D'Struktur vum Kabel schéngt einfach, tatsächlech huet all Komponent dovun säin eegene wichtegen Zweck, dofir muss all Komponentmaterial bei der Fabrikatioun vum Kabel suergfälteg ausgewielt ginn, fir d'Zouverlässegkeet vum Kabel aus dëse Materialien am Betrib ze garantéieren.
1. Leedermaterial
Historesch goufen d'Materialien fir Stroumkabelleiter Koffer an Aluminium benotzt. Natrium gouf och kuerz probéiert. Koffer an Aluminium hunn eng besser elektresch Leetfäegkeet, an d'Quantitéit u Koffer ass relativ manner wann dee selwechte Stroum iwwerdroe gëtt, sou datt den äusseren Duerchmiesser vum Kofferleiter méi kleng ass wéi dee vum Aluminiumleiter. De Präis vun Aluminium ass däitlech méi niddreg wéi dee vum Koffer. Zousätzlech, well d'Dicht vum Koffer méi grouss ass wéi déi vun Aluminium, och wann d'Stroumdrokapazitéit déiselwecht ass, ass de Querschnitt vum Aluminiumleiter méi grouss wéi dee vum Kofferleiter, awer den Aluminiumleiterkabel ass ëmmer nach méi liicht wéi dee vum Kofferleiterkabel.
2. Isolatiounsmaterialien
Et gi vill Isolatiounsmaterialien, déi fir MV-Stroumkabele benotzt kënne ginn, dorënner och technologesch entwéckelt imprägnéiert Pabeierisolatiounsmaterialien, déi zënter méi wéi 100 Joer erfollegräich agesat ginn. Hautdesdaags ass extrudéiert Polymerisolatioun wäit verbreet. Zu den extrudéierte Polymerisolatiounsmaterialien gehéieren PE (LDPE an HDPE), XLPE, WTR-XLPE an EPR. Dës Materialien si souwuel thermoplastesch wéi och thermohärtend. Thermoplastesch Materialien deforméiere sech beim Erhëtzen, während thermohärtend Materialien hir Form bei Betribstemperature behalen.
2.1. Pabeierisolatioun
Um Ufank vun hirem Betrib droen Pabeierisoléiert Kabelen nëmmen eng kleng Laascht a si relativ gutt ënnerhalen. Wéi och ëmmer, wann d'Benotzer weiderhin héich Laaschte droen, kënnen d'Kabelen net méi fir d'Bedierfnesser vum aktuelle Kabel gëeegent sinn, an dofir kënnen déi gutt ursprénglech Erfahrungen net méi de zukünftege Betrib vum Kabel representéieren. An de leschte Jore goufen Pabeierisoléiert Kabelen nëmme selten benotzt.
2.2.PVC
PVC gëtt nach ëmmer als Isolatiounsmaterial fir Nidderspannungskabele vun 1 kV benotzt an ass och e Mantelmaterial. D'Uwendung vu PVC an der Kabelisolatioun gëtt awer séier duerch XLPE ersat, an d'Uwendung an der Mantel gëtt séier duerch linear Polyethylen mat niddreger Dicht (LLDPE), Polyethylen mat mëttlerer Dicht (MDPE) oder Polyethylen mat héijer Dicht (HDPE) ersat, an Net-PVC-Kabelen hunn méi niddreg Liewenszykluskäschten.
2.3. Polyethylen (PE)
Polyethylen mat gerénger Dicht (LDPE) gouf an den 1930er Joren entwéckelt a gëtt haut als Basisharz fir vernetzte Polyethylen (XLPE) a waasserbeständeg, baumvernetzte Polyethylen (WTR-XLPE) Materialien benotzt. Am thermoplastesche Zoustand ass déi maximal Betribstemperatur vu Polyethylen 75 °C, wat méi niddreg ass wéi d'Betribstemperatur vu Pabeierisoléierte Kabelen (80~90 °C). Dëst Problem gouf mat der Entstoe vu vernetzte Polyethylen (XLPE) geléist, deen d'Betribstemperatur vu Pabeierisoléierte Kabelen erreeche oder iwwerschreide kann.
2.4.Vernetzte Polyethylen (XLPE)
XLPE ass en thermohärtend Material, dat duerch d'Mëschung vu Polyethylen mat gerénger Dicht (LDPE) mat engem Vernetzungsmëttel (wéi z. B. Peroxid) hiergestallt gëtt.
Déi maximal Betribstemperatur vum Leeder vum XLPE-isoléierte Kabel ass 90 °C, den Iwwerlaaschtungstest ass bis zu 140 °C, an d'Kuerzschlusstemperatur kann 250 °C erreechen. XLPE huet exzellent dielektresch Charakteristiken a kann am Spannungsberäich vu 600V bis 500kV benotzt ginn.
2.5. Waasserbeständegt Bam Vernetzt Polyethylen (WTR-XLPE)
D'Waasserbam-Phänomen verkierzt d'Liewensdauer vun XLPE-Kabelen. Et gëtt vill Méiglechkeeten, fir de Waasserbam-Wuesstum ze reduzéieren, awer eng vun de meescht akzeptéierte Méiglechkeeten ass d'Benotzung vu speziell entwéckelten Isolatiounsmaterialien, déi entwéckelt goufen, fir de Waasserbam-Wuesstum ze hemmen, genannt waasserbeständeg, baumvernetzt Polyethylen WTR-XLPE.
2.6. Ethylenpropylen-Kautschuk (EPR)
EPR ass en thermohärtend Material aus Ethylen, Propylen (heiansdo en drëtte Monomer) an dem Copolymer vun den dräi Monomeren gëtt Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) genannt. Iwwer e breede Temperaturberäich bleift EPR ëmmer mëll an huet e gudde Koronawiderstand. Wéi och ëmmer, den dielektresche Verloscht vum EPR-Material ass däitlech méi héich wéi dee vun XLPE an WTR-XLPE.
3. Isolatiounsvulkaniséierungsprozess
De Vernetzungsprozess ass spezifesch fir de benotzte Polymer. D'Hierstellung vu vernetzte Polymeren fänkt mat engem Matrixpolymer un, an duerno ginn Stabilisatoren a Vernetzungsmëttel bäigefüügt fir eng Mëschung ze bilden. De Vernetzungsprozess füügt méi Verbindungspunkten zur molekularer Struktur bäi. Soubal d'Molekülkette vum Polymer vernetzt ass, bleift se elastesch, kann awer net komplett an eng flësseg Schmelz getrennt ginn.
4. Leiterabschirmung an isoléierend Abschirmungsmaterialien
Déi hallefleitend Abschirmungsschicht ass op der äusserer Uewerfläch vum Leeder an der Isolatioun extrudéiert, fir dat elektrescht Feld gläichméisseg ze maachen an dat elektrescht Feld am isoléierte Kär vum Kabel ze enthalen. Dëst Material enthält en technescht Qualitéitsmaterial vu Kuelestoffschwaarz, fir datt d'Aschirmungsschicht vum Kabel eng stabil Leetfäegkeet am erfuerderleche Beräich erreecht.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 12. Abrëll 2024