XLPE szigetelésű kábelek: készülék, kialakítás, előnyök, alkalmazások

Jelenleg folyamatosan növekszik az XLPE szigetelésű kábelek gyártása és fogyasztása az orosz kábel- és huzaltermékek piacán. Ezen kábelek orosz jelölése XLPE, angol XLPE, német VPE, svéd PEX.

Nézzük meg az XLPE szigetelésű kábelek (XLPE kábelek) fő előnyeit az impregnált papírszigetelésű kábelekkel (BPI kábelek) szemben:

• a fektetési körülményektől függően az XLPE kábelek áteresztőképessége 1,2-1,3-szor nagyobb a magasabb megengedett hosszú távú hőmérséklet miatt,

• az XLPE kábelek hőellenállása rövidzárlati áramoknál (SC) nagyobb a magasabb határhőmérséklet miatt, az XLPE kábelek fajlagos meghibásodása 10-15-ször kisebb, mint a BPI kábeleké,

• az XLPE-kábel hosszú élettartama (több mint 50 éve a gyártók által biztosított),

• az XLPE kábelek könnyebb felszerelésének feltételei a kisebb súly, átmérő, hajlítási sugár, nehéz ólom (vagy alumínium) köpeny hiánya miatt,

• Az XLPE kábelek negatív hőmérsékleten (-20 ° C-ig) fektethetők előmelegítés nélkül, mivel polimer anyagokat használnak a szigeteléshez és a burkolathoz,

• a folyékony alkatrészek hiánya az XLPE kábelek felépítésében csökkenti a telepítési időt és a költségeket,

• Az XLPE kábelek rendkívül környezetbarátak az olajszivárgás és a környezetszennyezés hiánya miatt meghibásodás esetén,

• az XLPE kábel szerkezeti elemeinek higroszkópossága jóval kisebb, mint a BPI kábeleké, a szigetelés magas dielektromos tulajdonságai,

• Az XLPE kábelekre nincs korlátozás a kábel útvonalának szintkülönbségére vonatkozóan.

Rizs. 1. XLPE szigetelésű kábel

Az XLPE kábelek fő jellemzője az alapvetően új szigetelésük – térhálósított polietilén... A polietilén, mint szigetelés már régóta ismert. De a hagyományos hőre lágyuló polietilénnek komoly hátrányai vannak, amelyek közül a fő a teljesítmény éles romlása az olvadásponthoz közeli hőmérsékleten. A hőre lágyuló polietilén szigetelés már 85 ° C hőmérsékleten kezdi elveszíteni alakját, elektromos és mechanikai jellemzőit.

Az XLPE szigetelés 130 °C-on is megtartja alakját, elektromos és mechanikai jellemzőit.

A „térhálósítás” vagy „vulkanizálás” kifejezés a polietilén molekuláris szintű kezelését jelenti. A polietilén makromolekulák közötti térhálósodás során létrejövő térhálósodások olyan háromdimenziós szerkezetet hoznak létre, amely meghatározza az anyag magas elektromos és mechanikai jellemzőit, alacsonyabb higroszkóposságát és szélesebb üzemi hőmérsékleti tartományát.

A globális kábeliparban két térhálósító technológiát alkalmaznak az erősáramú kábelek gyártása során, amelyek között a fő különbség az, hogy milyen reagenssel történik a polietilén térhálósítási folyamat.

A legelterjedtebb technológia a peroxidos térhálósítás, amikor semleges gázkörnyezetben, meghatározott hőmérsékleten és nyomáson speciális vegyszerek - peroxidok segítségével térhálósítják a polietilént. összeköti a szigetelés vastagságát, és garantálja a levegőzárványok hiányát. A jó dielektromos tulajdonságok mellett szélesebb üzemi hőmérséklet-tartománya is van, mint más kábelszigetelő anyagok, és kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik. A peroxid technológiát közép- és nagyfeszültségű kábelek gyártására használják.

Kevésbé elterjedt a nulla szilárdságú térhálósítás, ahol speciális vegyületeket (szilánokat) adnak a polietilénhez, hogy alacsonyabb hőmérsékleten biztosítsák a térhálósodást. Ennek az olcsóbb technológiának az alkalmazási szektora a kis- és középfeszültségű kábelekre terjed ki.

Az XLPE kábelek első orosz gyártója 1996-ban a moszkvai ABB Moskabel cég volt, amely peroxidos térhálósítási technológiát alkalmazott. 2003-ban a JSC "Kamkabel" lett az első oroszországi szilán térhálósított polietilénből készült XLPE kábel gyártója.

Az XLPE kábeleknek két változata létezik - hárommagos és egymagos. Az XLPE kábelek általában egyeres kivitelben készülnek (2. ábra).

Rizs. 2.Egyerű XLPE kábel külső nézete: 1- kerek többvezetékes zárt áramvezető vezető, 2- árnyékolás a mag mentén félvezető térhálósított polietilénből, 3- szigetelés térhálós polietilénből, 4-árnyékolás a félvezető térhálós polietilén szigetelése mentén, 5 — félvezető szalagból vagy félvezető vízszigetelő szalagból készült elválasztó réteg, 6 — rézszalaggal rögzített rézhuzalok árnyékolása, 7 — két krepppapír szalag elválasztó rétege, gumírozott szövet, polimer szalag vagy vízszigetelő szalag, 8 elválasztó réteg alumínium-polietilén vagy csillám szalag, 9 réteg polietilén, PVC-műanyag

Az XLPE kábel háromeres változatának megkülönböztető jellemzője a polietilénből vagy polivinil-klorid (PVC) műanyag keverékből készült extrudált fázisfázisú töltőanyag jelenléte.

Az egymagos XLPE kábelek használata mindenekelőtt lehetővé teszi a tápegység fokozott megbízhatóságának biztosítását a fázis-fázisú rövidzárlat valószínűségének éles csökkenése miatt. Két, szerkezetileg nem összefüggő egyerű kábel (csatlakozók vagy véghüvelyek) szigetelésének egy helyen történő egyidejű megsemmisülésének valószínűsége megfelel a szigetelt gyűjtősínekkel rendelkező busz fázisfázisú károsodásának valószínűségének, pl. nagyon kicsi.

Az egyfázisú földzárlatok valószínűsége az XLPE szigetelésű egyeres kábeleknél sokkal kisebb, mint a háromeres BPI kábeleknél. Ez mind az egyeres XLPE kábelek kialakításával, mind a szigetelés kiváló dielektromos tulajdonságaival érhető el.

Az XLPE kábelek egyeres változata 800 mm-es áramvezető vezetékek keresztmetszetét teszi lehetővé. Az ilyen keresztmetszetű kábelek sikeresen versenyezhetnek az energiaigényes vállalkozások áramellátó rendszereiben használt gyűjtősínekkel.

A kábelelemek árnyékolása szükséges a kábel különböző külső áramkörökkel való elektromágneses kompatibilitásához, valamint a kábel magja körüli elektromos tér szimmetriájának biztosításához és ezáltal a szigetelés működésének kedvezőbb feltételeinek megteremtéséhez. A belső pajzsok félvezető műanyagból, a külső árnyékolás rézhuzalokból és -szalagokból készült.

A külső védőburkolat megvédi a kábel belső elemeit a nedvesség behatolásától és a mechanikai sérülésektől a telepítés és az üzemeltetés során. Az XLPE kábelek külső burkolata nagy szilárdságú polietilénből vagy PVC keverékből készül.

Rizs. 3. Kábel XLPE szigeteléssel APvPg

Az XLPE szigetelésű kábelek hagyományos alfanumerikus jelölései (jelölései):

• A – alumínium vezeték, jelölés nélkül – rézvezető,

• PV – szigetelőanyag – térhálósított (vulkanizált) polietilén,

• P vagy V – polietilénből vagy PVC műanyagból készült burkolat,

• y – megerősített polietilén héj megnövelt vastagsággal,

• ng – alacsony gyúlékonyságú PVC-vegyület burkolata,

• ngd – PVC-keverékből készült ház, alacsony füst- és gázkibocsátással,

• d – a képernyő hosszirányú lezárása vízálló szalagokkal,

• 1 vagy 3 – az árammal rendelkező vezetékek száma,

• Az áramvezető vezeték 50-800 keresztmetszete, mm2,

• Az áramvezető vezeték gzh-tömítése, 2 db 16-35-ös képernyő keresztmetszete, mm,

• 1-500 — névleges feszültség, kV.

Jelölési példa: APvPg 1×240 / 35-10 kábel alumínium maggal (A), XLPE szigetelés (Pv), polietilén köpeny (P), árnyékolás (g), tömör (1), vezeték keresztmetszete 240 mm. képernyő keresztmetszet 35 mm, névleges feszültség 10 kV.