MV電力電纜能夠選用的絕緣資料有許多,乃至包含技能老練的浸漬紙絕緣資料,這種資料現已成功運用了100多年。現在,擠包聚合物絕緣現已被廣泛認可。擠包聚合物絕緣資料包含PE(LDPE和HDPE),XLPE、WTR-XLPE以及EPR等。這些資料的熱塑性的,也有熱固性的。熱塑性資料一旦受熱會產生變形,而熱固性資料在運轉溫度下可堅持其形狀。
1、紙絕緣
MV紙絕緣電力電纜現已有超越100年的牢靠運轉經歷。直到今日,紙絕緣電纜損壞的大多數原因依然是因為運用在該電纜外部的鉛護套開裂或被腐蝕,使水分進入電纜內部而導致的。可是需求要點指出的是,在紙絕緣電纜運轉初期,它們只承載了較小的負荷且被相對杰出的保護。可是電力用戶不斷地使電纜承載越來越高負荷,本來的運用條件不再合適現在電纜的需求,那么本來好的經歷也就不能代表電纜未來的運轉狀況也必定杰出。近年來,紙絕緣電纜現已很少被運用。
2、聚氯乙烯
PVC初次被用于電纜的絕緣資料是在20世紀前期,直到PE和XLPE發展起來,PVC一同都遍及運用在電纜的絕緣中,尤其是低電壓等級的電纜。可是與PE資料比較,PVC在擊穿場強、老化特性、溫度等級以及耐濕潤功能等方面的下風迅速地顯現出來。別的,在運轉中PVC絕緣電纜體現了較高的事端率。因而,現在1kV以上電壓等級的電力電纜現已不再運用PVC絕緣。
PVC現在依然作為低壓1kV電纜的絕緣資料,一起也是一種護套資料。可是,PVC在電纜絕緣中的運用正迅速地被XLPE替代,在護套中的運用正迅速地被線性低密度聚乙烯(LLDPE)、中密度聚乙烯(MDPE)或許高密度聚乙烯(HDPE)所替代,非PVC電纜有較低的全壽數期費用。
3、聚乙烯(PE)
低密度聚乙烯(LDPE)從20世紀30年代發展起來,現在用于交聯聚乙烯(XLPE)和抗水樹交聯聚乙烯(WTR-XLPE)資料的基體樹脂。PE是一種長鏈的,熱塑性碳氫化合物分子結構,在壓力效果下由乙烯氣體聚合而成。與絕緣比較,因為聚乙烯資料具有低成本、杰出的電功能及加工功能、耐濕潤、耐化學腐蝕和杰出的低溫特性,現在現已被廣泛運用。可是,聚乙烯資料不具有杰出的耐電?功能,導致PE很簡單被部分放電腐蝕以及被電暈燒蝕,而且在濕潤環境和電場一起效果下,易產生水樹。在前期的電纜規劃中,部分放電和水樹成長導致電纜的絕緣劣化,并終究致使電纜的失效。
在熱塑性狀況,聚乙烯的最高工作溫度是75℃,低于紙絕緣電纜的運轉溫度(80~90℃)。跟著交聯聚乙烯(XLPE)的呈現,處理了這個問題,交聯聚乙烯能夠到達或超越紙絕緣電纜的運用溫度。
4、交聯聚乙烯(XLPE)
XLPE是通過把低密度聚乙烯(LDPE)和交聯劑(如過氧化物)混合而制成的一種熱固性資料。1963年3月,通用電氣研討實驗室發明晰XLPE。長鏈的PE分子在硫化過程中產生“交聯”,形成了XLPE。XLPE不只具有了同熱熱塑性PE相同杰出的電功能,還具有了更好的機械功能,尤其是在高溫度下。XLPE絕緣電纜的最高導體工作溫度為90℃,過載測驗高達140℃,短路溫度可達250℃。XLPE具有極好的電介質特性,可用于600V到500kV的電壓范圍內。
5、抗水樹交聯聚乙烯(WTR-XLPE)
水樹現象會削減XLPE電纜的運用壽數。在幾個月或許幾年的時間里,水樹的成長相對緩慢。當水樹成長時,水樹頂級電場強度增加,這時會在水樹頂部激宣布電樹枝。電樹一旦生成,就會迅速地成長,導致絕緣資料功能削弱,致使不再能夠承當運轉電壓,然后致使電纜在成長水樹/電樹的方位擊穿。能夠選用許多辦法來削減水樹成長,可是最遍及承受的一種辦法是運用為了按捺水樹成長而規劃的特別工程絕緣資料,這種絕緣資料稱作抗水樹交聯聚乙烯WTR-XLPE。這種資料合作潔凈的半導電屏蔽的運用,加之老練的制作工藝,消除了許多電力用戶對運用聚合物絕緣電纜的顧忌。
有兩種絕緣技能被廣泛選用,來按捺水樹成長,每一種都是對一般XLPE進行的改善。
(1)改動聚合物分子結構,即聚合物型WTR-XLPE,有時也稱為共聚物改性XLPE;
(2)增加劑改性,即增加劑型WTR-XLPE,有時也寫為TR-XLPE;
這兩種狀況的XLPE都堅持了一般XLPE具有的優秀的電氣功能(高介電強度和十分低的介質損耗)。WTR-XLPE絕緣料在上世紀八十年代現已呈現,至今已牢靠運轉了20多年。
6、乙丙橡膠(EPR)
EPR是一種由乙烯、丙烯(有時會有第三種單體)共聚而成的熱固性資料,三種單體的共聚物稱為三元乙丙橡膠(EPDM)。在柔軟的共聚物中,增加一系列通過規劃的填料,會使資料具有杰出的熱功能,擠出功能及電功能。這類絕緣以EPR為代表。在較寬的溫度范圍內,EPR始終堅持柔軟,而且具有杰出的耐電暈功能。可是,EPR資料的介質損耗顯著高于XLPE和WTR-XLPE。
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