Struktur kabel terkesan sederhana, nyatanya setiap komponen mempunyai kegunaan penting masing-masing, sehingga setiap material komponen harus dipilih dengan cermat pada saat pembuatan kabel, untuk menjamin keandalan kabel yang terbuat dari bahan tersebut selama pengoperasian.
1. Bahan konduktor
Secara historis, bahan yang digunakan untuk konduktor kabel listrik adalah tembaga dan aluminium. Sodium juga sempat dicoba. Tembaga dan aluminium memiliki konduktivitas listrik yang lebih baik, dan jumlah tembaga relatif lebih sedikit ketika mengalirkan arus yang sama, sehingga diameter luar konduktor tembaga lebih kecil dibandingkan dengan konduktor aluminium. Harga aluminium jauh lebih rendah dibandingkan tembaga. Selain itu, karena massa jenis tembaga lebih besar dari pada aluminium, walaupun daya dukung arusnya sama, penampang konduktor aluminium lebih besar dari pada konduktor tembaga, namun kabel konduktor aluminium masih lebih ringan dari pada kabel konduktor tembaga. .
2. Bahan isolasi
Ada banyak bahan isolasi yang dapat digunakan oleh kabel listrik MV, termasuk bahan isolasi kertas impregnasi yang matang secara teknologi, yang telah berhasil digunakan selama lebih dari 100 tahun. Saat ini, isolasi polimer ekstrusi telah diterima secara luas. Bahan insulasi polimer ekstrusi meliputi PE(LDPE dan HDPE), XLPE, WTR-XLPE dan EPR. Bahan-bahan ini bersifat termoplastik dan juga termoset. Bahan termoplastik berubah bentuk saat dipanaskan, sedangkan bahan termoset mempertahankan bentuknya pada suhu pengoperasian.
2.1. Isolasi kertas
Pada awal pengoperasiannya, kabel berinsulasi kertas hanya membawa beban kecil dan relatif dirawat dengan baik. Namun, pengguna listrik terus membuat kabel membawa beban semakin tinggi, kondisi penggunaan asli tidak lagi sesuai dengan kebutuhan kabel saat ini, maka pengalaman asli yang baik tidak dapat mewakili pengoperasian kabel di masa depan harus baik. . Dalam beberapa tahun terakhir, kabel berinsulasi kertas sudah jarang digunakan.
2.2.PVC
PVC masih digunakan sebagai bahan isolasi kabel tegangan rendah 1kV dan juga sebagai bahan selubung. Namun, penerapan PVC pada isolasi kabel dengan cepat digantikan oleh XLPE, dan penerapan pada selubung dengan cepat digantikan oleh polietilen densitas rendah linier (LLDPE), polietilen densitas menengah (MDPE) atau polietilen densitas tinggi (HDPE), dan non-polietilen. -Kabel PVC memiliki biaya siklus hidup yang lebih rendah.
2.3. Polietilen (PE)
Polietilen densitas rendah (LDPE) dikembangkan pada tahun 1930an dan sekarang digunakan sebagai resin dasar untuk bahan polietilen ikatan silang (XLPE) dan polietilen ikatan silang pohon (WTR-XLPE) yang tahan air. Dalam keadaan termoplastik, suhu pengoperasian maksimum polietilen adalah 75 ° C, lebih rendah dari suhu pengoperasian kabel berinsulasi kertas (80~90 ° C). Masalah ini telah diatasi dengan munculnya polietilen ikatan silang (XLPE), yang dapat memenuhi atau melampaui suhu layanan kabel berinsulasi kertas.
2.4.Polietilen ikatan silang (XLPE)
XLPE adalah bahan termoset yang dibuat dengan mencampurkan polietilen densitas rendah (LDPE) dengan bahan pengikat silang (seperti peroksida).
Suhu pengoperasian konduktor maksimum kabel berinsulasi XLPE adalah 90 °C, uji kelebihan beban hingga 140 °C, dan suhu hubung singkat dapat mencapai 250 °C. XLPE memiliki karakteristik dielektrik yang sangat baik dan dapat digunakan dalam rentang tegangan dari 600V hingga 500kV.
2.5. Pohon tahan air Polietilen ikatan silang (WTR-XLPE)
Fenomena pohon air akan mengurangi masa pakai kabel XLPE. Ada banyak cara untuk mengurangi pertumbuhan pohon air, namun salah satu cara yang paling umum diterima adalah dengan menggunakan bahan insulasi yang dirancang khusus untuk menghambat pertumbuhan pohon air, yang disebut polietilen ikatan silang pohon tahan air WTR-XLPE.
2.6. Karet etilen propilena (EPR)
EPR adalah bahan termoset yang terbuat dari etilen, propilena (terkadang merupakan monomer ketiga), dan kopolimer dari ketiga monomer tersebut disebut karet etilen propilena diena (EPDM). Pada rentang suhu yang luas, EPR selalu lembut dan memiliki ketahanan terhadap corona yang baik. Namun, kehilangan dielektrik material EPR jauh lebih tinggi dibandingkan XLPE dan WTR-XLPE.
3. Proses vulkanisasi isolasi
Proses pengikatan silang khusus untuk polimer yang digunakan. Pembuatan polimer berikatan silang dimulai dengan polimer matriks kemudian ditambahkan zat penstabil dan pengikat silang sehingga membentuk suatu campuran. Proses pengikatan silang menambah lebih banyak titik koneksi pada struktur molekul. Setelah berikatan silang, rantai molekul polimer tetap elastis, namun tidak dapat sepenuhnya dipisahkan menjadi cairan cair.
4. Pelindung konduktor dan bahan pelindung isolasi
Lapisan pelindung semi-konduktif diekstrusi pada permukaan luar konduktor dan insulasi untuk menyeragamkan medan listrik dan menahan medan listrik di inti berinsulasi kabel. Bahan ini mengandung bahan karbon hitam tingkat teknik untuk memungkinkan lapisan pelindung kabel mencapai konduktivitas yang stabil dalam kisaran yang diperlukan.
Waktu posting: 12 April-2024