylene o polyvinyl chloride (PVC) na plastic mixture.

Ang paggamit ng single-core XLPE cables ay nagbibigay-daan, una sa lahat, upang matiyak ang mas mataas na pagiging maaasahan ng power supply dahil sa isang matalim na pagbawas sa posibilidad ng isang phase-phase short circuit. Ang posibilidad ng sabay-sabay na pagkasira sa isang lugar ng pagkakabukod ng dalawang structurally unrelated single-core cable (connectors o end sleeves) ay tumutugma sa posibilidad ng phase-phase damage ng isang bus na may insulated busbars, i.e. napakaliit.

Ang posibilidad ng mga single-phase earth fault na may XLPE insulated single-core cable ay mas mababa kaysa sa tatlong-core na BPI cable. Ito ay nakakamit pareho sa pamamagitan ng disenyo ng single-core XLPE cables at ng superior dielectric properties ng insulation.

Ang single-core na bersyon ng XLPE cable ay nagbibigay-daan sa isang cross-section ng kasalukuyang-carrying na mga wire hanggang 800 mm. Ang mga cable na may tulad na cross-section ay maaaring matagumpay na makipagkumpitensya sa mga busbar na ginagamit sa mga sistema ng supply ng kuryente ng mga negosyong masinsinang enerhiya.

Ang shielding ng mga elemento ng cable ay kinakailangan para sa electromagnetic compatibility ng cable na may iba't ibang mga panlabas na circuits at upang matiyak ang simetrya ng electric field sa paligid ng core ng cable at samakatuwid ay upang lumikha ng mas kanais-nais na mga kondisyon para sa pagpapatakbo ng pagkakabukod. Ang mga panloob na kalasag ay gawa sa semi-conductive na plastik, ang panlabas na kalasag ay gawa sa mga wire na tanso at mga piraso.

Pinoprotektahan ng panlabas na proteksiyon na kaluban ang mga panloob na elemento ng cable mula sa moisture penetration at mekanikal na pinsala sa panahon ng pag-install at pagpapatakbo. Ang mga panlabas na kaluban ng XLPE cable ay gawa sa mataas na lakas na polyethylene o PVC compound.

kanin. 3. Cable na may XLPE insulation APvPg

Maginoo alphanumeric na mga pagtatalaga (pagmamarka) ng mga cable na may XLPE insulation:

• A — konduktor ng aluminyo, walang pagtatalaga — konduktor ng tanso,

• PV — insulating material — cross-linked (vulcanized) polyethylene,

• P o V — casing na gawa sa polyethylene o PVC plastic,

• y - reinforced polyethylene shell na may tumaas na kapal,

• ng — kaluban ng PVC-compound na may mababang flammability,

• ngd — casing na gawa sa PVC compound na may mababang usok at gas emissions,

• d — longitudinal sealing ng screen na may waterproof tapes,

• 1 o 3 - ang bilang ng mga wire na may kasalukuyang,

• 50—800 cross-section ng kasalukuyang nagdadala ng wire, mm2,

• gzh-sealing ng kasalukuyang nagdadala ng wire, 2 16-35-cross-section ng screen, mm,

• 1-500 — nominal na boltahe, kV.

Halimbawa ng pagtatalaga: APvPg 1×240 / 35-10-cable na may aluminum core (A), XLPE insulation (Pv), polyethylene sheath (P), shielding (g), solid (1), conductor cross-section 240 mm. screen cross-section 35 mm, nominal na boltahe 10 kV.