Jak wybrać związki silanowe XLPE do kabli zasilających w systemach izolacji elektrycznej średniego i niskiego napięcia

// 01 Czym są silanowe związki XLPE do kabli elektroenergetycznych i jak sprawdzają się w izolacji kabli?

Związek silanowy XLPE to materiał izolacyjny na bazie polietylenu szczepiony grupami silanowymi, które sieciują w wyniku wystawienia na działanie wilgoci po wytłaczaniu, a nie w wyniku utwardzania cieplnego pod wpływem nadtlenku. Rezultatem jest usieciowany polietylenowy materiał izolacyjny z trójwymiarową siecią molekularną, który jest odporny na odkształcenia w podwyższonych temperaturach znacznie lepiej niż nieusieciowany polietylen.

Bazowy polimer

Polietylen szczepiony silanem

Wyzwalacz sieciowania

Wilgoć (utwardzanie w otoczeniu lub w łaźni parowej/wodnej)

Podstawowa rola

Warstwa związku izolującego kabel zasilający

Typ systemu

System XLPE sieciujący pod wpływem wilgoci

Po usieciowaniu izolacja polimerowa kabla elektrycznego nie topi się już w konwencjonalnym znaczeniu – zachowuje swój kształt pod wpływem naprężeń termicznych, co sprawia, że XLPE jest lepszym wyborem niż izolacja termoplastyczna w kablach, które mają przenosić stałe lub zmienne obciążenia.

// 02 Jakie są główne typy mieszanek kablowych XLPE?

Nie wszystkie usieciowane związki polietylenowe utwardzają się w ten sam sposób, a metoda wpływa zarówno na konstrukcję linii technologicznej, jak i właściwości gotowego kabla.

Różnica między silanem XLPE i nadtlenkiem XLPE sprowadza się głównie do sprzętu produkcyjnego: systemy silanowe są odpowiednie dla obiektów bez rur do ciągłej wulkanizacji, podczas gdy systemy nadtlenkowe są często wybierane tam, gdzie prędkość linii i sprzęt są już skonfigurowane do utwardzania cieplnego.

// 03 Gdzie w układach elektrycznych powszechnie stosuje się związki silanowe XLPE?

// 04 Jakie właściwości użytkowe powinny zapewniać związki silanowe XLPE?

Związek izolujący kabel ocenia się na podstawie jego zachowania zarówno w ekstremalnych warunkach elektrycznych, jak i mechanicznych, a nie tylko w normalnych warunkach pracy.

Izolacja o wysokiej wytrzymałości dielektrycznej jest podstawowym wymaganiem dla każdego związku kablowego, ale odporność termiczna materiału kabla odróżnia XLPE od prostszych tworzyw termoplastycznych — usieciowana sieć utrzymuje swoje właściwości izolacyjne nawet wtedy, gdy temperatura przewodnika wzrasta pod obciążeniem. Odporność na wilgoć Zachowanie usieciowanego polimeru i odporność na starzenie izolacji elektrycznej w całym okresie użytkowania zależą w dużym stopniu od jakości preparatu i stopnia zaawansowania reakcji sieciowania podczas i po utwardzaniu.

// 05 Jak produkowane są związki silanowe XLPE?

Produkcja przebiega przez etapy szczepienia polimeru, wytłaczania i utwardzania wilgocią, zanim izolowany kabel będzie gotowy do testowania.

Sekwencja rozpoczyna się od procesu silanowego polimeru szczepionego, w którym grupy silanowe są chemicznie przyłączane do szkieletu polietylenowego, zazwyczaj przy użyciu inicjatora nadtlenkowego w oddzielnym etapie reaktywnego wytłaczania. Następnie przy produkcji mieszanki kablowej metodą wytłaczania szczepiony materiał jest nakładany bezpośrednio na przewodnik. Następuje proces sieciującego utwardzania wilgocią, poprzez kilkudniową ekspozycję na otaczające powietrze lub przyspieszoną kąpiel wodną lub parową, kończąc sekwencję technologiczną mieszania polimeru, zanim wydajność produkcji granulatu izolacji kabla zostanie zweryfikowana poprzez testy elektryczne i mechaniczne.

// 06 Jak związki silanowe XLPE wypadają w porównaniu z materiałami kablowymi z PVC i EPR?

Wybór materiału izolacyjnego zazwyczaj sprowadza się do kompromisu pomiędzy wydajnością cieplną, elastycznością i kosztem przetwarzania.

Porównanie izolacji XLPE z PVC generalnie faworyzuje XLPE wszędzie tam, gdzie liczy się trwała wydajność cieplna, ponieważ PVC mięknie w niższych temperaturach pod ciągłym obciążeniem. Porównanie izolacji kabla XLPE z EPR jest bliższe — EPR zapewnia dużą elastyczność w przypadku kabli, które wielokrotnie się zginają, podczas gdy XLPE jest często wybierany tam, gdzie porównanie wytrzymałości dielektrycznej materiałów i różnice w wydajności w cyklu życia kabla faworyzują strukturę usieciowaną w porównaniu z strukturą elastomerową. Dlaczego XLPE zastępuje PVC w wielu specyfikacjach kabli zasilających, w dużej mierze sprowadza się do tego marginesu termicznego, szczególnie w przypadku zastosowań zakopanych lub pod dużym obciążeniem.

// 07 Jakie są ograniczenia związków silanowych XLPE?

// 08 Jaki jest przyszły trend związków XLPE w branży kabli elektroenergetycznych?

Modernizacja sieci i rosnąca moc odnawialnych źródeł energii popychają rozwój izolacji w kilku spójnych kierunkach mieszanki silanowe XLPE do kabli elektroenergetycznych i powiązane systemy materialne.

Izolacja kabli wysokiego napięcia prądu stałego jest obszarem aktywnego rozwoju w miarę rozwoju przesyłu energii odnawialnej na duże odległości, wymagającego systemów izolacyjnych z jeszcze większą kontrolą ładunku przestrzennego niż w przypadku standardowego kabla dystrybucyjnego prądu przemiennego. Ekologiczne materiały na kable i polimerowe systemy izolacyjne nadające się do recyklingu zyskują na popularności w miarę planowania cykli wymiany kabli przez zakłady energetyczne na dziesięciolecia, a infrastruktura elektryczna inteligentnych sieci coraz częściej wykorzystuje zaawansowaną technologię sieciowania, która poprawia spójność pomiędzy partiami produkcyjnymi.

// Często zadawane pytania Często zadawane pytania