สารประกอบสายเคเบิลไฟฟ้าแรงสูง: ข้อกำหนดด้านฉนวนสำหรับผู้ผลิตสายไฟ

เมื่อสายเคเบิล 132 kV ไม่ผ่านหน้าจอการคายประจุบางส่วนตามปกติที่ 5 pC สายการอัดขึ้นรูปจะถูกตรวจสอบก่อน และตรวจสอบสารประกอบเป็นครั้งสุดท้าย คำสั่งซื้อมักจะกลับรายการ การคายประจุบางส่วน การตั้งค่าที่ร้อน และการพังทลายของสายเคเบิลไฟฟ้าแรงสูงย้อนกลับไปถึงคุณสมบัติสามประการที่ใบรับรองสารประกอบไม่ได้แสดงไว้ ได้แก่ ความสะอาด ความชื้น และความสมบูรณ์ของการเชื่อมขวาง สำหรับผู้ผลิตสายไฟอุตสาหกรรม ทั้งสามรายการจะต้องตัดสินใจในข้อกำหนดการจัดซื้อ หลายเดือนก่อนจะรีดมิเตอร์แรก

สิ่งที่สารประกอบเคเบิลไฟฟ้าแรงสูงต้องส่งมอบ

สารประกอบฉนวนสำหรับสายไฟฟ้าแรงสูงต้องเป็นไปตามข้อกำหนดสี่ประการในเวลาเดียวกัน ได้แก่ การสูญเสียอิเล็กทริกต่ำ ความเป็นฉนวนที่คงอยู่ได้ตามมาตรฐานการทดสอบ AC และอิมพัลส์ ความทนทานทางความร้อนและทางกลที่อุณหภูมิตัวนำที่ออกแบบ และพฤติกรรมการประมวลผลที่ไม่เพิ่มข้อบกพร่องระหว่างการอัดขึ้นรูป เกรดที่ขาดไปอย่างใดอย่างหนึ่งจะล้มเหลวในขั้นตอนการทดสอบสายเคเบิล ไม่ใช่ที่ขั้นตอนผสม

• การสูญเสียอิเล็กทริก: ปัจจัยการกระจายจะต้องอยู่ในระดับต่ำและคงที่ตลอดช่วงอุณหภูมิการใช้งาน เนื่องจากการสูญเสียจะควบคุมความหนาของฉนวนและพิกัดกระแสที่ปลายด้านบนของช่วงแรงดันไฟฟ้า
• ความเป็นฉนวน: ฉนวนที่บ่มแล้วต้องคงการทดสอบแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับและระดับแรงกระตุ้นฟ้าผ่าของสายเคเบิลมาตรฐาน และรองรับขีดจำกัดการคายประจุบางส่วนตามปกติ เช่น 10 pC ภายใต้ IEC 60502-2
• ความทนทานต่อความร้อนและเชิงกล: อุณหภูมิตัวนำต่อเนื่อง 90 ค และ 250 ซี ในระหว่างการลัดวงจร โดยมีการตรวจสอบการเสียรูปโดยการทดสอบแบบตั้งร้อนใน IEC 60811-507
• ความสามารถในการแปรรูป: สารประกอบต้องทำงานบนสายการผลิตที่อุณหภูมิหลอมละลายและผลผลิตที่เหมาะสม และปราศจากการปนเปื้อนผ่านการลำเลียง การอบแห้ง และการเก็บรักษา

ระดับแรงดันไฟฟ้าจะกำหนดเกรดผสม

มาตรฐานสายเคเบิลแบ่งตลาดออกเป็นสามระบบฉนวน: IEC 60502-2 ครอบคลุม 1 kV ถึง 30 kV, ไออีซี 60840 ครอบคลุมมากกว่า 30 kV ถึง 150 kV และ ไออีซี 62067 ครอบคลุมมากกว่า 150 kV ถึง 500 kV The compound qualification level changes at every boundary, and so does the evidence a supplier must provide.

ต่ำกว่า 36 kV ผนังฉนวนค่อนข้างบางและมีความเครียดทางไฟฟ้าปานกลาง ดังนั้น XLPE เชื่อมขวางด้วยไซเลนจึงยังคงเป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริง ความหนาและความเค้นของผนังที่สูงกว่า 36 kV ที่ส่วนต่อประสานของหน้าจอจะเพิ่มขึ้น และมีเพียงเกรดเปอร์ออกไซด์ที่สะอาดเป็นพิเศษพร้อมระดับผลพลอยได้ที่ได้รับการควบคุมเท่านั้นที่เหมาะกับการออกแบบ

เส้นฐาน XLPE และตำแหน่งที่การเชื่อมขวางของไซเลนหยุด

XLPE เชื่อมขวางด้วยเปอร์ออกไซด์เป็นฉนวนเริ่มต้นที่สูงกว่า 30 kV XLPE เชื่อมขวางของไซเลนรองรับแรงดัน 35 kV และต่ำกว่า โดยที่การบำบัดด้วยอ่างน้ำก็เพียงพอแล้ว และราคาอุปกรณ์มีน้ำหนักมากกว่าส่วนต่างของไดอิเล็กทริก

ความแตกต่างคือเคมี ไม่ใช่การตลาด ไดคิวมิลเปอร์ออกไซด์สลายตัวระหว่างการรักษาเป็นอะซิโตฟีโนน คิวมิลแอลกอฮอล์ มีเทน และอัลฟา-เมทิลสไตรีน สารตกค้างเหล่านั้นจะเพิ่มปัจจัยการกระจายตัว และต้องถูกกำจัดออกโดยการไล่ก๊าซก่อนที่จะถึงขีดจำกัดแทนเดลต้าที่ด้านบนของระดับแรงดันไฟฟ้า ความน่าเชื่อถือของเส้นทางนั้นขึ้นอยู่กับสภาวะการรักษาพอๆ กับการกำหนดสูตร ซึ่งครอบคลุมอยู่ในหมายเหตุนี้ สิ่งที่ทำให้สารประกอบเปอร์ออกไซด์ XLPE เชื่อถือได้สำหรับสายไฟ .

พอร์ตโฟลิโอฉนวนที่มุ่งเป้าไปที่โครงการอุตสาหกรรมและการจัดจำหน่ายมักจะหยุดที่เพดาน 35 kV ดังนั้นรายการเกรดที่ผู้ผลิตซื้อจะแคบกว่าช่วงมาตรฐานที่แนะนำ ตัวอย่างที่เป็นตัวแทนคือเกรด XLPE เปอร์ออกไซด์สำหรับฉนวนสายเคเบิลที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 35 kV โดยที่ลักษณะการเชื่อมขวางและค่าการตั้งค่าร้อนเป็นเกณฑ์ในการซื้อ แทนที่จะเป็นตัวเลขไดอิเล็กทริกพาดหัว

ML-YJ35 ฉนวนผสมเปอร์ออกไซด์ XLPE สำหรับสายเคเบิล 35 kV เปอร์ออกไซด์ XLPE insulation compound for power cables up to 35 kV, listed to JB/T 10437-2004; a representative grade when crosslinking and hot-set values guide specification. ดูผลิตภัณฑ์ →

การปนเปื้อน, Moisture and Degassing: What the Datasheet Omits

แหล่งที่มาของข้อบกพร่องสามแหล่งเป็นตัวตัดสินว่าสารประกอบที่เป็นไปตามข้อกำหนดจะกลายเป็นสายเคเบิลที่เป็นไปตามข้อกำหนดหรือไม่: การปนเปื้อนที่ยังคงมีอยู่ ความชื้นที่ถูกดูดซับ และการกำจัดแก๊สที่ไม่สมบูรณ์ None of them appears on a typical datasheet, so all three have to be written into the purchase specification.

• การปนเปื้อน: อนุภาคที่สูงกว่าขนาดที่ตกลงกันจะสร้างความเข้มข้นของความเครียดที่เริ่มต้นต้นไม้และมีการระบายออกบางส่วน เกรดไฟฟ้าแรงสูงระบุด้วยขนาดอนุภาคสูงสุด และตรวจสอบโดยการตรวจสอบเม็ดหรือเทป ไม่ใช่ด้วยจำนวนเฉลี่ย
• ความชื้น: น้ำที่ถูกดูดซับจะสร้างช่องว่างระหว่างการอัดขึ้นรูปและป้อนน้ำให้กับต้นไม้ในการให้บริการ ตั้งค่าขีดจำกัดความชื้นของ Karl Fischer ในข้อกำหนดและกำหนดให้ต้องมีบรรจุภัณฑ์กั้นความชื้น เนื่องจากถุงฟอยล์ที่เปิดบนพื้นที่มีความชื้นจะกลับสู่สภาวะสมดุลอย่างรวดเร็ว
• การไล่แก๊ส: ผลพลอยได้จากเปอร์ออกไซด์ที่ตกค้างจะต้องถูกกำจัดออกหลังการบ่ม และระดับที่ยอมรับได้จะขึ้นอยู่กับระดับแรงดันไฟฟ้าและความหนาของฉนวน ได้รับการตรวจสอบบนสายเคเบิลที่เสร็จแล้ว ไม่เคยใช้บนเม็ด

หน้าจอสารกึ่งตัวนำเป็นระบบฉนวนครึ่งหนึ่ง

หน้าจอตัวนำและหน้าจอฉนวนจะควบคุมความเครียดทางไฟฟ้าที่อินเทอร์เฟซฉนวนทั้งสอง สูงกว่า 30 kV ความเรียบของตะแกรง การยึดติด และความสามารถในการลอกออกจะส่งผลต่อประสิทธิภาพแรงกระตุ้นและการคายประจุบางส่วน มากพอๆ กับตัวสารประกอบฉนวนเอง

Screen compounds are carbon black loaded crosslinkable formulations. What matters in purchasing is not the black content but the finished surface: protrusions at the insulation interface act as stress points, volume resistivity must stay low enough to equalise the field along the conductor, and the insulation screen must be strippable at the joint without tearing the insulation beneath it. Triple-layer simultaneous extrusion is standard practice for a reason, because a smooth interface cannot be created afterwards.

ML-PSD Semi-Conductive Conductor Screen for 10 kV XLPE Cables หน้าจอตัวนำเชื่อมขวางแบบกึ่งตัวนำสำหรับสายไฟ XLPE สูงถึง 10 kV ตามรายการ JB/T 10738 เกี่ยวข้องเมื่อระบุองค์ประกอบการกรองและการตรวจสอบขาเข้า ดูผลิตภัณฑ์ →

การตรวจสอบขาเข้าก่อนการอัดขึ้นรูป

Four incoming checks cover most of the risk in a high voltage compound: hot-set, moisture, contamination and pellet consistency. Each has a defined method that can be written into a purchase order and repeated at goods receipt.

Beyond the test data, ask for the report pack and the calibration status of the instruments behind it. ซัพพลายเออร์ที่เผยแพร่ อุปกรณ์ทดสอบในห้องปฏิบัติการ และสภาพแวดล้อมการใช้งานจริงนั้นตรวจสอบได้ง่ายกว่าสภาพแวดล้อมที่ส่งใบรับรองโดยไม่มีวิธีการตรวจสอบย้อนกลับ

ประสิทธิภาพของเปลือกและเปลวไฟบนเส้นทางอุตสาหกรรม

The oversheath carries no dielectric duty but decides whether the cable survives water ingress, abrasion, rodents and fire exposure. Sheath compounds are selected against the installation standard and the fire class of the finished cable, not against the insulation grade.

On industrial sites, three sheath families dominate. Flame-retardant polyethylene is used on high voltage routes where moisture resistance and low water vapour transmission matter more than flexibility. PVC grades at 70 C and 90 C remain common where cost and mechanical toughness drive the decision. เปลือกที่ปราศจากฮาโลเจนจะปรากฏในบริเวณที่มีการควบคุมความหนาแน่นของควันและการกัดกร่อนบนสายเคเบิล ไม่ใช่บนสารประกอบ In each case, the compound quantity to specify is the one on the drawing: sheath thickness, adhesion to the screen and the fire test class of the finished cable.

ML-ZRPE-H Flame-Retardant Polyethylene Sheath for High-Voltage Cables สารประกอบเปลือก PE ปลอดสารฮาโลเจน ควันต่ำ สำหรับสายเคเบิลไฟฟ้าแรงสูง ระบุไว้ใน GB/T 11017 ST12 และการเผาไหม้แบบมัด A/B; เกี่ยวข้องเมื่อมีการระบุประสิทธิภาพการยิงของฝัก ดูผลิตภัณฑ์ →

คำถามเชิงปฏิบัติจากผู้ผลิตสายเคเบิล

สารประกอบใดที่เหมาะกับเครื่องป้อนอุตสาหกรรม 33 kV

เครื่องป้อน 33 kV ติดตั้งอยู่ภายใน IEC 60502-2 ซึ่งทำงานได้ถึงพิกัด 30 kV และ Um 36 kV Both peroxide and silane crosslinked XLPE are used at this level: peroxide where partial-discharge margin is tight, silane where curing equipment is water based. ระบุคุณสมบัติการเซ็ตร้อน ความชื้น และตะแกรงเป็นแพ็คเกจเดียว เนื่องจากเกรดฉนวนเพียงอย่างเดียวไม่สามารถกำหนดผลการทดสอบได้

มีการตรวจสอบการไล่แก๊สแทนที่จะสันนิษฐานอย่างไร

ไม่มีการจำกัดตัวเลขเพียงตัวเดียวในคลาสแรงดันไฟฟ้า Degassing is verified on finished cable through dissipation factor measurement at power frequency and at elevated temperature, plus residual byproduct or gas evolution tests agreed with the customer. ความหนาของผนังและอุณหภูมิในการอบจะกำหนดเวลาในการไล่ก๊าซที่ต้องการ ดังนั้นกำหนดการจึงอยู่ในข้อกำหนดเฉพาะของกระบวนการ

การจัดระดับ B2ca หรือ Cca ใช้กับสารประกอบฉนวนหรือไม่

No. EN 13501-6 classes such as B2ca and Cca are assigned to the finished cable from fire test results, and they are driven mainly by the sheath and the overall construction. ฉนวนมีส่วนช่วยผ่านปริมาณฮาโลเจน ควัน และความเป็นกรด แต่คลาสนี้เป็นคุณสมบัติของสายเคเบิล ไม่ใช่คุณสมบัติของสารประกอบ

มีอะไรอยู่ในข้อกำหนดการซื้อที่นอกเหนือไปจากความเป็นฉนวน?

At minimum: moisture limit with test method, contamination limit and inspection method, hot-set values per IEC 60811-507, semiconductive screen volume resistivity and surface smoothness, packaging and storage conditions, and the test report pack per delivery. รายการเหล่านี้คือรายการที่จะตัดสินว่าสารประกอบจะรอดพ้นจากการทดสอบการคายประจุบางส่วนตามปกติที่ 10 pC. หรือไม่