Характеристики и применение моделей кабелей XLPE/XLPO

1. Концепция сшитого кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE)

Сшитый кабель обычно относится к изоляционному слою кабеля с использованием сшитых материалов. Наиболее часто используемым материалом является сшитый полиэтиленовый провод (XLPE-кабель). Процесс сшивания заключается в формировании сшитого полиэтилена с сетчатой структурой корпуса посредством определенного метода обработки. Долгосрочная допустимая рабочая температура увеличивается с 700 °C до 900 °C (или выше), а допустимая температура короткого замыкания увеличивается с 1400 °C до 2500 °C (или выше). При условии сохранения его первоначальных превосходных электрических свойств, фактическая производительность использования значительно улучшается.

2. Процесс сшивания кабеля из сшитого полиэтилена (XLPE)

В настоящее время кабельная промышленность производит сшитые кабели тремя способами: первый тип — химическое сшивание пероксидами, включая сшивание насыщенным паром, сшивание инертным газом, сшивание расплавленной солью, сшивание силиконовым маслом, а второй тип — сухое химическое сшивание — используется в Китае; второй тип — химическое сшивание силаном; третий тип — сшивание облучением.

1. Сшивание инертным газом – сухое химическое сшивание

Используйте полиэтиленовый изоляционный материал с пероксидным сшивающим агентом, завершите экранирующий слой проводника – изоляционный слой –

После экструзии изоляционного экранирующего слоя непрерывно и равномерно проходит через герметичную сшивающую трубку, заполненную азотом высокой температуры и высокого давления, чтобы завершить процесс сшивания. Теплоносителем является азот (инертный газ), сшитый полиэтилен обладает превосходными электрическими свойствами, а производственный диапазон может достигать 500 кВ.

2. Химическая сшивка силаном – сшивка теплой водой

Используйте полиэтиленовый изоляционный материал с силановым сшивающим агентом, завершите экструзию гетерогенного экранирующего слоя – изоляционного слоя – изоляционного экранирующего слоя посредством экструзии 1+2, а затем погрузите охлажденный и смонтированный изоляционный сердечник в горячую воду 85-950C для гидролиза и сшивания, поскольку мокрое сшивание повлияет на содержание воды в изоляционном слое. Как правило, максимальный уровень напряжения составляет всего 10 кВ.

3. Сшивание под действием облучения – физическое сшивание

Использовать модифицированный полиэтиленовый изоляционный материал, выполнить экструзию гетерогенного экранирующего слоя – изоляционного слоя – изоляционного экранирующего слоя методом экструзии 1+2.

После экструзии охлажденный изоляционный сердечник равномерно пропускается через окно сканирования облучения высокоэнергетического электронного ускорителя для завершения процесса сшивания. В материал кабеля, сшитого облучением, не добавляется сшивающий агент. Во время сшивания высокоэнергетический электронный пучок, генерируемый высокоэнергетическим электронным ускорителем, эффективно проникает в слой изоляции и производит реакцию сшивания посредством преобразования энергии. Поскольку электроны переносят высокую энергию и равномерно проходят через слой изоляции, образованная сшивающая связь имеет высокую энергию связи и хорошую стабильность. Показанные физические свойства заключаются в том, что термостойкость лучше, чем у кабелей с химическим сшиванием. Однако из-за ограничения уровня энергии ускорителя (обычно не более 3,0 МэВ) эффективная толщина проникновения электронного пучка составляет менее 10 мм, а с учетом геометрических факторов уровень напряжения полученного кабеля может достигать только 10 кВ, а преимущество составляет менее 6 кВ.

3. Характеристики кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена, подвергнутого облучению

Срок службы изоляционного материала кабеля в основном зависит от срока службы при термическом старении, который определяется скоростью химических реакций, таких как термическое окисление, термическое растрескивание, термическое окислительное растрескивание и поликонденсация в изоляционном материале при термической работе. Таким образом, срок службы изоляционного материала при термическом старении напрямую влияет на срок службы кабеля. Согласно вычету кинетики химических реакций и искусственному ускоренному испытанию на термическое старение (20-30 лет), долгосрочная допустимая рабочая температура облученного сшитого кабеля составляет:

1. Силовой кабель YJV 0.6/1KV 1160C

Если исходить из номинальной рабочей температуры 1050°С, то срок его службы по термическому старению превышает 60 лет.

Если исходить из номинальной рабочей температуры 900°С, то срок его службы по термическому старению превышает 100 лет.

2. Воздушный изолированный кабель JKLYJ 10KV 1220C Воздушные изолированные кабели прокладываются на открытом воздухе, поэтому устойчивость к воздействию окружающей среды и радиационная стойкость изоляционных материалов более важны. Сшитые изоляционные материалы облучения должны проходить радиационную обработку, которая имеет хорошую радиационную стойкость. Доза облучения, применяемая в процессе производства сшивания, имеет большой запас прочности от ее разрушающей дозы. Разрушающая доза облучения полиэтилена составляет 1000 кГр, в то время как доза обработки составляет около 200 кГр. Кроме того, с улучшением специальной формулы он все еще находится в сшитом радиацией состоянии в довольно широком диапазоне, поэтому его эксплуатационные характеристики будут улучшены в течение длительного первоначального процесса использования.

IV. Силовой кабель среднего напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена в национальном стандарте на провода и кабели

Силовой кабель среднего напряжения с изоляцией из сшитого полиэтилена (уровень напряжения: 6/6 кВ-26/35 кВ; стандарт реализации: GB/T12706.2-2002)

Сшитый полиэтиленовый кабель среднего напряжения использует полностью сухой химический метод сшивания для изменения молекулы полиэтилена с линейной молекулярной структуры на пространственную сетчатую структуру, так что термопластичный полиэтилен преобразуется в термореактивный сшитый полиэтилен, так что его механические свойства, свойства термического старения и способность выдерживать воздействие окружающей среды значительно улучшаются, и он имеет превосходные электрические свойства. Он имеет характеристики высокой нормальной рабочей температуры, простой структуры, малого внешнего диаметра, легкого веса, простоты использования и отсутствия ограничений по высоте прокладки. Он подходит для распределительной системы промышленной частоты с номинальным напряжением 1-35 кВ.

Силовой кабель YJV62, YJLV62 с изоляцией из сшитого полиэтилена, двойной немагнитной металлической лентой, бронёй и оболочкой из ПВХ.

Силовой кабель YJV63, YJLV63 с изоляцией из сшитого полиэтилена, двойной немагнитной металлической лентой, бронёй из полиэтилена в оболочке.

Другие модели аналогичны радиационной сшивке (отличается только напряжение)

YJV, YJLV, YJY и YJLY подходят для внутренней прокладки. Они выдерживают определенное тяговое усилие при прокладке, но не выдерживают механических внешних сил. Одножильные кабели не разрешается прокладывать в магнитных трубах.

YJV22, YJLV22, YJV23 и YJLV23 прокладываются внутри помещений, в туннелях и кабельных траншеях и могут выдерживать определенные механические внешние нагрузки, но не могут выдерживать чрезмерное натяжение.

YJV32, YJLV32, YJV33 и YJLV33 подходят для участков с большим перепадом высот и могут выдерживать определенные механические внешние нагрузки и значительное натяжение.

YJV62, YJLV62, YJV63 и YJLV63 — одножильные кабели, используемые в цепях переменного тока, которые должны быть бронированы немагнитными материалами.

V. Сравнение характеристик облученных сшитых кабелей, кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и широко используемых кабелей с пластиковой изоляцией (кабелей с ПВХ-изоляцией):

В настоящее время наиболее часто используемыми изоляционными пластиками в производстве кабелей являются полиэтилен и поливинилхлорид, среди которых полиэтиленовые материалы обладают лучшими электрическими свойствами и лучшими свойствами сшивания, поэтому были разработаны различные промышленные процессы производства сшивок, включая химическое сшивание и сшивание облучением. В дополнение к показателям, указанным в таблице ниже, в процессе производства и прокладки слой изоляции обычно используемых сшитых кабелей в настоящее время демонстрирует большую твердость и прочность (при комнатной температуре), особенно его сложнее снимать, чем изоляцию из поливинилхлорида. Поскольку показатели сшивания радиационно-сшитого кабеля являются наилучшими, а степень сшивания является самой высокой, прочность на отслаивание относительно самая большая. Если слой изоляции сшитого кабеля легче снимать (аналогично поливинилхлориду), то, должно быть, степень сшивания недостаточна или сшивания отсутствует. Вообще говоря, сшитые кабели, произведенные методом сшивания теплой водой, часто имеют недостаточную степень сшивания. Причина в том, что степень сшивания этого типа продукции относительно низкая, а процесс сшивания не является непрерывным и не может контролироваться автоматически. Он сильно подвержен влиянию человеческого фактора и склонен к недостаточному сшиванию.

На примере 1*70 сравнительная таблица характеристик распространенных кабелей с пластиковой изоляцией выглядит следующим образом:

Элементы Обычный ПВХ (поливинилхлорид) и химически сшитый полиэтилен Облученный сшитый полиэтилен Сравнение

200C объемное сопротивление 1*1013 1*1017 1*1017

Уровень термостойкости (0С) 70 90 90-150

Температура кратковременной перегрузки (0С) 160 250 270

Пропускная способность тока (раз) 1,0 1,3 1,6

Условия старения 0C　7 дней 1000C　7 дней 1350C　7 дней 1580C　7 дней

Удлинение под нагрузкой (≤%) 175 100

Испытание на устойчивость к царапинам под нагрузкой (раз) 20000 20000 100000

Стойкость к истиранию в 5 раз выше, чем у ПВХ, в 10 раз выше, чем у ПВХ, в 5 раз выше, чем у нейлона

Маслостойкость и химическая коррозионная стойкость Никаких изменений после 7 дней погружения в бензин Никаких изменений после 30 дней погружения в бензин

Диэлектрическая проницаемость 5,0 2,3 2,3

Кислородный индекс 28 20 37

Высота части коксования сгорания пучка ＜2,5 ＜1 ＜0,3

Стойкость к световому старению КДж 230 300 400

Прочность на разрыв Н/см2 12,5 при 700С 12,5 при 900С 23,1 при 900С

Удлинение при разрыве 125% при 700С 200% при 900С 240% при 900С

Озоностойкость Концентрация озона

Время перерыва при 0,03% (часов) 1000 1000 1200

VI. Характеристики и применение моделей кабелей XLPE/XLPO

Облученные сшитые полиолефиновые кабельные материалы (XLPE/XLPO)

Материалы XLPE/XLPO серии RYD изготовлены из полиолефиновой смолы, эластомерной смолы и огнестойкого состава. Благодаря передовой технологии легирования продукт обладает превосходными комплексными свойствами, такими как высокая прочность, высокая гибкость, высокая термостойкость, маслостойкость, износостойкость и т. д., и широко используется для изоляции и оболочки различных термостойких кабелей.

This post is also available in: Арабский Английский Русский

Related Posts