La struttura del cavo sembra semplice, infatti ogni suo componente ha il suo scopo importante, quindi ogni materiale componente deve essere selezionato con attenzione durante la produzione del cavo, in modo da garantire l'affidabilità del cavo realizzato con questi materiali durante il funzionamento.
1. Materiale del conduttore
Storicamente, i materiali utilizzati per i conduttori dei cavi di alimentazione erano rame e alluminio. È stato provato brevemente anche il sodio. Il rame e l'alluminio hanno una migliore conduttività elettrica e la quantità di rame è relativamente inferiore quando si trasmette la stessa corrente, quindi il diametro esterno del conduttore in rame è inferiore a quello del conduttore in alluminio. Il prezzo dell'alluminio è significativamente inferiore a quello del rame. Inoltre, poiché la densità del rame è maggiore di quella dell'alluminio, anche se la capacità di carico di corrente è la stessa, la sezione trasversale del conduttore in alluminio è maggiore di quella del conduttore in rame, ma il cavo conduttore in alluminio è comunque più leggero del cavo conduttore in rame .
2. Materiali isolanti
Sono molti i materiali isolanti che i cavi di alimentazione MT possono utilizzare, tra cui anche i materiali isolanti in carta impregnata tecnologicamente maturi, utilizzati con successo da più di 100 anni. Oggi, l’isolamento polimerico estruso è stato ampiamente accettato. I materiali isolanti polimerici estrusi includono PE (LDPE e HDPE), XLPE, WTR-XLPE ed EPR. Questi materiali sono termoplastici e termoindurenti. I materiali termoplastici si deformano quando riscaldati, mentre i materiali termoindurenti mantengono la loro forma alle temperature di esercizio.
2.1. Isolamento in carta
All'inizio del loro funzionamento, i cavi isolati in carta trasportano solo un carico ridotto e sono relativamente ben mantenuti. Tuttavia, gli utenti esperti continuano a far sì che il cavo sopporti carichi sempre più elevati, le condizioni d'uso originali non sono più adatte alle esigenze del cavo attuale, quindi la buona esperienza originale non può rappresentare il funzionamento futuro del cavo deve essere buono . Negli ultimi anni i cavi isolati in carta sono stati utilizzati raramente.
2.2.PVC
Il PVC è ancora utilizzato come materiale isolante per cavi a bassa tensione da 1kV ed è anche un materiale di guaina. Tuttavia, l'applicazione del PVC nell'isolamento dei cavi viene rapidamente sostituita dall'XLPE e l'applicazione nella guaina viene rapidamente sostituita dal polietilene lineare a bassa densità (LLDPE), dal polietilene a media densità (MDPE) o dal polietilene ad alta densità (HDPE) e non -I cavi in PVC hanno costi del ciclo di vita inferiori.
2.3. Polietilene (PE)
Il polietilene a bassa densità (LDPE) è stato sviluppato negli anni '30 ed è ora utilizzato come resina di base per materiali in polietilene reticolato (XLPE) e polietilene reticolato ad albero resistente all'acqua (WTR-XLPE). Nello stato termoplastico, la temperatura operativa massima del polietilene è 75°C, che è inferiore alla temperatura operativa dei cavi isolati in carta (80~90°C). Questo problema è stato risolto con l'avvento del polietilene reticolato (XLPE), che può soddisfare o superare la temperatura di servizio dei cavi isolati in carta.
2.4.Polietilene reticolato (XLPE)
XLPE è un materiale termoindurente realizzato miscelando polietilene a bassa densità (LDPE) con un agente reticolante (come il perossido).
La temperatura operativa massima del conduttore del cavo isolato XLPE è 90 ° C, il test di sovraccarico arriva fino a 140 ° C e la temperatura di cortocircuito può raggiungere 250 ° C. XLPE ha eccellenti caratteristiche dielettriche e può essere utilizzato nell'intervallo di tensione da 600 V a 500 kV.
2.5. Albero resistente all'acqua Polietilene reticolato (WTR-XLPE)
Il fenomeno dell'albero acquatico ridurrà la durata del cavo XLPE. Esistono molti modi per ridurre la crescita degli alberi acquatici, ma uno dei più comunemente accettati è l'utilizzo di materiali isolanti appositamente progettati per inibire la crescita degli alberi acquatici, chiamati polietilene reticolato resistente all'acqua WTR-XLPE.
2.6. Gomma etilene propilene (EPR)
L'EPR è un materiale termoindurente costituito da etilene, propilene (a volte un terzo monomero) e il copolimero dei tre monomeri è chiamato gomma etilene propilene diene (EPDM). In un ampio intervallo di temperature, l'EPR rimane sempre morbido e ha una buona resistenza all'effetto corona. Tuttavia, la perdita dielettrica del materiale EPR è significativamente superiore a quella di XLPE e WTR-XLPE.
3. Processo di vulcanizzazione dell'isolamento
Il processo di reticolazione è specifico per il polimero utilizzato. La produzione di polimeri reticolati inizia con una matrice polimerica alla quale vengono poi aggiunti stabilizzanti e reticolanti per formare una miscela. Il processo di reticolazione aggiunge più punti di connessione alla struttura molecolare. Una volta reticolata, la catena molecolare del polimero rimane elastica, ma non può essere completamente scissa in una fusione fluida.
4. Schermatura del conduttore e materiali schermanti isolanti
Lo strato schermante semiconduttivo viene estruso sulla superficie esterna del conduttore e dell'isolante per uniformare il campo elettrico e contenere il campo elettrico nel nucleo isolato del cavo. Questo materiale contiene una qualità tecnica di materiale nero di carbonio per consentire allo strato schermante del cavo di raggiungere una conduttività stabile entro l'intervallo richiesto.
Orario di pubblicazione: 12 aprile 2024