Bahan Kabel Penghalang Air
Material penahan air umumnya dapat dibagi menjadi dua kategori: penahan air aktif dan penahan air pasif. Penahan air aktif memanfaatkan sifat penyerapan air dan pembengkakan dari material aktif. Ketika selubung atau sambungan rusak, material ini mengembang saat bersentuhan dengan air, membatasi penetrasinya ke dalam kabel. Material tersebut meliputi:gel pengembang penyerap air, pita penahan air, bubuk penahan air,benang tahan air, dan kabel penahan air. Penahan air pasif, di sisi lain, menggunakan bahan hidrofobik untuk menghalangi air masuk ke luar kabel ketika selubung kabel rusak. Contoh bahan penahan air pasif adalah pasta berisi petroleum, perekat leleh panas, dan pasta yang mengembang karena panas.
I. Material Penghalang Air Pasif
Pengisian bahan penghambat air pasif, seperti pasta minyak bumi, ke dalam kabel merupakan metode utama untuk menghambat masuknya air pada kabel listrik generasi awal. Metode ini efektif mencegah air masuk ke dalam kabel tetapi memiliki beberapa kekurangan berikut:
1. Hal ini secara signifikan meningkatkan berat kabel;
2. Hal ini menyebabkan penurunan kinerja konduktif kabel;
3. Pasta minyak bumi sangat mencemari sambungan kabel, sehingga menyulitkan pembersihan;
4. Proses pengisian penuh sulit dikendalikan, dan pengisian yang tidak lengkap dapat mengakibatkan kinerja penghalangan air yang buruk.
II. Material Penghalang Air Aktif
Saat ini, material penghalang air aktif yang digunakan pada kabel terutama berupa pita penghalang air, bubuk penghalang air, tali penghalang air, dan benang penghalang air. Dibandingkan dengan pasta berbasis minyak bumi, material penghalang air aktif memiliki karakteristik berikut: daya serap air yang tinggi dan laju pembengkakan yang tinggi. Material ini dapat menyerap air dengan cepat dan membengkak dengan cepat membentuk zat seperti gel yang menghalangi masuknya air, sehingga memastikan keamanan isolasi kabel. Selain itu, material penghalang air aktif ringan, bersih, dan mudah dipasang serta disambung. Namun, material ini juga memiliki beberapa kekurangan:
1. Bedak anti air sulit menempel secara merata;
2. Pita atau benang penghambat air dapat meningkatkan diameter luar, menghambat pembuangan panas, mempercepat penuaan termal kabel, dan membatasi kapasitas transmisi kabel;
3. Bahan penghalang air aktif umumnya lebih mahal.
Analisis Penghalang Air: Saat ini, metode utama di Tiongkok untuk mencegah air menembus lapisan isolasi kabel adalah dengan meningkatkan lapisan kedap air. Namun, untuk mencapai penghalang air yang komprehensif pada kabel, kita tidak hanya harus mempertimbangkan penetrasi air secara radial tetapi juga secara efektif mencegah difusi air secara longitudinal setelah air masuk ke dalam kabel.
Lapisan Isolasi Tahan Air Polietilen (Selubung Dalam): Ekstrusi lapisan penghalang air polietilen, dikombinasikan dengan lapisan bantalan penyerap kelembapan (seperti pita penghalang air), dapat memenuhi persyaratan penghalangan air memanjang dan perlindungan kelembapan pada kabel yang dipasang di lingkungan yang agak lembap. Lapisan penghalang air polietilen mudah diproduksi dan tidak memerlukan peralatan tambahan.
Lapisan Isolasi Tahan Air yang Dilapisi Plastik dan Diikat Polietilen: Jika kabel dipasang di dalam air atau lingkungan yang sangat lembap, kapasitas penghalangan air radial dari lapisan isolasi polietilen mungkin tidak mencukupi. Untuk kabel yang membutuhkan kinerja penghalangan air radial yang lebih tinggi, saat ini umum untuk membungkus inti kabel dengan lapisan pita komposit aluminium-plastik. Segel ini ratusan atau bahkan ribuan kali lebih tahan air daripada polietilen murni. Selama sambungan pita komposit terikat dan tersegel sepenuhnya, penetrasi air hampir tidak mungkin terjadi. Pita komposit aluminium-plastik membutuhkan proses pembungkus dan pengikatan memanjang, yang melibatkan investasi tambahan dan modifikasi peralatan.
Dalam praktik rekayasa, mencapai penghambatan air longitudinal lebih kompleks daripada penghambatan air radial. Berbagai metode, seperti mengubah struktur konduktor menjadi desain yang ditekan rapat, telah digunakan, tetapi efeknya minimal karena masih ada celah pada konduktor yang ditekan yang memungkinkan air berdifusi melalui aksi kapiler. Untuk mencapai penghambatan air longitudinal yang sebenarnya, perlu untuk mengisi celah pada konduktor terpilin dengan bahan penghambat air. Dua tingkat tindakan dan struktur berikut dapat digunakan untuk mencapai penghambatan air longitudinal pada kabel:
1. Penggunaan konduktor kedap air. Tambahkan tali kedap air, bubuk kedap air, benang kedap air, atau lilitkan pita kedap air di sekitar konduktor yang terpasang rapat.
2. Penggunaan inti kedap air. Selama proses pembuatan kabel, isi inti dengan benang atau tali kedap air, atau bungkus inti dengan pita kedap air semi-konduktif atau isolasi.
Saat ini, tantangan utama dalam penghambatan air longitudinal terletak pada konduktor penghambat air—bagaimana mengisi zat penghambat air di antara konduktor dan zat penghambat air mana yang harus digunakan masih menjadi fokus penelitian.
III. Kesimpulan
Teknologi penghalang air radial terutama menggunakan lapisan isolasi penghalang air yang dililitkan di sekitar lapisan isolasi konduktor, dengan lapisan bantalan penyerap kelembapan ditambahkan di bagian luar. Untuk kabel tegangan menengah, pita komposit aluminium-plastik umumnya digunakan, sedangkan kabel tegangan tinggi biasanya menggunakan jaket penyegel logam timbal, aluminium, atau baja tahan karat.
Teknologi penghambatan air longitudinal terutama berfokus pada pengisian celah antara untaian konduktif dengan bahan penghambat air untuk menghalangi difusi air di sepanjang inti. Dari perkembangan teknologi saat ini, pengisian dengan bubuk penghambat air relatif efektif untuk penghambatan air longitudinal.
Mencapai kabel kedap air pasti akan memengaruhi pembuangan panas dan kinerja konduktivitas kabel, sehingga sangat penting untuk memilih atau mendesain struktur kabel penghalang air yang sesuai berdasarkan persyaratan teknik.
Waktu posting: 14 Februari 2025