XLPE izoliuoti kabeliai: įrenginys, dizainas, privalumai, pritaikymas

Šiuo metu Rusijos kabelių ir laidų gaminių rinkoje nuolat didėja kabelių su XLPE izoliacija gamyba ir vartojimas. Rusiškas šių kabelių pavadinimas yra XLPE, angliškas – XLPE, vokiškas – VPE, švediškas – PEX.

Atkreipkite dėmesį į pagrindinius kabelių su XLPE izoliacija (XLPE kabeliai) pranašumus, palyginti su kabeliais su impregnuota popierine izoliacija (BPI kabeliai):

• priklausomai nuo klojimo sąlygų, XLPE kabelių pralaidumas yra 1,2-1,3 karto didesnis dėl aukštesnės leistinos ilgalaikės temperatūros,

• XLPE kabelių šiluminė varža esant trumpojo jungimo srovėms (SC) yra didesnė dėl aukštesnės ribinės temperatūros, specifiniai XLPE kabelių gedimai yra 10-15 kartų mažesni nei BPI kabelių,

• ilgas XLPE kabelio eksploatavimo laikas (gamintojų tiekiamas daugiau nei 50 metų),

• lengvesnės sąlygos montuoti XLPE kabelius dėl mažesnio svorio, skersmens, lenkimo spindulio, sunkaus švino (arba aliuminio) apvalkalo nebuvimo,

• XLPE kabeliai gali būti klojami esant neigiamai temperatūrai (iki -20 ° C) be išankstinio pašildymo, nes izoliacijai ir apvalkalui naudojamos polimerinės medžiagos,

• nesant skystų komponentų XLPE kabelių konstrukcijoje, sumažėja montavimo laikas ir sąnaudos,

• XLPE kabeliai yra ypač draugiški aplinkai, nes gedimo atveju nėra alyvos nuotėkio ir aplinkos taršos,

• XLPE kabelio konstrukcinių elementų higroskopiškumas yra daug mažesnis nei BPI kabelio, aukštos izoliacijos dielektrinės savybės,

• XLPE kabeliai neturi jokių apribojimų kabelio trasos lygių skirtumui.

Ryžiai. 1. XLPE izoliuotas kabelis

Pagrindinė XLPE kabelių savybė – iš esmės nauja izoliacija – skersinis polietilenas... Polietilenas kaip izoliacija žinomas nuo seno. Tačiau įprastas termoplastinis polietilenas turi rimtų trūkumų, iš kurių pagrindinis yra staigus veikimo pablogėjimas esant temperatūrai, artimai lydymosi temperatūrai. Termoplastinė polietileno izoliacija pradeda prarasti savo formą, elektrines ir mechanines charakteristikas jau esant 85 ° C temperatūrai.

XLPE izoliacija išlaiko savo formą, elektrines ir mechanines charakteristikas net 130 °C temperatūroje.

Sąvoka „kryžminis sujungimas“ arba „vulkanizavimas“ reiškia polietileno apdorojimą molekuliniu lygmeniu. Kryžminio ryšio tarp polietileno makromolekulių procese susidarę kryžminiai ryšiai sukuria trimatę struktūrą, kuri lemia aukštas medžiagos elektrines ir mechanines charakteristikas, mažesnį higroskopiškumą ir platesnį darbinės temperatūros diapazoną.

Pasaulinėje kabelių pramonėje maitinimo kabelių gamyboje naudojamos dvi kryžminio sujungimo technologijos, kurių pagrindinis skirtumas yra reagentas, su kuriuo vyksta polietileno kryžminimo procesas.

Labiausiai paplitusi technologija yra kryžminis sujungimas peroksidu, kai polietilenas kryžminamas specialių cheminių medžiagų - peroksido pagalba neutralioje dujų aplinkoje, esant tam tikrai temperatūrai ir slėgiui.Ši technologija leidžia gauti pakankamą kryžminimo laipsnį. sujungti per visą izoliacijos storį ir užtikrinti, kad nebūtų oro intarpų. Be gerų dielektrinių savybių, jis taip pat turi platesnį darbo temperatūros diapazoną nei kitos kabelių izoliacinės medžiagos ir puikias mechanines savybes. Peroksido technologija naudojama vidutinės ir aukštos įtampos kabelių gamyboje.

Mažiau paplitęs nulinio stiprumo kryžminis sujungimas, kai į polietileną pridedami specialūs junginiai (silanai), užtikrinantys skersinį ryšį žemesnėje temperatūroje. Šios pigesnės technologijos taikymo sritis apima žemos ir vidutinės įtampos kabelius.

Pirmasis Rusijos XLPE kabelių gamintojas 1996 m. buvo Maskvos įmonė ABB Moskabel, kuri naudojo peroksido skersinio susiejimo technologiją. 2003 m. UAB „Kamkabel“ tapo pirmuoju Rusijos XLPE kabelių, pagamintų iš silaninio tinklinio polietileno, gamintoja.

Yra dvi XLPE laidų versijos – trijų gyslų ir viengyslių. XLPE kabeliai paprastai gaminami viengysliai (2 pav.).

Ryžiai. 2.Viengyslio XLPE kabelio vaizdas iš išorės: 1 - apvalus kelių laidų sandarus srovės laidininkas, 2 - ekranas išilgai šerdies, pagamintas iš pusiau laidžio susieto polietileno, 3 - izoliacija iš kryžminio polietileno, 4 - ekranas išilgai pusiau laidžio kryžminio polietileno izoliacijos, 5 - skiriamąjį sluoksnį iš puslaidininkinės juostos arba puslaidininkinės hidroizoliacinės juostos, 6 - varinių laidų ekraną, pritvirtintą varine juosta, 7 - skiriamąjį sluoksnį iš dviejų krepinio popieriaus juostų, guminio audinio, polimerinė juosta arba hidroizoliacinė juosta, 8 atskiriamieji aliuminio-polietileno arba žėručio sluoksniai, 9 polietileno plėvelė, PVC plastikas

Išskirtinis trijų gyslų XLPE kabelio versijos bruožas yra ekstruzinio fazinio užpildo, pagaminto iš polietileno arba polivinilchlorido (PVC) plastiko mišinio, buvimas.

Viengyslių XLPE kabelių naudojimas visų pirma leidžia užtikrinti didesnį maitinimo patikimumą, nes smarkiai sumažėja fazinio fazinio trumpojo jungimo tikimybė. Tikimybė, kad vienoje vietoje vienu metu sunaikins dviejų struktūriškai nesusijusių viengyslių kabelių izoliacija (jungtys arba galinės movos), atitinka magistralės su izoliuotomis šynomis fazinės fazės pažeidimo tikimybę, t.y. labai mažas.

Vienfazių įžeminimo gedimų tikimybė naudojant XLPE izoliuotus viengyslius kabelius yra daug mažesnė nei naudojant trijų gyslų BPI kabelius. Tai pasiekiama tiek dėl viengyslių XLPE kabelių konstrukcijos, tiek dėl puikių izoliacijos dielektrinių savybių.

Viengyslė XLPE kabelių versija leidžia iki 800 mm srovės laidų skerspjūvį. Tokio skerspjūvio kabeliai gali sėkmingai konkuruoti su daug energijos naudojančių įmonių maitinimo sistemose naudojamomis šynomis.

Kabelio elementų ekranavimas yra būtinas elektromagnetiniam kabelio suderinamumui su įvairiomis išorinėmis grandinėmis ir elektros lauko simetrijai aplink kabelio šerdį užtikrinti ir dėl to sudaryti palankesnes sąlygas izoliacijos darbui. Vidiniai skydai pagaminti iš pusiau laidžio plastiko, išorinis – iš varinių laidų ir juostelių.

Išorinis apsauginis apvalkalas apsaugo vidinius kabelio elementus nuo drėgmės prasiskverbimo ir mechaninių pažeidimų montavimo ir eksploatacijos metu. XLPE kabelių išoriniai apvalkalai pagaminti iš didelio stiprumo polietileno arba PVC junginio.

Ryžiai. 3. Kabelis su XLPE izoliacija APvPg

Įprasti raidiniai ir skaitmeniniai kabelių su XLPE izoliacija žymėjimai (ženklinimas):

• A – aliuminio laidininkas, be žymėjimo – vario laidininkas,

• PV – izoliacinė medžiaga – susietas (vulkanizuotas) polietilenas,

• P arba V – korpusas pagamintas iš polietileno arba PVC plastiko,

• y – padidinto storio sustiprintas polietileno apvalkalas,

• ng – mažai degus PVC junginio apvalkalas,

• ngd – korpusas pagamintas iš PVC junginio, išskiriantis mažai dūmų ir dujų,

• d – išilginis ekrano sandarinimas vandeniui atspariomis juostomis,

• 1 arba 3 - laidų su srove skaičius,

• 50–800 srovės laido skerspjūvis, mm2,

• gzh-sandarinimas srovę vedančio laido, 2 16-35 ekrano skerspjūvis, mm,

• 1-500 — vardinė įtampa, kV.

Pavadinimo pavyzdys: APvPg 1×240 / 35-10 kabelis su aliuminio šerdimi (A), XLPE izoliacija (Pv), polietileno apvalkalu (P), ekranu (g), kietas (1), laidininko skerspjūvis 240 mm. ekranas skerspjūvis 35 mm, vardinė įtampa 10 kV.