Uncategorized | CableLand — кабель и провод для ВасМежпластовый полиэтилен (сшитый полиэтилен, XLPE) стал во всем мире предпочтительным для изоляции силовых кабелей, как для распределения газотранспортной системы и приложений. Эта изоляционная система обеспечивает экономичность в эксплуатации и закупках, а также более низкими экологическими и в обслуживании по сравнению с другими системами.
Кабели среднего напряжения (АС) с изоляцией полиэтилена были первой пробой в конце 60-х, производителей и кабель электроэнергетики ожидается их выполнять достоверно на 20 или даже 30 лет. История показывает, что срок службы некоторые из этих ранних кабелей намного короче, чем ожидалось. В то время, кабельное инженеров и ученых, материалы не были известно, что влажность, напряжение стресса, без куртки и недостатки в кабельной структуры будут объединены в ускорить коррозию нейтрального провода / кассеты и дело вода деревья. Эти дефекты деградированных кабель деятельности настолько сильно, что многие тросов удалось лишь после 10 до 15 лет в эксплуатации.
Последствия этого отсутствие взаимопонимания глубокие. Было подсчитано, что на каждый доллар, который коммунальных услуг израсходовано установкой кабелей, они должны были потратить по крайней мере 10 долларов для замены. Ресурсы, которые можно было бы используются для создания новой инфраструктуры, в настоящее время отвлекались на заменить кабели, которые были менее 20 лет. Это воздействие на текущие расходы энергопредприятий, что еще занимаемся сегодня.
Инженеры и ученые теперь знают, что было сделано неправильно. Они обнаружили, что пористости и загрязнения изоляции в сочетании с ионной загрязнения в полупроводниковых щитов, а также другие разработки и производства недостатков, привели к концентраций напряжения в кабелей. Эти напряжения повышенной нагрузки, в сочетании с попадания влаги в кабель структуры, созданной какие известные сегодня как вода деревья. Эти рождаемость растет из микроскопические полости деградации изоляции с течением времени, в конечном итоге причиной кабелей на провал.
Сегодня существует полиэтилена изоляции, которые могут быть направлены на препятствуют росту деревьев, воды, что позволяет еще более надежности для распределения классе кабелей. Полупроводниковых экраны, свободных от чрезмерного ионного загрязнения являются также доступны. Производители также научились производить кабель в изоляции, свободных от пористости и бесперебойного взаимодействия между полупроводниковых и экраны изоляции.
Кабели также должно быть указано, спроектированы, изготовлены, протестирован и установлен таким образом, чтобы желаемый жизнь русском. Это очевидно, что высокий уровень симбиоза требуется ученых, кабельных производителей, поставщиков и комплекса коммунальные услуги. В настоящем документе излагается обеспечить основу для это определение важнейших событий и понимания. Многие замечания имеют значение для всехкабель напряжением (LV с СВН). Однако мы сосредоточим внимание на MV арене в этом документе и адрес высшего напряжения проблемы в последующей публикации.
Структуры кабеля и компоненты
Структура подземных кабелей, обманчиво проста. Однако каждый компонент важной цели и должны быть тщательно отобраны для обеспечения, что соединение кабеля структура будет выполнять надежно в службы. Важнейших структурных элементов метро кабель питания, рассматриваются в следующих разделах.Изоляционные материалы, используемые в АС кабелей уже давно включен зрелые технологии жидкости — пропитанная бумага. Они были успешно применены для более 100 лет. Сегодня, гель полимера выдавливается изоляции являются стандартом для всех напряжений. Службы опыт которых привел к последствиям гель полимеров на коммунальных систем. Межпластовые соединения обеспечивают повышения надежности эксплуатации и выше температуры, что термопластика (снять гель) аналогов. Термопластичные материалы будут деформироваться при после нагревания, в то thermoset материалы, как сохранять свою форму на рабочих температур. Это опыт в сочетании с интересом во все более операционных температура означает, что предпочтение гель решений будет сохраняться в обозримом будущем.
Изоляция полиэтилена
Полиэтилен является термоусточивым материалом, изготовленный отделочных из LDPE с сшивки агента такие, как пероксид.
Гильберт и Фрэнк Прекопио изобрели полиэтилен в марте 1963 года в GE исследовательской лаборатории, расположенных в городе Нью-Йорк. В этом процессе, давно цепочки молекул ПЭ crosslink в ходе лечения (вулканизации) процесс формирования материалов, электрические характеристики, похожие на термопластичного ПЭ, но с более механических свойств, особенно при высоких температурах. Полиэтилена изоляцией кабели имеют номинальную максимальную дирижер температуры 90 ° С и чрезвычайных рейтинг до 140 ° C.Как отмечалось ранее, явление воды может treeingсократить срок службы полиэтилена кабелей. Типичные воде деревьевпоказаны на рисунке 3. Вода деревья расти относительно медленнов течение месяцев или лет. Как они растут,электрические стресс может возрасти до такой степени, что электрическиедерево генерируется на оконечности воды дерево [1,3-6]. Как тольконачало, электрические деревья расти до изоляционный материалослаблена до такой степени, что она уже не может выдержатьприменяться напряжение и электрические неисправности происходит вводы / электрические дерево месте. Многие действия могут быть предприняты дляснижения воды роста деревьев, но подход, который был
Наиболее широко принятой является использование специально оборудованнуюизоляционных материалов, направленных на ограничение роста деревьев воду.Эти изоляционные материалы называются воде — полиэтилена. Этихизоляционных материалов, в сочетании с использованием чистого semiconщиты и чистых производственных процессов разрушилиопасения, что многие коммунальные услуги в отношении использованиякабелей с полимерной изоляцией.
Два подхода к технологии изоляции в широко использование замедлить рост деревьев и воды каждый модификации классических полиэтилена материалов. К ним относятся:• Изменение структуры полимера, Полимер WTRXLPE; иногда называют изменения сополимеров полиэтилена• Изменение добавка пакет, добавка WTRXLPE; иногда называют TR — полиэтилена
В обоих случаях, соединений поддерживать отличную электрические свойства полиэтилена (с высокой диэлектрической прочности и очень низкие диэлектрические потери). Состав — XPLE изоляции были коммерциализации в начале 1980 года и уже выполняют надежно в эксплуатации более 20 лет.Продуктивность
Помимо двух основных технологий для замедления водыроста деревьев ряд изменений в базовых полимеровструктуры можно сделать максимально производительности в течениекабельных производственных процессов. В MV заявокреактивность можно значительно увеличить. Это приводит к увеличениюлиния скорости в тех случаях, когда имеются ограничения либоизлечения или охлаждения процессов в рамках непрерывнойвулканизации (CV) труб, используемых для crosslink изоляции.
Полиэтилена изоляции также может быть изменена для ограничения объемапобочным продуктом газов, образующихся при сшивкипроцесса. Это особенно полезно для ГТС и СВН кабельприложений, где дегазация требований может существеннозатянуть время, необходимое для изготовления кабеля.
Вулканизации изоляции процессов
Сшивки процесс начинается с тщательнопроизводства базовых полимеров. Стабилизации и упаковкисшивки пакет затем добавить полимеров вконтролируемым образом создавать соединения. Пересадки добавляетточек в структуру. Когда гель, полимерцепей сохранять гибкость, но не могут быть полностью разделены,Например, преобразованный в свободной таять. Естьв основном двух типов сшивки процессов, которые могут бытьдля полиэтилена изоляцией кабелей:Пероксид лечения — термальный разложения органического пероксидапосле экструзии инициирует создание crosslinks междурасплавленных полимерных цепей в лечении трубки. Этот процессможет быть использована для полиэтилена или ОРЭД изоляции. Пероксид леченияметод является наиболее широко используемой технологии сшивкиво всем мире и используются для изготовления ТС, ГТС и СВНизолированных кабелях. Влажность — лечение подход почтиповсеместно используются для LV кабели, а иногдаиспользуемые для изготовления MV кабелей.
Влажность — химическая (силана) видов вставляются наполимерной цепи этих видов форме crosslinks когданамок. Излечения процесс происходит в твердомэтапе, после экструзии. Влажность лечения наиболее частопредпочтительным для изготовления MV кабелей, когда многиеразличных конструкций кабеля производятся на том же экструзионные линиии / или при производстве длины относительно коротким. Вэтих ситуациях, разделение экструзии и леченияпроцессов является привлекательной с точки зрения производства.
Провода и изоляции экрана соединений
Полупроводниковых экраны (иногда называемый semicons илиполупроводниковых щиты) являются выдавливается за проводаи изоляции наружной поверхности поддерживать одинаковоразличные электрического поля, и для электрического поля восновного кабеля. Эти материалы содержат специальнооборудованные классы сажи достичь правильного уровнястабильной проводимости для кабеля semicon или экранов.
Проверки полупроводниковых материалов на основе углеродачерный (производства полного и контролируемойсжигания углеводородов), которые разошлись вполимерной матрицы. Концентрация сажи необходимобыть достаточно высокими для обеспечения адекватной и последовательнойпроводимости. Включения должны быть оптимизированы дляобеспечения бесперебойного взаимодействия и проведенияизолирующей части кабеля. Гладкую поверхность являетсяважен, так как он снижает возникновение регионах высокойэлектрического стресса. Для обеспечения правильного баланса этихсвойствами, важно, чтобы обе сажи иполимерной матрицы хорошо оборудованные.
Давно признано, что высокий уровень гладкости и чистоты достигаются, когда Ацетилен основе сажи используются в полупроводниковых матрица. В последние годы печь черный химических примесей и зольность были скорректированы для достижения оптимального уровня, требуемого для semiconductive экрана приложений. В 1973 зольность для обычных Печь была черная 0,73 проц Сегодня сажи с 0,01 процента зольности имеется. Кроме того, общее содержание серы снизился с 1,26% до 0,01%, хотя за тот же период, комплекс гладкости на основе подсчета загрязнения, увеличилась с 90 pip/cm215 pip/cm2. Однако это улучшение не является универсальным и не может восприниматься как должное. Таблица 2 показывает диапазон чистота уровнях
Свобода от дефектов — чистота и гладкость
Решающее значение чистоты (так изоляции и полупроводниковых экраны) и гладкости (изоляционные экране интерфейса), был жесткий урок, уроки. Повышение чистоты и интерфейс гладкости увеличение операционной подчеркивает (важно HVи СВН) и русском жизни. Чистота всех кабеля материалов существенно улучшилась за последние 15 лет.Чистого сырья, совершенствования производственных технологий, и методов обработки все это способствует болеечистота. Из этих многочисленных инициатив, новых поколений из полиэтилена и состав материалов — полиэтилена появились. Этих обычно снабжаются обозначения, которые определяют чистота и напряжения использовать уровнях.Производители кабеля, в свою очередь, осуществляют материалы систем для предотвращения загрязнения вКонечно производства. Одним из примеров является то, что чистые помещения были установлены в большинство кабельных заводов и обработки отдельных объектов для изоляции и полупроводниковые материалов были выполнены.Чистота изоляционных материалов (как и пероксид влаги лечения) часто начисленных путем преобразованиярепрезентативной выборки полимеров в транспарентной ленту, а затем установления концентрации любогонеоднородностей. Неоднородности обнаруживаются в выявление изменений в пропускания света через ленты. Обработка данных осуществляется микрокомпьютер, который способен производить размер отдельноконцентрации данных для конкретных уровней матовая. Эти экологически чистого полиэтилена изоляциейматериалов, привести к гораздо дольше — в срок эксплуатации кабелей.
Утилита признание чистых соединений было быстрое и широко распространенными.
ОСНОВНОЕ ПРОИЗВОДСТВОКабель производства экструзии линии высокоорганизованного производственного процесса, которые должны быть запущены с большой осторожностью к гарантировать, что конечный продукт будет выполнять надежно в эксплуатации в течение многих лет. Она состоит из многих подпроцессы, которые должны совместно друг с другом. Если какая-либо часть линии, нефункционировать, это может создать проблемы, которые приведут к плохо сделал кабель и может создать много метров лома кабеля.
Процесс начинается, когда окатышей изоляционного и полупроводниковых соединений ложка в экструзионный.
Расплава является давлением и передает этот материал в крейцкопф где кабель соответствующих уровней формируются.
С конца винт и начала крейцкопф можно поставить сетки или экранов, которые действуют как фильтры. Цель этих экранах было, в ближайшее дней кабеля экструзии, чтобы удалить частицы, или загрязняющих веществ, которые могут присутствовать в таять. Хотя еще используется сегодня, чистого характеристики сегодняшнего материалы минимизировать потребность в такого рода фильтр. В самом деле, если эти экраны слишком жесткими, они сами могут генерироватьзагрязнителей в виде ожогов или precrosslinking.Тем не менее, соответствующим размеру (от 100 до 200 микрон дыры размера) фильтры помогают стабилизировать расплава и защищать кабель с крупными иностранными частиц, наиболее часто ввести с системы обработки материалов.
Самая современная технология использует метод называется подлинной тройной экструзии процесса, когда дирижер щитом, изоляцией и изоляцией экраном являются одновременно. Кабели подготовлены таким образом были показывает лучше долголетия.
После структуре основных формируется кабель гель для распространения высокой температуры работы.Когда CV труба используется штраф контроля температуры и время пребывания (linespeed) требуется обеспечить, чтобылежит гель для правильного уровне.JACKETSВ большинстве М.В., HV и СВН кабель заявок металла оболочка / нейтральный сама защищены полимерных oversheath или рубашкой. Из-за критических показателей требуется oversheath, существует ряд свойств, которые, такие, как износостойкость хорошие, добрые обработки, разумные влаги сопротивления свойств, и добрые Сопротивление растрескиванию. Опыт показывает, что материал с лучшими составные показатели ПЭ основе oversheath, хотя ПВХ.Полиэтиленовые Нейлон и были использованы в качестве рубашки материалов.
Испытания кабелей сшитого получить после 10 лет работы показывают, что средняя численность падает разбивка почти на 50% (от 20 до 11 кВ / мм — ПВП и ПВХ, соответственно), когда ПВХ используется в качестве материала кожуха. Многие утилиты теперь указать надежной основе ПЭ куртки в результате.
Куртки кабель продлить жизнь тормозит воды и растворимых ионов с земли, минимизация кабельустановка ущерба и смягчения нейтральной коррозии. Ninetythree процентов — в собственности инвестора пользования в США указатьзащитного кожуха. Semiconductive пиджак или oversheath
Рекомендуется для высокого молнии инцидента районах или совместного использования траншеи, где телекоммуникационные кабели сосуществовать с кабелей.
Выбор oversheath материала и кабель дизайн в том числе воды swellable ленты или порошка, в сильное влияние на курс Проникновение воды из за кабель провода. Сравнение физических свойств большинства наиболее распространенных джекетов материалов приведены в таблице.
ПРОИЗВОДСТВО ИСПЫТАНИЙПроизводство испытания проводятся для того, чтобы кабели хорошего качества и в соответствии с требуемыми спецификациями.
Кабель производителей проводить эти испытания до кабеля листья завода. Большинство широко используемых кабельных стандартов производство процедур испытаний и требований. Однако следует признать, что эти тесты представляют собой минимальные требования. Опытных кабель органов очень часто дополняют эти минимальныепотребности в дополнительных или расширенные испытания предоставить дополнительные гарантии того, что трос и сделал.
При рассмотрении производственных программ испытаний частота тесты менее важна, как и сами тесты,особенно когда периодический характер типичных дефектов рассматриваются.
Производство испытаний, имеют жизненно важное значение и должны приниматься серьезно кабель производителя и потребителя. Этих тесты последний шанс заверить, что трос сделал правильно и избежать последствий преждевременного области провал. Пользователь может указать высококачественных, высокопроизводительных материалов для использования в производственных процессах. Однако если проблемы возникают в процессе производства кабеля деятельностиможет быть серьезно скомпрометирована, что приводит к высокой замены затраты в будущем. Некоторые утилиты требуют, чтобы завод испытания дополняются тестирование в независимой лаборатории.
Кабельные стандарты и спецификации, подготовленные МЭК, ANSI / МАОО, Петербурга и рака включают целый рядпроизводства требованиям испытаний.
Электрооборудование производства проводятся по всему производства длины, часто все испытания морских длины.Кабель пользователи часто находят огромное значение в посещении завод, что выпускает их кабеля. Это подтверждаетпокупателя подлинную заинтересованность в покупке и установке высококачественный кабель. Он дает возможностьпокупателя обеспечивать обратную связь с производителем кабеля.
Основная цель — лучше понять полный производственного процесса и гарантировать, что производителем являетсяэксплуатации в ожидаемых основе (проведение всех необходимых испытания и организовал, единые процедуры, и что
Завод чистых и хорошо организованные).ИСПЫТАНИЯ КАЧЕСТВАКвалификационные испытания — это очень большой вопрос и их детали являются предметом многих технических документов. Поэтому их подробное обсуждение выходит за рамки этого документа.
Вместе с тем они являются основой высокого качества кабелей; Они предоставить доказательства того, что кабель соответствовать с требований.
Столь же важным является необходимость для пользователей, чтобы убедиться, что они остаются в силе с учетом незначительных изменений, которые нередко происходят в дизайн, производство, методы испытаний и использования.
Области выполнения MV кабеля
Высокое качество кабелей должны гарантировать, что кабель систем доставки требуемой надежности. Поэтому срассмотрены различные пути и средства обеспечения качества (последовательность, дизайн, материалы), мы кратко рассмотреть некоторые соответствующую информацию от полезности опыта.
В Германии большой провал кабеля данных была собрались в попытке понять кабель деятельности.
Рисунок 6 показывает в эксплуатации кабеля (изоляция) неудач в Германии в зависимости от года установки.
Раннее конструкции используются некачественной экструзионных технологий, в записи semicon экраны и полиэтилена изоляции, которые не были почти как чистая, как сегодня изоляции. Данных ясно показывает повышение надежности системы с середины 1980 — х годов. Это улучшения в первую очередь за счет перехода на Полимер.Один из элементов, которые пропали 6 и наиболееанализа в научной литературе имеет представительстваотношения к сумме кабелей установлены в каждом году.Гораздо более кабель был установлен в 1995 году, чем в 1985 году. Изначение этого понятия может рассматриваться в США исследование. ВTXU Electric, большой полезности, расположенных в Техасе, широкие
Анализ проводился на их MV кабели понять, как они выполняют [1,14]. Эти кабели былиустановлены в 1970 и в начале 1980 года. Один из способованализа данных, который позволяет на сумму кабельустановлен, а также его возраст, приводится на рисунке 7. В этомграфике, ось х совокупного продукта на суммукабеля установлены в том или ином году, а число лет,кабель был в эксплуатации (Σ кабель кабель длина х возраста каждогогод) [1]. Постоянный градиент показывает постоянное неудач,Однако кривизны вниз (нижний градиент), показываетменьше неудач.Эта цифра лучше понимается изучение км — годстоимости за определенное количество неисправностей для каждой кабельной конструкции,например, 30 место после неудачи только 9 000 км летдля HMWPE. Он занимает 22000 км лет изоляцией кабель
30 Опыт неудач. Кроме того, график позволяетпрогнозов, которое будет сделано, например, он может взять на себя
100000 км до 30 лет неудач происходит подобавка — состав изоляцией кабеля.
Рисунок 6 Рисунок 7 и представить драматические и практические примерытого, как кабель показатели улучшились для каждой новойпоколения кабель, от первоначального кабелей для термопластавтоматов
Классический полиэтилена, к более современным воде — изоляцией проводов.
Эти улучшения несут ответственность заНынешняя тенденция установки кабелей с изоляцией — состав изоляциипо отношению к Classic полиэтилена — свидетельствует Рисунок 6 после
1990.ВЫВОДЫДостижение кабелем длиной жизни с помощью полиэтилена соединений нетрудно. Однако для этого требуется внимание к детали, которыевозможно, на поверхности, как довести мало непосредственных интересах.Цель настоящего документа — изложить некоторые наиболееобщей практики, которые могут помочь промышленности и электроэнергетикиполучения рентабельных полиэтилена изоляцией кабель с длиной,надежный срок службы. Наиболее важным элементом вВесь процесс — это осознание вопросам качества и еговысшей ценностью в энергии.
