Jakie są rodzaje materiałów izolacyjnych?

Materiały izolacyjne służą jako warstwa izolacyjna kabla do izolowania żył skręconych i interakcji pomiędzy przewodnikami a osłoną. Zapewniają także pewną odporność na napięcie, pewną odporność na ciepło i stabilną jakość izolacji.

Grubość warstwy izolacyjnej jest uzależniona od napięcia roboczego. Ogólnie mówiąc, im wyższy poziom napięcia, im grubsza warstwa izolacji, ale to nie jest proporcjonalne.

Ze względu na intensywność pola elektrycznego, grubość warstwy izolacyjnej może być mniejsza dla kabli o tym samym poziomie napięcia, gdy pole przekroju poprzecznego przewodu jest większe.

Do kabli niskiego napięcia, zwłaszcza kable w izolacji papierowej, aby zapewnić zginanie kabla, warstwa papieru ma pewną odporność mechaniczną, grubość warstwy izolacyjnej należy zwiększać wraz ze wzrostem przekroju przewodu.

Materiałem warstwy izolacyjnej jest głównie papier impregnowany olejem, plastik i guma.

W zależności od zastosowanej warstwy izolacyjnej przewodu w różnych materiałach, kabel izolowany dzieli się głównie na kabel izolowany tworzywem sztucznym, kabel w izolacji gumowej i kabel w izolacji papierowej impregnowanej olejem.

Struktura i charakterystyka trzech rodzajów izolacji kabli jest następująca.

Izolacja z tworzywa sztucznego

Izolacja z tworzyw sztucznych jest ważnym materiałem izolacyjnym, który obejmuje głównie izolacja PVC i izolacja XLPE.

Warstwa izolacyjna kabla wykonana jest z wytłaczanego tworzywa termoplastycznego, który jest sieciowany poprzez dodanie środka sieciującego po wytłoczeniu termoplastycznego tworzywa PVC.

Ten rodzaj izolacji ma dobre właściwości elektryczne i dobrą wodoodporność., może być odporny na kwasy i zasady, zapobiega korozji, ale ma również zalety wysokiej temperatury roboczej, dobre właściwości mechaniczne i może być stosowany do produkcji kabli wysokiego napięcia.

Izolacja Cauczuk

TO przewody elektryczne izolowane gumą izolowane są kauczukiem styrenowo-butadienowym lub kauczukiem syntetycznym.

Głównymi zaletami tych kabli jest ich elastyczność i dobra spawalność, co czyni je szczególnie odpowiednimi do stosowania w mobilnych instalacjach energetycznych i zasilających.

Jednakże, izolacja gumowa szybko ulega uszkodzeniu w kontakcie z olejem.

Dzieje się tak na skutek działania wysokiego napięcia, który pęka ze względu na wrażliwość materiału na efekt koronowy.

Dlatego, Kable te są powszechnie stosowane w izolowanych kablach średniego napięcia do 10 kV i mniej, natomiast kable izolowane kauczukiem etylenowo-propylenowym stosowane są dla napięć do 35 kV.

Izolacja Pmolo Iimpregnowane’HWszystko

Izolacja papierowa impregnowana olejem składa się z połączenia papieru kablowego i środka impregnującego.

Grubość zwykłego papieru kablowego izolowanego papierem impregnowanym olejem wynosi 0,08, 0,12 i.t 0,17 mm.

Środek impregnujący miesza się z olejem do kabli niskiego napięcia i kalafonią i nazywany jest lepkim impregnowanym olejem do kabli.

Budowa izolacji

Kable jednożyłowe i kable w osłonie ołowianej (aluminium) oddzielone fazy mają przewodnik kołowy, a izolację stanowi pasek papieru nawinięty koncentrycznymi warstwami w kształcie koła.

TO Kable wielożyłowe 10kV i mniej, przewodnik jest półkolisty, owalne lub wachlarzowe, konstrukcja warstwy izolacyjnej jest typu taśmowego.

Struktura ta jest następująca : każdy przewodnik jest owinięty wokół części papieru izolacyjnego, kilka przewodów jest ze sobą zwiniętych, następnie owinięty wokół pewnej grubości papieru kablowego, nazywana izolacją całego opakowania lub izolacją taśmową.

W ten sposób, grubość izolacji między przewodnikiem a przewodnikiem jest dwukrotnie większa od grubości przewodnika.

Pomiędzy przewodnikiem a osłoną przewodnika, grubość izolacji przewodnika dodaje się do grubości całkowitej izolacji opakowania.

Izolacja papierowa impregnowana olejem w kablach wypełnionych olejem wymaga wysokich parametrów elektrycznych, grubość papieru 0,045, 0,075, 0,125, 0,175 mm i tak dalej, wartość tangensa kąta strat dielektrycznych musi być większa niż 0,0026.

Impregnacja olejem o niskiej lepkości, wytrzymałość na zerwanie częstotliwości oleju nie powinna być mniejsza niż 60 kV/2,5 mm.

To znacznie poprawia rezystancję elektryczną izolacji kabla przy określonym ciśnieniu oleju.

Czynniki Awpływające na grubość’Iukojenie

Grubość materiału izolacyjnego kabla zależy od napięcia roboczego kabla i nominalnego przekroju przewodu, oba, aby zapewnić, że napięcie częstotliwościowe i napięcie uderzeniowe nie zostaną przerwane, ale także zapewnienie, że izolacja nie ulegnie uszkodzeniu mechanicznemu w normalnej konstrukcji.

Izolacja papierowa impregnowana olejem jest bardziej odporna na ciepło niż izolacja gumowa i izolacja polietylenowa ; temperatura robocza może zazwyczaj osiągnąć 80°C, a opór elektryczny jest wysoki.

Poziomy napięcia mniejsze lub równe 35 kV są izolowane przylepną izolacją papierową impregnowaną olejem, podczas gdy poziomy napięcia są większe lub równe 60 kV są izolowane izolacją papierową impregnowaną olejem.

Izolacja papierowa łatwo wchłania wilgoć, co znacznie zmniejsza rezystancję izolacji. Oto dlaczego, oprócz osuszania i impregnacji, metalowa osłona zapobiega przenikaniu wilgoci.

Ponadto, izolacja papierowa jest stosunkowo nieelastyczna, podano minimalny dopuszczalny promień zgięcia i minimalną temperaturę układania kabla.

Z tych powodów, Podczas budowy należy zachować szczególne środki ostrożności, aby zapewnić dobre właściwości izolacyjne.

Izolacja to PVC

L’izolacja w PCV ma wiele zalet w porównaniu z izolacją papierową impregnowaną olejem, ale jego strata dielektryczna jest znacząca, otaczać 10 ma 20 razy większa niż izolacja z papieru impregnowanego olejem.

Ponadto, jego przewodność gwałtownie wzrasta wraz z natężeniem pola elektrycznego, co ogranicza jego zastosowanie do wyższych napięć.

Na tych samych warunkach, wytrzymałość na zerwanie prądu przemiennego PE wynosi w przybliżeniu 60 % wyższa niż w przypadku PCV, a strata dielektryczna reprezentuje tylko 0,5 % od PCV.

Kable w izolacji PE charakteryzują się wysokimi właściwościami izolacyjnymi, niska gęstość, dobra odporność na korozję wodną i chemiczną, ale ich temperatura topnienia jest tak niska, że ​​łatwo pękają pod wpływem naprężeń mechanicznych.

Aby wykorzystać dobre właściwości izolacyjne polietylenu i przezwyciężyć wadę jego niskiej temperatury topnienia, polietylen może być sieciowany.

Polietylen można sieciować za pomocą napromieniowania wysokoenergetycznego lub metodami chemicznymi, tak, że jego cząsteczki zmieniają się z pierwotnej struktury liniowej w strukturę siatkową, tj. od termoplastycznego do termoutwardzalnego, poprawiając w ten sposób odporność na ciepło i stabilność termiczną polietylenu, kim jest XLPE.

Główną cechą materiału izolacyjnego XLPE jest wysoka temperatura mięknienia, niskie odkształcenie termiczne, wysoka odporność mechaniczna w wysokich temperaturach, dobra odporność na starzenie termiczne, itp. Maksymalna temperatura pracy kabli z usieciowanego polietylenu może osiągnąć 90°C, i dopuszczalna temperatura zwarcia 250°C.

Chociaż kabel ma bardzo lepsze właściwości elektryczne, nieuchronnie występują mikropory, zanieczyszczeń i innych defektów wewnątrz warstwy izolacyjnej.

Zwłaszcza, obecność mikroporów sprzyja absorpcji wody, co wywołuje zjawisko “dendryt wodny” wzdłuż kierunku pola elektrycznego pod wpływem silnego pola elektrycznego i uszkadza izolację.

Faktycznie, dobór materiału izolacyjnego oraz kontrola mikroporów i zanieczyszczeń w procesie produkcyjnym to główne sposoby ograniczenia zjawiska dendrytu wodnego, ale nieuzasadnione metody konstrukcyjne podczas instalacji mogą również prowadzić do powstawania nowych mikroporów.

ZMS oferuje kable izolowane o doskonałych właściwościach izolacyjnych. Dobór materiałów izolacyjnych opiera się na tym, co najlepiej pozwoli uzyskać najlepsze właściwości izolacyjne.