Hợp chất cáp điện áp cao: Yêu cầu cách điện đối với nhà sản xuất cáp điện

Khi cáp 132 kV không vượt qua màn hình phóng điện cục bộ thông thường ở mức 5 pC, dây chuyền ép đùn sẽ được kiểm tra trước và hợp chất sẽ được kiểm tra cuối cùng. Thứ tự thường bị đảo ngược. Các lỗi phóng điện cục bộ, nóng chảy và đánh thủng trên cáp điện áp cao bắt nguồn từ ba đặc tính mà chứng chỉ hỗn hợp không thể hiện: độ sạch, độ ẩm và tính đầy đủ của liên kết ngang. Đối với một nhà sản xuất cáp điện công nghiệp, cả ba yếu tố này đều được quyết định trong thông số kỹ thuật mua hàng vài tháng trước khi đồng hồ đo đầu tiên được ép đùn.

Những gì một hợp chất cáp điện áp cao phải mang lại

Hợp chất cách điện cho cáp điện áp cao phải đáp ứng cùng lúc bốn yêu cầu: tổn thất điện môi thấp, độ bền điện môi vượt qua các thử nghiệm xoay chiều và xung tiêu chuẩn, độ bền nhiệt và cơ học ở nhiệt độ dây dẫn thiết kế và đặc tính xử lý không có khuyết tật trong quá trình ép đùn. Điểm thiếu bất kỳ điểm nào trong số đó sẽ không đạt ở giai đoạn kiểm tra cáp, không phải ở giai đoạn kết hợp.

• Tổn thất điện môi: hệ số tản nhiệt phải ở mức thấp và ổn định trong phạm vi nhiệt độ sử dụng, vì tổn thất chi phối độ dày cách điện và định mức dòng điện ở đầu trên của dải điện áp.
• Độ bền điện môi: lớp cách điện được bảo dưỡng phải đáp ứng được thử nghiệm điện áp xoay chiều và mức xung sét của tiêu chuẩn cáp, đồng thời hỗ trợ giới hạn phóng điện cục bộ thông thường, ví dụ 10 pC theo IEC 60502-2.
• Độ bền nhiệt và cơ: nhiệt độ dây dẫn liên tục ở 90 C và 250 C khi đoản mạch, với độ biến dạng được kiểm tra bằng thử nghiệm đặt nóng trong IEC 60811-507.
• Khả năng xử lý: hợp chất phải chạy trên dây chuyền đủ tiêu chuẩn ở nhiệt độ và đầu ra nóng chảy đủ tiêu chuẩn, đồng thời không bị nhiễm bẩn trong quá trình vận chuyển, sấy khô và bảo quản.

Lớp điện áp quyết định lớp hợp chất

Tiêu chuẩn cáp chia thị trường thành ba chế độ cách điện: IEC 60502-2 bao gồm 1 kV đến 30 kV, IEC 60840 bao gồm trên 30 kV đến 150 kV và IEC 62067 bao gồm trên 150 kV đến 500 kV. Mức độ chất lượng tổng hợp thay đổi ở mọi ranh giới và bằng chứng mà nhà cung cấp phải cung cấp cũng vậy.

Dưới 36 kV, tường cách nhiệt tương đối mỏng và ứng suất điện vừa phải, do đó XLPE liên kết ngang silane vẫn là một lựa chọn thiết thực. Trên 36 kV, độ dày thành và ứng suất ở bề mặt tiếp xúc màn hình tăng lên và chỉ các loại peroxide siêu sạch có mức sản phẩm phụ được kiểm soát mới phù hợp với thiết kế.

Đường cơ sở XLPE và nơi dừng liên kết ngang Silane

XLPE liên kết ngang Peroxide là chất cách điện mặc định trên 30 kV. XLPE liên kết ngang silane phục vụ điện áp 35 kV trở xuống, trong đó việc xử lý bằng cách cách thủy là đủ và chi phí thiết bị nặng hơn biên độ điện môi.

Sự khác biệt là hóa học, không phải tiếp thị. Dicumyl peroxide phân hủy trong quá trình xử lý thành acetophenone, rượu cumyl, metan và alpha-methylstyrene. Những chất cặn này làm tăng hệ số tản nhiệt và phải được loại bỏ bằng cách khử khí trước khi đạt đến giới hạn tan delta ở đầu cấp điện áp. Độ tin cậy của lộ trình đó phụ thuộc vào điều kiện xử lý cũng như công thức, được đề cập trong ghi chú này về điều gì làm cho hợp chất XLPE peroxide trở nên đáng tin cậy cho cáp điện .

Danh mục vật liệu cách nhiệt dành cho các dự án công nghiệp và phân phối thường dừng ở mức trần 35 kV, do đó, danh sách cấp độ mà nhà sản xuất mua sẽ hẹp hơn so với phạm vi tiêu chuẩn đề xuất. Một ví dụ điển hình là loại XLPE peroxide này dành cho cách điện cáp lên đến 35 kV, trong đó hoạt động liên kết chéo và các giá trị cài đặt nóng là tiêu chí mua hàng thay vì các số liệu điện môi tiêu đề.

Hợp chất cách điện ML-YJ35 Peroxide XLPE cho cáp 35 kV Hợp chất cách điện Peroxide XLPE dùng cho cáp điện đến 35 kV, được liệt kê trong JB/T 10437-2004; một loại đại diện khi liên kết ngang và thông số hướng dẫn giá trị thiết lập nóng. Xem sản phẩm →

Ô nhiễm, độ ẩm và khử khí: Bảng dữ liệu bỏ qua những gì

Ba nguồn lỗi quyết định liệu một hợp chất tuân thủ có trở thành cáp tuân thủ hay không: nhiễm bẩn được giữ lại, độ ẩm được hấp thụ và quá trình khử khí không hoàn toàn. Không có cái nào trong số chúng xuất hiện trên bảng dữ liệu thông thường, vì vậy cả ba đều phải được ghi vào thông số kỹ thuật mua hàng.

• Ô nhiễm: các hạt vượt quá kích thước đã thỏa thuận sẽ tạo ra nồng độ ứng suất làm khởi động cây và phóng điện một phần. Cấp điện áp cao được xác định bằng kích thước hạt tối đa và được kiểm tra bằng cách kiểm tra viên hoặc băng chứ không phải bằng số lượng trung bình.
• Độ ẩm: nước được hấp thụ tạo thành các lỗ rỗng trong quá trình ép đùn và cung cấp nước cho cây trồng trong quá trình sử dụng. Đặt giới hạn độ ẩm Karl Fischer trong thông số kỹ thuật và yêu cầu đóng gói chống ẩm vì túi giấy bạc được mở trên sàn ẩm sẽ nhanh chóng trở lại trạng thái cân bằng.
• Khử khí: các sản phẩm phụ peroxide dư phải được loại bỏ sau khi xử lý và mức độ chấp nhận được phụ thuộc vào cấp điện áp và độ dày cách điện. Nó được xác minh trên cáp thành phẩm, không bao giờ ở dạng viên.

Màn hình bán dẫn là một nửa hệ thống cách nhiệt

Màn chắn dây dẫn và màn chắn cách điện kiểm soát ứng suất điện ở cả hai bề mặt cách điện. Trên 30 kV, độ mịn của màn chắn, khả năng liên kết và khả năng bóc tách ảnh hưởng đến hiệu suất xung và phóng điện cục bộ cũng nhiều như chính hợp chất cách điện.

Các hợp chất sàng lọc là các công thức có thể liên kết ngang được nạp cacbon đen. Điều quan trọng khi mua không phải là nội dung màu đen mà là bề mặt hoàn thiện: các phần nhô ra ở bề mặt cách điện đóng vai trò là điểm chịu ứng suất, điện trở suất âm lượng phải ở mức đủ thấp để cân bằng từ trường dọc theo dây dẫn và màn chắn cách điện phải có thể bóc ra ở mối nối mà không làm rách lớp cách nhiệt bên dưới nó. Việc ép đùn đồng thời ba lớp là phương pháp tiêu chuẩn vì không thể tạo ra giao diện mượt mà sau đó.

Màn hình dây dẫn bán dẫn ML-PSD cho cáp XLPE 10 kV Màn chắn dây dẫn có thể liên kết chéo bán dẫn dành cho cáp nguồn XLPE lên đến 10 kV, được liệt kê trong JB/T 10738; có liên quan khi chỉ định các hợp chất sàng lọc và kiểm tra đến. Xem sản phẩm →

Kiểm tra đầu vào trước khi ép đùn

Bốn bước kiểm tra đầu vào bao gồm hầu hết các rủi ro trong hợp chất điện áp cao: đông kết nóng, độ ẩm, nhiễm bẩn và độ đặc của viên. Mỗi phương pháp đều có một phương pháp xác định có thể được ghi vào đơn đặt hàng và lặp lại khi nhận hàng.

Ngoài dữ liệu thử nghiệm, hãy yêu cầu gói báo cáo và trạng thái hiệu chuẩn của các thiết bị đằng sau nó. Một nhà cung cấp xuất bản thiết bị thử nghiệm trong phòng thí nghiệm của nó và môi trường sản xuất dễ kiểm tra hơn môi trường gửi chứng chỉ không có phương pháp truy nguyên.

Hiệu suất vỏ bọc và ngọn lửa trên các tuyến đường công nghiệp

Lớp vỏ ngoài không có nhiệm vụ điện môi nhưng quyết định liệu cáp có chịu được sự xâm nhập của nước, mài mòn, động vật gặm nhấm và tiếp xúc với lửa hay không. Hợp chất vỏ bọc được chọn theo tiêu chuẩn lắp đặt và cấp chống cháy của cáp thành phẩm, chứ không phải theo cấp cách điện.

Trên các khu công nghiệp, ba họ vỏ bọc chiếm ưu thế. Polyetylen chống cháy được sử dụng trên các tuyến điện áp cao, nơi khả năng chống ẩm và truyền hơi nước thấp quan trọng hơn tính linh hoạt. Các loại PVC ở 70 C và 90 C vẫn phổ biến khi chi phí và độ bền cơ học quyết định. Vỏ bọc không chứa halogen xuất hiện ở nơi mật độ khói và độ ăn mòn được kiểm soát trên cáp chứ không phải trên hợp chất. Trong mỗi trường hợp, lượng hỗn hợp cần chỉ định là lượng trên bản vẽ: độ dày vỏ bọc, độ bám dính vào màn chắn và cấp thử lửa của cáp thành phẩm.

Vỏ bọc Polyethylene chống cháy ML-ZRPE-H cho cáp điện áp cao Hợp chất vỏ bọc PE chống cháy ít khói, không chứa halogen dành cho cáp điện áp cao, được nêu trong GB/T 11017 ST12 và bó đốt A/B; có liên quan khi hiệu suất cháy của vỏ bọc được chỉ định. Xem sản phẩm →

Câu hỏi thực tế từ các nhà sản xuất cáp

Hợp chất nào phù hợp với đường dây công nghiệp 33 kV?

Bộ cấp nguồn 33 kV nằm trong IEC 60502-2, chạy đến điện áp định mức 30 kV và Um 36 kV. Cả XLPE liên kết ngang peroxide và silane đều được sử dụng ở mức này: peroxide có biên độ phóng điện một phần hẹp, silane có thiết bị xử lý dựa trên nước. Chỉ định các đặc tính nóng chảy, độ ẩm và màn chắn dưới dạng một gói, vì chỉ cấp cách nhiệt không quyết định kết quả thử nghiệm.

Quá trình khử khí được xác minh thay vì giả định như thế nào?

Không có giới hạn số nào áp dụng cho các cấp điện áp. Quá trình khử khí được xác minh trên cáp hoàn thiện thông qua phép đo hệ số tiêu tán ở tần số nguồn và ở nhiệt độ cao, cộng với các thử nghiệm thoát khí hoặc sản phẩm phụ còn sót lại đã được thỏa thuận với khách hàng. Độ dày của tường và nhiệt độ xử lý đặt ra thời gian khử khí cần thiết, vì vậy lịch trình này nằm trong đặc điểm kỹ thuật của quy trình.

Xếp hạng B2ca hoặc Cca có áp dụng cho hợp chất cách nhiệt không?

Số EN 13501-6 các lớp như B2ca và Cca được gán cho cáp hoàn thiện từ kết quả thử nghiệm cháy và chúng được điều khiển chủ yếu bởi vỏ bọc và kết cấu tổng thể. Chất cách điện góp phần thông qua hàm lượng halogen, khói và axit, nhưng lớp này là thuộc tính của cáp chứ không phải thuộc tính của hợp chất.

Điều gì thuộc về đặc điểm kỹ thuật mua hàng ngoài độ bền điện môi?

Tối thiểu: giới hạn độ ẩm với phương pháp thử nghiệm, giới hạn ô nhiễm và phương pháp kiểm tra, các giá trị cài đặt nóng theo IEC 60811-507, điện trở suất của thể tích màn hình bán dẫn và độ mịn bề mặt, điều kiện đóng gói và bảo quản cũng như gói báo cáo thử nghiệm cho mỗi lần giao hàng. Đây là những yếu tố quyết định liệu hợp chất có vượt qua được thử nghiệm phóng điện một phần thông thường ở 10 pC hay không.