ترکیبات کابل ولتاژ بالا: الزامات عایق برای سازندگان کابل برق

هنگامی که یک کابل 132 کیلو ولت صفحه تخلیه جزئی معمول خود را در دمای 5 درجه سانتی گراد از کار می اندازد، ابتدا خط اکستروژن بررسی می شود و آخرین ترکیب مورد بررسی قرار می گیرد. ترتیب معمولاً معکوس می شود. تخلیه جزئی، داغ شدن و خرابی در کابل فشار قوی به سه ویژگی بازمی گردد که گواهی ترکیبی نشان نمی دهد: تمیزی، رطوبت و کامل بودن اتصال عرضی. برای یک تولید کننده کابل برق صنعتی، هر سه در مشخصات خرید، ماه ها قبل از اکسترود شدن اولین متر تعیین می شوند.

آنچه که یک ترکیب کابل ولتاژ بالا باید ارائه دهد

یک ترکیب عایق برای کابل ولتاژ بالا باید چهار شرط را به طور همزمان برآورده کند: تلفات دی الکتریک کم، استحکام دی الکتریک که در برابر آزمایش های AC و ضربه ای استاندارد زنده بماند، استقامت حرارتی و مکانیکی در دمای هادی طراحی، و رفتار پردازشی که هیچ نقصی در طول اکستروژن اضافه نمی کند. نمره ای که هر یک از آنها را از دست بدهد در مرحله تست کابل شکست می خورد، نه در مرحله مرکب.

• تلفات دی الکتریک: ضریب اتلاف باید در محدوده دمای سرویس پایین و پایدار بماند، زیرا تلفات بر ضخامت عایق و درجه جریان در انتهای بالای محدوده ولتاژ حاکم است.
• استحکام دی الکتریک: عایق خشک شده باید تست ولتاژ AC و سطوح ضربه رعد و برق استاندارد کابل را نگه دارد و از حد معمول تخلیه جزئی پشتیبانی کند، به عنوان مثال 10 pC تحت IEC 60502-2.
• استقامت حرارتی و مکانیکی: دمای هادی پیوسته 90 درجه سانتیگراد و در طول یک اتصال کوتاه 250 درجه سانتیگراد، با تغییر شکل بررسی شده توسط تست تنظیم داغ در IEC 60811-507.
• فرآیند پذیری: ترکیب باید روی خط واجد شرایط در دمای مذاب و خروجی مناسب اجرا شود و از طریق انتقال، خشک کردن و ذخیره سازی عاری از آلودگی باشد.

کلاس ولتاژ درجه مرکب را تعیین می کند

استانداردهای کابل بازار را به سه رژیم عایق تقسیم می کند: IEC 60502-2 1 کیلوولت تا 30 کیلو ولت، IEC 60840 بالای 30 کیلو ولت تا 150 کیلو ولت و IEC 62067 بالای 150 کیلو ولت تا 500 کیلو ولت را پوشش می دهد. سطح صلاحیت ترکیبی در هر مرزی تغییر می کند، و همچنین شواهدی که یک تامین کننده باید ارائه دهد، تغییر می کند.

زیر 36 کیلو ولت، دیواره عایق نسبتاً نازک است و تنش الکتریکی متوسط ​​است، بنابراین XLPE متقابل سیلان یک انتخاب عملی است. بالاتر از 36 کیلو ولت، ضخامت دیواره و تنش در رابط صفحه نمایش افزایش می یابد، و تنها نمرات پراکسید فوق تمیز با سطح محصول جانبی کنترل شده متناسب با طراحی است.

خط پایه XLPE و جایی که اتصال متقابل سیلان متوقف می شود

پراکسید کراس لینک XLPE عایق پیش فرض بالای 30 کیلو ولت است. XLPE متقاطع سیلان 35 کیلو ولت و کمتر را ارائه می دهد، که در آن درمان حمام آب کافی است و هزینه تجهیزات بیشتر از حاشیه دی الکتریک است.

تفاوت در شیمی است نه بازاریابی. دی کومیل پراکسید در طی پخت به استوفنون، کومیل الکل، متان و آلفا متیل استایرن تجزیه می شود. این باقیمانده ها ضریب اتلاف را افزایش می دهند و باید قبل از رسیدن به محدوده دلتای قهوه ای رنگ در بالای کلاس ولتاژ، با گاز زدایی حذف شوند. قابلیت اطمینان آن مسیر به همان اندازه که به فرمولاسیون بستگی دارد به شرایط درمان بستگی دارد که در این یادداشت به آن پرداخته شده است چه چیزی ترکیبات پراکسید XLPE را برای کابل های برق قابل اعتماد می کند .

نمونه کارها عایق با هدف پروژه های صنعتی و توزیعی معمولاً در سقف 35 کیلو ولت متوقف می شوند، بنابراین لیست درجه ای که تولید کننده از آن خریداری می کند محدودتر از محدوده استاندارد است. یک مثال معرف این درجه پراکسید XLPE برای عایق کابل تا 35 کیلو ولت است، که در آن رفتار اتصال متقابل و مقادیر تنظیم داغ معیار خرید هستند تا ارقام دی الکتریک سرفصل.

ترکیب عایق پراکسید XLPE ML-YJ35 برای کابل های 35 کیلوولت پراکسید XLPE insulation compound for power cables up to 35 kV, listed to JB/T 10437-2004; a representative grade when crosslinking and hot-set values guide specification. مشاهده محصول →

آلودگی، رطوبت و گاز زدایی: آنچه در برگه داده حذف می شود

سه منبع نقص تصمیم می‌گیرند که آیا یک ترکیب سازگار به یک کابل سازگار تبدیل می‌شود: آلودگی حفظ شده، رطوبت جذب شده و گاز زدایی ناقص. هیچ یک از آنها در یک دیتاشیت معمولی ظاهر نمی شوند، بنابراین هر سه باید در مشخصات خرید نوشته شوند.

• آلودگی: ذرات بالاتر از اندازه توافق شده باعث ایجاد غلظت تنش می شوند که درختان و تخلیه جزئی را شروع می کنند. درجه های ولتاژ بالا با حداکثر اندازه ذرات مشخص می شوند و با بازرسی پلت یا نوار بررسی می شوند، نه با تعداد متوسط.
• رطوبت: آب جذب شده حین اکستروژن حفره ایجاد می کند و درختان آب را در سرویس تغذیه می کند. یک حد رطوبت کارل فیشر را در مشخصات تعیین کنید و به بسته بندی محافظ رطوبت نیاز دارید، زیرا کیسه فویلی که روی یک کف مرطوب باز می شود به سرعت به حالت تعادل باز می گردد.
• گاز زدایی: محصولات جانبی پراکسید باقیمانده باید پس از پخت حذف شوند و سطح قابل قبول بستگی به کلاس ولتاژ و ضخامت عایق دارد. روی کابل تمام شده تأیید می شود، هرگز روی گلوله ها.

صفحات نیمه رسانا نیمی از سیستم عایق هستند

صفحه رسانا و صفحه عایق تنش الکتریکی را در هر دو رابط عایق کنترل می کنند. بالای 30 کیلو ولت، صافی صفحه نمایش، اتصال و استریپ پذیری به اندازه خود ترکیب عایق بر عملکرد ضربه و تخلیه جزئی تأثیر می گذارد.

ترکیبات صفحه ای فرمولاسیون های متقاطع با بار سیاه کربن هستند. آنچه در خرید اهمیت دارد محتوای سیاه نیست، بلکه سطح نهایی آن است: برآمدگی‌ها در سطح مشترک عایق به عنوان نقاط تنش عمل می‌کنند، مقاومت حجمی باید به اندازه‌ای کم باشد که میدان را در امتداد رسانا یکسان کند، و صفحه عایق باید در محل اتصال بدون پاره شدن عایق در زیر آن قابل جدا شدن باشد. اکستروژن همزمان سه لایه به دلایلی یک روش استاندارد است، زیرا نمی توان پس از آن یک رابط صاف ایجاد کرد.

صفحه نمایش رسانا نیمه رسانا ML-PSD برای کابل های 10 کیلوولت XLPE صفحه نمایش هادی قابل اتصال عرضی نیمه رسانا برای کابل های برق XLPE تا 10 کیلو ولت، فهرست شده در JB/T 10738. مربوط به تعیین ترکیبات صفحه نمایش و چک های دریافتی. مشاهده محصول →

بازرسی ورودی قبل از اکستروژن

چهار چک دریافتی بیشتر خطرات را در یک ترکیب ولتاژ بالا پوشش می‌دهند: تنظیم داغ، رطوبت، آلودگی و قوام گلوله. هر کدام یک روش تعریف شده دارند که می توان آن را در یک سفارش خرید نوشت و در رسید کالا تکرار کرد.

فراتر از داده های تست، بسته گزارش و وضعیت کالیبراسیون ابزارهای پشت آن را بخواهید. تامین کننده ای که منتشر می کند تجهیزات تست آزمایشگاهی آن و ممیزی محیط تولید آسان تر از محیطی است که گواهی نامه ای را بدون روش قابل ردیابی ارسال می کند.

عملکرد غلاف و شعله در مسیرهای صنعتی

روکش هیچ وظیفه دی الکتریک ندارد، اما تصمیم می گیرد که آیا کابل از نفوذ آب، سایش، جوندگان و آتش سوزی جان سالم به در می برد یا خیر. ترکیبات غلاف بر اساس استاندارد نصب و کلاس آتش کابل تمام شده انتخاب می شوند، نه بر اساس درجه عایق.

در سایت های صنعتی، سه خانواده غلاف غالب هستند. پلی اتیلن ضد شعله در مسیرهای ولتاژ بالا استفاده می شود که مقاومت در برابر رطوبت و انتقال کم بخار آب بیش از انعطاف پذیری اهمیت دارد. گریدهای پی وی سی در دمای 70 و 90 درجه سانتیگراد در جایی که هزینه و چقرمگی مکانیکی تصمیم گیری می کند، رایج باقی می مانند. غلاف های بدون هالوژن در جایی ظاهر می شوند که چگالی دود و خورندگی روی کابل کنترل می شود، نه روی ترکیب. در هر مورد، مقدار ترکیبی که باید مشخص شود، همان مقداری است که روی نقشه مشخص می شود: ضخامت غلاف، چسبندگی به صفحه و کلاس تست آتش کابل تمام شده.

غلاف پلی اتیلن مقاوم در برابر شعله ML-ZRPE-H برای کابل های فشار قوی ترکیب غلاف پلی اتیلن ضد شعله بدون هالوژن و کم دود برای کابل های ولتاژ بالا، که به GB/T 11017 ST12 و احتراق دسته ای A/B اعلام شده است. مربوط به زمانی که عملکرد آتش غلاف مشخص شده است. مشاهده محصول →

سوالات عملی از تولید کنندگان کابل

کدام ترکیب برای فیدر صنعتی 33 کیلوولت مناسب است؟

یک فیدر 33 کیلوولت در داخل IEC 60502-2 قرار دارد که تا 30 کیلو ولت نامی و Um 36 کیلو ولت کار می کند. هم پراکسید و هم XLPE متقاطع سیلان در این سطح استفاده می شود: پراکسید که در آن حاشیه تخلیه جزئی تنگ است، سیلان که در آن تجهیزات پخت مبتنی بر آب است. ویژگی های داغ، رطوبت و صفحه نمایش را به عنوان یک بسته مشخص کنید، زیرا درجه عایق به تنهایی نتیجه آزمایش را تعیین نمی کند.

چگونه گاز زدایی به جای اینکه فرض شود تایید می شود؟

هیچ محدودیت عددی واحدی در سراسر کلاس های ولتاژ اعمال نمی شود. گاز زدایی روی کابل تمام شده از طریق اندازه گیری ضریب اتلاف در فرکانس توان و در دمای بالا، به اضافه محصول جانبی باقیمانده یا آزمایش های تکامل گاز که با مشتری توافق شده است، تأیید می شود. ضخامت دیواره و دمای پخت زمان گاز زدایی مورد نیاز را تنظیم می کند، بنابراین برنامه در مشخصات فرآیند تعلق دارد.

آیا رتبه بندی B2ca یا Cca برای ترکیب عایق اعمال می شود؟

طبقات شماره EN 13501-6 مانند B2ca و Cca از نتایج آزمایش آتش نشانی به کابل تمام شده اختصاص داده می شوند و عمدتاً توسط غلاف و ساختار کلی هدایت می شوند. عایق از طریق محتوای هالوژن، دود و اسیدیته کمک می کند، اما کلاس یک ویژگی کابل است، نه یک ویژگی ترکیبی.

چه چیزی در مشخصات خرید فراتر از قدرت دی الکتریک تعلق دارد؟

حداقل: حد رطوبت با روش تست، حد آلودگی و روش بازرسی، مقادیر تنظیم داغ بر اساس IEC 60811-507، مقاومت حجم صفحه نمایش نیمه رسانا و صافی سطح، شرایط بسته بندی و ذخیره سازی، و بسته گزارش آزمایش در هر تحویل. اینها مواردی هستند که تصمیم می گیرند آیا این ترکیب در آزمایش تخلیه جزئی معمول در 10 pC زنده بماند یا خیر.