XLPE izoleli kablolar: cihaz, tasarım, avantajlar, uygulamalar

Şu anda, Rusya kablo ve tel ürünleri pazarında XLPE izolasyonlu kabloların üretim ve tüketiminde sürekli bir artış var. Bu kabloların Rusça adı XLPE, İngilizcesi XLPE, Almancası VPE ve İsveççesi PEX'tir.

XLPE yalıtımlı kabloların (XLPE kablolar) emprenye kağıt yalıtımlı kablolara (BPI kablolar) göre başlıca avantajlarını not edelim:

• döşeme koşullarına bağlı olarak, izin verilen daha yüksek uzun süreli sıcaklık nedeniyle XLPE kabloların verimi 1,2-1,3 kat daha fazladır,

• XLPE kabloların kısa devre akımlarında (SC) ısıl direnci, daha yüksek sınır sıcaklığı nedeniyle daha yüksektir, XLPE kabloların spesifik arızaları, BPI kablolarından 10-15 kat daha düşüktür,

• XLPE kablosunun uzun kullanım ömrü (üreticiler tarafından 50 yılı aşkın süredir sağlanmaktadır),

• daha düşük ağırlık, çap, bükülme yarıçapı, ağır kurşun (veya alüminyum) kılıf olmaması nedeniyle XLPE kabloların montajı için daha kolay koşullar,

• XLPE kablolar, yalıtım ve kılıf için polimer malzeme kullanılması nedeniyle ön ısıtma yapılmadan negatif sıcaklıklarda (-20°C'ye kadar) döşenebilir,

• XLPE kabloların yapısında sıvı bileşenlerin bulunmaması kurulum süresini ve maliyetlerini azaltır,

• XLPE kablolar, arıza durumunda yağ kaçağı olmaması ve çevre kirliliği oluşturmaması nedeniyle son derece çevre dostudur,

• XLPE kablosunun yapısal elemanlarının higroskopikliği BPI kablosuna göre çok daha azdır, yalıtımın yüksek dielektrik özellikleri vardır,

• XLPE kabloların, kablo yolunun kot farkı konusunda herhangi bir kısıtlaması yoktur.

Pirinç. 1. XLPE izoleli kablo

XLPE kabloların temel özelliği, temelde yeni yalıtımlarıdır - çapraz bağlı polietilen... Yalıtım olarak polietilen uzun zamandır bilinmektedir. Ancak geleneksel termoplastik polietilenin ciddi dezavantajları vardır ve bunların başlıcası erime noktasına yakın sıcaklıklarda performansta keskin bir bozulmadır. Termoplastik polietilen yalıtım, 85 ° C sıcaklıkta şeklini, elektriksel ve mekanik özelliklerini kaybetmeye başlar.

XLPE yalıtımı 130 °C'de bile şeklini, elektriksel ve mekanik özelliklerini korur.

"Çapraz bağlama" veya "vulkanizasyon" terimi, polietilenin moleküler düzeyde işlenmesini ifade eder. Polietilen makromolekülleri arasında çapraz bağlanma sürecinde oluşan çapraz bağlar, malzemenin yüksek elektriksel ve mekanik özelliklerini, daha düşük higroskopikliği ve daha geniş bir çalışma sıcaklığı aralığını belirleyen üç boyutlu bir yapı oluşturur.

Küresel kablo endüstrisinde, güç kablolarının üretiminde iki çapraz bağlama teknolojisi kullanılmaktadır ve aralarındaki temel fark, polietilen çapraz bağlama işleminin gerçekleştiği reaktiftir.

En yaygın teknoloji, polietilenin belirli bir sıcaklık ve basınçta nötr bir gaz ortamında peroksitler gibi özel kimyasallar yardımıyla çapraz bağlanmasıdır. Bu teknoloji, yeterli derecede çapraz bağlanma elde etmeyi mümkün kılar. Yalıtımın kalınlığı boyunca bağlantı ve hava kalıntılarının olmamasını garanti etmek için. İyi dielektrik özelliklerinin yanı sıra, diğer kablo yalıtım malzemelerine göre daha geniş bir çalışma sıcaklığı aralığına ve mükemmel mekanik özelliklere sahiptir. Orta ve yüksek gerilim kablolarının üretiminde peroksit teknolojisi kullanılmaktadır.

Daha az yaygın olan, daha düşük bir sıcaklıkta çapraz bağlanmayı sağlamak için polietilene özel bileşiklerin (silanlar) eklendiği sıfır kuvvetli çapraz bağlanmadır. Bu daha ucuz teknolojinin uygulama sektörü alçak ve orta gerilim kablolarını kapsamaktadır.

1996 yılında ilk Rus XLPE kablo üreticisi, peroksit çapraz bağlama teknolojisini kullanan Moskova şirketi ABB Moskabel idi. 2003 yılında, JSC "Kamkabel", silan çapraz bağlı polietilenden yapılmış XLPE kablolarının ilk Rus üreticisi oldu.

XLPE kablolarının iki versiyonu vardır - üç damarlı ve tek damarlı. XLPE kablolar genellikle tek damarlı olarak üretilir (Şekil 2).

Pirinç. 2.Tek damarlı bir XLPE kablosunun dış görünümü: 1- yuvarlak çok telli sızdırmaz akım taşıyan iletken, 2- yarı iletken çapraz bağlı polietilenden yapılmış çekirdek boyunca ekran, 3- çapraz bağlı polietilen yalıtımı, 4- ekran yarı iletken çapraz bağlı polietilenin yalıtımı boyunca, 5 - yarı iletken bant veya yarı iletken su yalıtım bandından yapılmış ayırma tabakası, 6 - bakır bantla tutturulmuş bakır tellerin kalkanı, 7 - iki krepon kağıdı şeridi, kauçuk kumaştan oluşan ayırma tabakası, polimer bant veya su yalıtım bandı, 8'li alüminyum ayırıcı tabaka -polietilen veya mika bant, 9'lu polietilen sargı, PVC-plastik

XLPE kablosunun üç çekirdekli versiyonunun ayırt edici bir özelliği, polietilen veya polivinil klorür (PVC) plastik karışımından yapılmış ekstrüde bir faz-faz dolgusunun varlığıdır.

Tek damarlı XLPE kabloların kullanılması, her şeyden önce, faz-faz kısa devre olasılığındaki keskin düşüş nedeniyle güç kaynağının güvenilirliğinin artmasını sağlar. Yapısal olarak ilgisiz iki tek damarlı kablonun (konnektörler veya uç kılıflar) yalıtımının bir yerinde aynı anda imha olasılığı, yalıtımlı baralara sahip bir otobüsün faz-faz hasarı olasılığına karşılık gelir, yani. çok küçük.

XLPE izoleli tek damarlı kablolarda tek fazlı toprak arızası olasılığı, üç damarlı BPI kablolara göre çok daha azdır. Bu, hem tek damarlı XLPE kabloların tasarımı hem de yalıtımın üstün dielektrik özellikleri ile sağlanır.

XLPE kabloların tek damarlı versiyonu, 800 mm'ye kadar akım taşıyan kabloların kesitine izin verir. Böyle bir kesite sahip kablolar, enerji yoğun işletmelerin güç kaynağı sistemlerinde kullanılan baralarla başarılı bir şekilde rekabet edebilir.

Kablo elemanlarının ekranlanması, kablonun çeşitli dış devrelerle elektromanyetik uyumluluğu ve kablo çekirdeği etrafındaki elektrik alanının simetrisini sağlamak ve dolayısıyla yalıtımın çalışması için daha uygun koşullar yaratmak için gereklidir. İç ekranlar yarı iletken plastikten, dış ekran ise bakır tellerden ve şeritlerden yapılmıştır.

Dış koruyucu kılıf, kurulum ve çalıştırma sırasında kablonun iç elemanlarını nem girişinden ve mekanik hasardan korur. XLPE kabloların dış kılıfları yüksek mukavemetli polietilen veya PVC kompounddan yapılır.

Pirinç. 3. XLPE yalıtımlı APvPg kablo

XLPE yalıtımlı kabloların geleneksel alfanümerik tanımlamaları (işaretlemeleri):

• A — alüminyum iletken, tanım yok — bakır iletken,

• PV — yalıtım malzemesi — çapraz bağlı (vulkanize) polietilen,

• P veya V - polietilen veya PVC plastikten yapılmış kasa,

• y - artan kalınlığa sahip güçlendirilmiş polietilen kabuk,

• ng - düşük yanıcılığa sahip PVC bileşiğinin kılıfı,

• ngd — düşük duman ve gaz emisyonlu PVC bileşiminden yapılmış kasa,

• d - ekranın su geçirmez bantlarla uzunlamasına sızdırmazlığı,

• 1 veya 3 — akımlı tel sayısı,

• Akım taşıyan telin 50—800 kesiti, mm2,

• akım taşıyan telin gzh-sızdırmazlığı, 2 16-35 ekran kesiti, mm,

• 1-500 — nominal voltaj, kV.

Tanımlama örneği: APvPg 1×240 / 35-10-kablo, alüminyum damarlı (A), XLPE yalıtımlı (Pv), polietilen kılıflı (P), ekranlamalı (g), katı (1), iletken kesiti 240 mm. kesit 35 mm, nominal gerilim 10 kV.