Силові кабелі з ізоляцією із зшитого поліетилену
Масове виробництво високовольтних кабелів з ізоляцією із зшитого поліетилену на номінальну напругу 110 кВ і вище почалося ще в 70-х роках минулого століття.
Основним недоліком перших кабелів високої напруги з ізоляцією із зшитого поліетилену було інтенсивне старіння полімерної ізоляції. Головна проблема кабелів з ізоляцією із зшитого поліетилену - визначається тріінгамі (повільно розвиваються в сильному електричному полі каналами пробою) термін їх служби, який не повинен поступатися такому для відповідних кабелів з паперово-масляною ізоляцією (не менше 25-30 років).
У багатьох країнах (ФРН, Франція, Італія, США, Японія та ін.) Ве-лись і ведуться інтенсивні дослідження щодо вдосконалення кабелів з ізоляцією із зшитого поліетилену. Удосконалення технологічних процесів виготовлення кабелю і застосування різних добавок до поліетилену дозволило ряду провідних зарубіжних фірм розробити кабелі з ізоляцією із зшитого поліетилену на номінальну напругу до 420-550 кВ.
Сучасні СПЕ-кабелі завдяки своїй конструкції, технології виготовлення і досконалим ізоляційних матеріалів технічно більш досконалі і більш економічні у порівнянні з маслонаповненими кабелями і в останні роки швидко витісняють в нових проектах кабелі з паперовою ізоляцією.
Основною перевагою використання кабелів з ізоляцією із зшитого поліетилену є більш висока надійність КЛ, що пов'язано як з поліпшеною якістю кабелю, так і з технологією монтажу кінцевих та з'єднувальних муфт. Крім того, СПЕ-кабелі мають менший діаметр і легше, ніж кабелі з паперово-масляною ізоляцією, і тому вони можуть прокладатися великими довжинами, що зменшує число з'єднань і збільшує надійність ліній. Відсутність рідких компонентів в ізоляції дозволяє використовувати СПЕ-кабелі в широкому діапазоні оточуючих температур і без обмежень по різниці висот прокладки. З цієї ж причини КЛ, виконані СПЕ-кабелями, екологічно безпечніші і не вимагають постійного контролю і обслуговування в процесі експлуатації.
При сучасній технології виготовлення кабелів в процесі вулканізації (зшивання) поліетиленової ізоляції відбувається зміна молекулярної структури поліетилену і утворюються нові міжмолекулярні зв'язки, що призводить до поліпшення електричних і механічних властивостей ізоляції.
Процес вулканізації (зшивання) особливо чистого поліетилену при пероксидного технологією виробляється хімічним способом в "вулканізаційної трубі" в середовищі нейтрального газу (азоту) при високому тиску (8-9 атмосфер) і високій температурі (285-400 ° С) з використанням в якості реагенту пероксиду дікуміла. При високій температурі зшивання відбувається рівномірно по всій товщині ізоляції без пустот і сторонній включень. Ця технологія застосовується в вертикальних (похилих [) екструзійних лініях. Для поліпшення електроізоляційних властивостей і виключення можливості утворення дефектів в ізоляції використовується також більш досконалий процес "сухий" зшивання або вулканізації (метод "MDCV"). При використанні цього методу на жилу, яка подається з барабана, негайно накладається ізоляційний компаунд, який не містить вологи і сторонніх включень. Далі жила відразу надходить в "вулканізаційних трубу", де проводиться зшивання ізоляції за допомогою нагрівання "вулканізаційної труби" постійним струмом, тобто ізольована жила не береться впливу азоту. Необхідно відзначити, що екструзія електропровідного екрану по жилі, шару ізоляції і електропровідного екрану по ізоляції здійснюється одночасно, тобто відбувається тришарове Екструдування. Така технологія забезпечує хорошу адгезію між екранами і ізоляцією, а також відсутність газових включень в ізоляції і на кордоні з екранами.
Струмопровідні мідні або алюмінієві жили СПЕ-кабелів виготовляються ущільненими і герметизованими, а при перетині жили більш 1000-1200 мм 2 сегментованими для зменшення поверхневого ефекту.
Внутрішній напівпровідний шар, ізоляція і зовнішній напівпровідний шар випресовиваются одночасно з композицій зшивається поліетилену високої частоти. При цьому товщина і ексцентриситет шарів безперервно контролюються приладами лазерного контролю.
Металевий екран кабелю складається з мідних дротів та спірально накладеної мідної стрічки. Перетин екрану вибирається за умовою протікання струмів короткого замикання. Для забезпечення поздовжньої герметизації використовується шар водонабухающего матеріалу.
Для надійного захисту ізоляції кабелів від вологи використовується оболонка з алюмополімерной стрічки, звареної c поліетиленовою або ПВХ оболонкою, для радіальної герметизації (див. Рис. 24).
Крім оболонки з поліетилену або ПВХ-пластикату (стандартний варіант для кабелів, прокладених в землі), може використовуватися посилена поліетиленова оболонка з поздовжніми ребрами жорсткості (для складних трас), а також свинцева оболонка (див. Рис. 25) або гофрований алюмінієва оболонка ( cм. рис. 26). Поверх зовнішньої оболонки може накладатися шар, що захищає кабель від загоряння. Для вимірювання температури нагріву кабелю по всій трасі і для передачі даних в кабель (між дротами екрану або під свинцевою оболонкою) можуть бути інтегровані оптоволоконні нитки.
Мал. 25. Елементи конструкції СПЕ-кабелів зі свинцевою оболонкою.
Як вже зазначалося, до теперішнього часу поруч провідних закордон-них фірм розроблені і випускаються одножильні СПЕ-кабелі на напругу до 420-550 кВ з перетином струмопровідної жили до 2500-3000 мм 2 і з пропускною здатністю до 1000 МВА (див. Табл. 3) .
В останні роки за кордоном знаходять застосування також трижильні кабелі з СПЕ-ізоляцією в сталевій трубі (див. Рис. 27). Кабелі спеціально були розроблені для можливості використання вже існуючих труб при реконструкції старих ліній.
Рекомендуйте цю статтю іншим!
- Ви тут:
- Головна
- кабельні лінії
- Види ізоляції кабелів, різновиди, переваги, недоліки