Kablonun yapısı basit görünse de aslında her bir bileşeninin kendine özgü önemli bir amacı vardır, bu nedenle kablo üretilirken her bir bileşen malzemesi dikkatlice seçilmelidir, böylece bu malzemelerden üretilen kablonun çalışma sırasında güvenilirliği garanti altına alınmış olur.
1. İletken malzeme
Tarihsel olarak, güç kablosu iletkenleri için bakır ve alüminyum kullanılmıştır. Sodyum da kısa bir süre denenmiştir. Bakır ve alüminyum daha iyi elektrik iletkenliğine sahiptir ve aynı akımı iletirken bakır miktarı nispeten daha azdır, bu nedenle bakır iletkenin dış çapı alüminyum iletkeninkinden daha küçüktür. Alüminyumun fiyatı bakırdan önemli ölçüde daha düşüktür. Ayrıca, bakırın yoğunluğu alüminyumdan daha büyük olduğundan, akım taşıma kapasitesi aynı olsa bile, alüminyum iletkenin kesiti bakır iletkenden daha büyüktür, ancak alüminyum iletken kablo yine de bakır iletken kablodan daha hafiftir.
2. Yalıtım malzemeleri
OG güç kablolarında kullanılabilecek birçok yalıtım malzemesi mevcuttur; bunlar arasında 100 yılı aşkın süredir başarıyla kullanılan, teknolojik olarak olgun emdirilmiş kağıt yalıtım malzemeleri de bulunur. Günümüzde ekstrüde polimer yalıtım yaygın olarak kabul görmüştür. Ekstrüde polimer yalıtım malzemeleri arasında PE (LDPE ve HDPE), XLPE, WTR-XLPE ve EPR bulunur. Bu malzemeler hem termoplastik hem de termosettir. Termoplastik malzemeler ısıtıldığında deforme olurken, termoset malzemeler çalışma sıcaklıklarında şekillerini korur.
2.1. Kağıt yalıtımı
Kağıt yalıtımlı kablolar, başlangıçta yalnızca küçük bir yük taşır ve nispeten iyi bakımlıdır. Ancak, güç kullanıcıları kabloyu giderek daha fazla yük taşımaya devam ediyorsa, orijinal kullanım koşulları artık mevcut kablonun ihtiyaçlarına uygun değilse, başlangıçtaki iyi deneyim, kablonun gelecekteki performansını temsil edemez. Son yıllarda kağıt yalıtımlı kablolar nadiren kullanılmaktadır.
2.2.PVC
PVC, düşük gerilimli 1 kV kablolar için yalıtım malzemesi olarak kullanılmaya devam etmektedir ve aynı zamanda bir kılıf malzemesidir. Ancak, PVC'nin kablo yalıtımındaki uygulaması hızla XLPE ile yer değiştirirken, kılıftaki uygulama da hızla doğrusal düşük yoğunluklu polietilen (LLDPE), orta yoğunluklu polietilen (MDPE) veya yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) ile yer değiştirmektedir ve PVC olmayan kablolar daha düşük yaşam döngüsü maliyetlerine sahiptir.
2.3. Polietilen (PE)
Düşük yoğunluklu polietilen (LDPE), 1930'larda geliştirilmiş olup, günümüzde çapraz bağlı polietilen (XLPE) ve suya dayanıklı ağaç çapraz bağlı polietilen (WTR-XLPE) malzemeler için temel reçine olarak kullanılmaktadır. Termoplastik haldeyken polietilenin maksimum çalışma sıcaklığı 75°C'dir ve bu, kağıt yalıtımlı kabloların çalışma sıcaklığından (80-90°C) daha düşüktür. Bu sorun, kağıt yalıtımlı kabloların çalışma sıcaklığını yakalayabilen veya aşabilen çapraz bağlı polietilenin (XLPE) ortaya çıkmasıyla çözülmüştür.
2.4.Çapraz bağlı polietilen (XLPE)
XLPE, düşük yoğunluklu polietilenin (LDPE) çapraz bağlayıcı bir madde (peroksit gibi) ile karıştırılmasıyla elde edilen bir termoset malzemedir.
XLPE izoleli kablonun maksimum iletken çalışma sıcaklığı 90 °C, aşırı yük testi 140 °C'ye kadar çıkabilmekte olup, kısa devre sıcaklığı 250 °C'ye kadar çıkabilmektedir. XLPE mükemmel dielektrik özelliklere sahip olup 600V ile 500kV gerilim aralığında kullanılabilmektedir.
2.5. Suya dayanıklı ağaç çapraz bağlı polietilen (WTR-XLPE)
Su ağacı fenomeni, XLPE kablonun kullanım ömrünü kısaltacaktır. Su ağacı büyümesini azaltmanın birçok yolu vardır, ancak en yaygın kabul görenlerden biri, su ağacı büyümesini engellemek için özel olarak tasarlanmış, suya dayanıklı ağaç çapraz bağlı polietilen WTR-XLPE yalıtım malzemeleri kullanmaktır.
2.6. Etilen propilen kauçuk (EPR)
EPR, etilen, propilen (bazen üçüncü bir monomer) ve üç monomerin kopolimerinden oluşan termoset bir malzemedir. EPR, geniş bir sıcaklık aralığında her zaman yumuşak kalır ve iyi bir korona direncine sahiptir. Bununla birlikte, EPR malzemesinin dielektrik kaybı XLPE ve WTR-XLPE'den önemli ölçüde daha yüksektir.
3. Yalıtım vulkanizasyon işlemi
Çapraz bağlama işlemi, kullanılan polimere özgüdür. Çapraz bağlı polimerlerin üretimi bir matris polimerle başlar ve ardından bir karışım oluşturmak için stabilizatörler ve çapraz bağlayıcılar eklenir. Çapraz bağlama işlemi, moleküler yapıya daha fazla bağlantı noktası ekler. Çapraz bağlandıktan sonra, polimer moleküler zinciri elastik kalır, ancak tamamen sıvı bir eriyik haline getirilemez.
4. İletken ekranlama ve yalıtım ekranlama malzemeleri
Yarı iletken koruyucu tabaka, elektrik alanını düzgünleştirmek ve kablonun yalıtımlı çekirdeğindeki elektrik alanını sınırlamak için iletkenin ve yalıtımın dış yüzeyine ekstrüde edilir. Bu malzeme, kablonun koruyucu tabakasının gerekli aralıkta kararlı bir iletkenlik elde etmesini sağlamak için mühendislik sınıfı karbon siyahı malzemesi içerir.
Gönderi zamanı: 12 Nis 2024