XLPE 절연 케이블: 장치, 디자인, 장점, 응용

현재 러시아 케이블 및 전선 제품 시장에서 XLPE 절연 케이블의 생산 및 소비가 지속적으로 증가하고 있습니다. 이 케이블의 러시아 명칭은 XLPE, 영어는 XLPE, 독일어는 VPE, 스웨덴어는 PEX입니다.

함침 종이 절연 케이블(BPI 케이블)에 비해 XLPE 절연 케이블(XLPE 케이블)의 주요 이점을 살펴보겠습니다.

• 포설 조건에 따라 XLPE 케이블의 처리량은 더 높은 허용 가능한 장기 온도로 인해 1.2-1.3배 더 높으며,

• 단락 전류(SC)에서 XLPE 케이블의 열 저항은 더 높은 제한 온도로 인해 더 높으며, XLPE 케이블의 특정 고장은 BPI 케이블보다 10-15배 더 낮습니다.

• XLPE 케이블의 긴 수명(제조업체에서 50년 이상 제공),

• 더 낮은 무게, 직경, 곡률 반경, 무거운 납(또는 알루미늄) 외피가 없기 때문에 XLPE 케이블을 설치하기 쉬운 조건,

• XLPE 케이블은 절연 및 피복에 폴리머 재료를 사용하기 때문에 예열 없이 음의 온도(최대 -20°C)에서 포설할 수 있으며,

• XLPE 케이블 구성에 액체 성분이 없기 때문에 설치 시간과 비용이 절감됩니다.

• XLPE 케이블은 오일누설이 없고 고장시 환경오염이 없어 매우 환경친화적이며,

• XLPE 케이블의 구조적 요소의 흡습성은 BPI 케이블의 흡습성보다 훨씬 적고 절연체의 높은 유전 특성,

• XLPE 케이블은 케이블 경로의 단차에 제한이 없습니다.

쌀. 1. XLPE 절연 케이블

XLPE 케이블의 주요 특징은 근본적으로 새로운 단열재인 가교 폴리에틸렌입니다. 폴리에틸렌은 단열재로 오랫동안 알려져 왔습니다. 그러나 기존의 열가소성 폴리에틸렌에는 심각한 단점이 있으며, 그 주요 원인은 융점에 가까운 온도에서 성능이 급격히 저하된다는 것입니다. 열가소성 폴리에틸렌 절연체는 이미 85 ° C의 온도에서 모양, 전기적 및 기계적 특성을 잃기 시작합니다.

XLPE 절연체는 130°C에서도 모양, 전기적 및 기계적 특성을 유지합니다.

"가교" 또는 "가황"이라는 용어는 분자 수준에서 폴리에틸렌을 처리하는 것을 의미합니다. 폴리에틸렌 고분자 사이의 가교 과정에서 형성된 가교는 재료의 높은 전기적 및 기계적 특성, 낮은 흡습성 및 더 넓은 작동 온도 범위를 결정하는 3차원 구조를 생성합니다.

글로벌 케이블 산업에서는 전원 케이블 생산에 두 가지 가교 기술이 사용되며, 두 가지 주요 차이점은 폴리에틸렌 가교 공정이 일어나는 시약입니다.

가장 일반적인 기술은 특정 온도와 압력의 중성 가스 환경에서 과산화물과 같은 특수 화학 물질의 도움으로 폴리에틸렌을 가교시키는 과산화물과의 가교입니다.이 기술을 통해 충분한 가교도를 얻을 수 있습니다. 단열재의 두께 전체에 걸쳐 연결하고 공기 함유물이 없음을 보장합니다. 우수한 유전 특성 외에도 다른 케이블 절연 재료보다 작동 온도 범위가 넓고 기계적 특성이 우수합니다. 과산화물 기술은 고압 및 고압 케이블 생산에 사용됩니다.

덜 흔한 것은 낮은 온도에서 가교를 보장하기 위해 폴리에틸렌에 특수 화합물(실란)을 첨가하는 제로 강도 가교입니다. 이 저렴한 기술의 응용 분야는 저전압 및 중전압 케이블을 포함합니다.

1996년 러시아 최초의 XLPE 케이블 제조업체는 과산화물 가교 기술을 사용한 모스크바 회사 ABB Moskabel이었습니다. 2003년 JSC "Kamkabel"은 실란 가교 폴리에틸렌으로 만든 XLPE 케이블의 러시아 최초 제조업체가 되었습니다.

XLPE 케이블에는 3코어 및 단일 코어의 두 가지 버전이 있습니다. XLPE 케이블은 일반적으로 단일 코어 설계로 생산됩니다(그림 2).

쌀. 2.단일 코어 XLPE 케이블의 외부 보기: 1- 원형 다중 와이어 밀봉 전류 전달 도체, 2- 반도체 가교 폴리에틸렌으로 만든 코어를 따라 실드, 3- 가교 폴리에틸렌 절연, 4- 실드 반도체 가교 폴리에틸렌의 절연체를 따라, 5 — 반도체 테이프 또는 반도체 방수 테이프로 만든 분리 층, 6 — 구리 테이프로 고정된 구리 와이어 실드, 7 — 크레이프 종이, 고무 직물로 된 두 리본의 분리 층, 폴리머 테이프 또는 방수 테이프, 알루미늄 -폴리에틸렌 또는 운모 테이프의 8-분리층, 폴리에틸렌의 9-랩, PVC-플라스틱

XLPE 케이블의 3코어 버전의 특징은 폴리에틸렌 또는 폴리염화비닐(PVC) 플라스틱 혼합물로 만든 압출 상-상 충전재가 있다는 것입니다.

단일 코어 XLPE 케이블을 사용하면 우선 위상 단락 가능성이 급격히 감소하여 전원 공급 장치의 신뢰성을 높일 수 있습니다. 구조적으로 관련이 없는 두 개의 단일 코어 케이블(커넥터 또는 엔드 슬리브)의 한 곳에서 절연이 동시에 파괴될 확률은 절연된 버스바가 있는 버스의 위상 손상 확률, 즉 매우 작은.

XLPE 절연 단일 코어 케이블의 단상 지락 가능성은 3코어 BPI 케이블보다 훨씬 적습니다. 이것은 단일 코어 XLPE 케이블의 설계와 절연체의 우수한 유전 특성에 의해 달성됩니다.

XLPE 케이블의 단일 코어 버전을 사용하면 최대 800mm의 전류 전달 와이어 단면을 허용합니다. 이러한 단면을 가진 케이블은 에너지 집약적인 기업의 전원 공급 시스템에 사용되는 모선과 성공적으로 경쟁할 수 있습니다.

케이블 요소의 차폐는 다양한 외부 회로와 케이블의 전자기 호환성을 위해 필요하고 케이블 코어 주변의 전기장의 대칭을 보장하여 절연 작동에 보다 유리한 조건을 생성합니다. 내부 실드는 반도체 플라스틱으로 만들어지고 외부 실드는 구리선과 스트립으로 만들어집니다.

외부 보호 피복은 케이블의 내부 요소를 설치 및 작동 중 수분 침투 및 기계적 손상으로부터 보호합니다. XLPE 케이블의 외피는 고강도 폴리에틸렌 또는 PVC 화합물로 만들어집니다.

쌀. 3. XLPE 절연 APvPg 케이블

XLPE 절연 케이블의 기존 영숫자 지정(마킹):

• A — 알루미늄 도체, 지정 없음 — 구리 도체,

• PV — 단열재 — 가교(가황) 폴리에틸렌,

• P 또는 V — 폴리에틸렌 또는 PVC 플라스틱으로 만든 케이스,

• y - 두께가 증가한 강화 폴리에틸렌 쉘,

• ng — 가연성이 낮은 PVC 화합물의 외피,

• ngd — 연기 및 가스 배출이 적은 PVC 화합물로 만든 케이스,

• d — 방수 테이프로 스크린을 세로로 밀봉,

• 1 또는 3 — 전류가 흐르는 전선의 수,

• 전류 전달 와이어의 50-800 단면적, mm2,

• 전류 전달 와이어의 gzh-씰링, 2 16-35-스크린 단면, mm,

• 1-500 — 공칭 전압, kV.

지정 예: APvPg 1×240 / 35-10-알루미늄 코어(A), XLPE 절연(Pv), 폴리에틸렌 피복(P), 차폐(g), 솔리드(1), 도체 단면적 240 mm 스크린이 있는 케이블 단면 35mm, 공칭 전압 10kV.