1 、 Koncepcija
Šķērssaistīts kabelis parasti attiecas uz kabeļa izolācijas slāni, izmantojot savstarpēji saistītus materiālus. Visbiežāk izmantotais materiāls ir savstarpēji saistīts polietilēns (XLPE). Šķērssaistīšanas process ir tāds, ka polietilēna (PE) materiāla lineārā molekulārā struktūra tiek apstrādāta īpašā veidā, veidojot šķērssaistītā polietilēna tīkla struktūru. Ilgstoši pieļaujamais darba jauktais lādiņš tiek palielināts no 700C līdz 900C (vai augstāk), un īssavienojuma pieļaujamā temperatūra tiek palielināta no 1400C līdz 2500C (vai augstāka). Pamatojoties uz sākotnējās izcilās elektriskās veiktspējas saglabāšanu, praktiskā darbība tiek ievērojami uzlabota.
2, šķērssaistīšanas process
Pašlaik šķērssaitēto kabeļu ražošanas procesu kabeļu nozarē var iedalīt trīs veidos: pirmais veids ir peroksīda ķīmiskais šķērssavienojums, ieskaitot piesātinātu tvaika šķērssavienojumu, inertās gāzes šķērssavienojumu, izkausēta sāls šķērssaistīšanu un silikona eļļas šķērssaistīšana. Otrais veids ir sausa ķīmiskā šķērssaistīšana Ķīnā; otrais veids ir silāna ķīmiskā šķērssavienošana; trešais veids ir apstarošanas šķērssaistīšana.
Inertās gāzes šķērssaistīšana ar sausu ķīmisku šķērssavienojumu
Polietilēna izolācijas materiāls ar peroksīda šķērssaistīšanas līdzekli tiek izmantots, lai pabeigtu vadītāja aizsargslāņa - izolācijas slāņa - izolācijas aizsargslāņa ekstrūziju ar trīsslāņu koekstrūzijas palīdzību, un pēc tam šķērssaistīšanas process tiek pabeigts nepārtraukti un vienmērīgi caur noslēgto šķērssienu savienojošā caurule, kas piepildīta ar augstu temperatūru un augstspiediena slāpekli. Siltuma nesējs ir slāpeklis (inerta gāze), un šķērssaistītajam polietilēnam ir lieliskas elektriskās īpašības. Ražošanas diapazons var sasniegt 500kV.
Silāna ķīmiskā šķērssavienošana - silta ūdens šķērssavienošana
Polietilēna izolācijas materiāls ar silāna šķērssavienojumu tika izmantots, lai pabeigtu varianta aizsargslāņa - izolācijas slāņa - izolācijas aizsargslāņa ekstrūziju ar 1 by 2 ekstrūzijas metodi. Atdzesēto izolēto stieples serdi hidrolīzes šķērssaistīšanai iegremdēja karstā ūdenī 85–950 ° C. Izolācijas slāņa mitruma saturu ietekmēja slapjš šķērssavienojums. Parasti augstākais sprieguma līmenis ir tikai 10kV.
Apstarošanas šķērssaistīšana - fiziska šķērssaistīšana
Modificētais polietilēna izolācijas materiāls tiek izmantots, lai izspiestu varianta aizsargekrāna izolācijas slāņa izolācijas aizsargslāni ar 1 × 2 ekstrūzijas metodi, un pēc tam atdzesētā izolētā stieples serde tiek vienmērīgi izvadīta caur augstas enerģijas elektronu akseleratora apstarošanas skenēšanas logu, lai pabeigtu šķērsojumu sasaistīšanas process. Apstarotā šķērssaistītā kabeļa materiālā nav šķērssavienojuma. Sasaistes laikā augstas enerģijas elektronu stars, ko rada augstas enerģijas elektronu paātrinātājs, efektīvi iekļūst izolācijas slānī un enerģijas pārveidošanas rezultātā rada šķērssaistīšanas reakciju. Tā kā elektroni pārnēsā lielu enerģiju un vienmērīgi iziet cauri izolācijas slānim, izveidotajai saistajai saitei ir augsta saistīšanās enerģija un laba stabilitāte. Kabeļa fiziskā īpašība ir tā, ka siltuma pretestība ir labāka nekā ķīmiskajam šķērssaistītajam kabelim. Tomēr, ņemot vērā akseleratora enerģijas līmeņa ierobežojumu (parasti ne vairāk kā 3,0 MeV), elektronu kūļa faktiskais iespiešanās biezums ir mazāks par 10 mm. Ņemot vērā ģeometrisko koeficientu, ražošanas kabeļa sprieguma līmenis var sasniegt tikai 10 kV, un priekšrocība ir mazāka par 6 kV.
3, starojuma šķērssaistītā kabeļa raksturojums
Kabeļu izolācijas materiāla novecošanās ilgums galvenokārt ir atkarīgs no tā termiskās novecošanās, ko nosaka siltuma oksidēšanās ātrums, termiskā plaisāšana, termiskā oksidatīvā plaisa, polikondensācija un citas ķīmiskas reakcijas, kas siltumizolācijas procesā notiek izolācijas materiālā. Tāpēc izolācijas materiāla termiskās novecošanas kalpošanas laiks tieši ietekmē kabeļa kalpošanas laiku. Saskaņā ar ķīmiskās reakcijas kinētikas atvasinājumu un mākslīgās paātrinātās termiskās novecošanas testu tiek noteikts kabeļu izolācijas materiāla novecošanās laiks. Apstarotā XLPE kabeļa ilgtermiņa pieļaujamā darba temperatūra ir:
Barošanas kabelis YJV 0.6 / 1kv 1160c
Ja nominālā darba temperatūra ir 1050C, termiskās novecošanas laiks ir ilgāks par 60 gadiem.
Ja nominālā darba temperatūra ir 900 ° C, termiskās novecošanas laiks ir vairāk nekā 100 gadi.
Izolēts kabelis jklyj 10kV 1220c
Kad gaisā izolēti kabeļi tiek novietoti brīvā dabā, svarīgāka ir izolācijas materiālu izturība pret vidi un radiāciju. Radiācijas šķērssaistošajiem izolācijas materiāliem jābūt
Pēc apstarošanas apstrādes tai ir laba pretestība pret radiāciju, un starojuma deva, kas tiek izmantota šķērssaistīšanas procesā, ir ar lielu drošības rezervi no bojājuma devas. Radiācijas bojājuma polietilēna deva ir 1000kgy, savukārt apstrādes deva ir aptuveni 200kgy. Uzlabojot īpašo formulu, polietilēns joprojām ir plašā diapazonā savstarpēji saistīts starojums, tāpēc tā darbība tiks uzlabota ilgā agrīnas lietošanas periodā.
4, Parasti izmantoto plastmasas izolēto kabeļu veiktspējas salīdzinājums:
Šobrīd kabeļu ražošanā visbiežāk tiek izmantotas izolācijas plastmasas ir polietilēns un polivinilhlorīds, starp kuriem polietilēnam ir labākas elektriskās īpašības un labāka šķērssavienojuma īpašība. Tāpēc ir izstrādāti dažādi rūpnieciski savstarpēji savienojoši ražošanas procesi, ķīmiskā šķērssavienošana un apstarošana. Papildus zemāk redzamajā tabulā norādītajai veiktspējai ražošanas un ieklāšanas procesā parasti izmantoto šķērssaitēto kabeļu izolācijas slānim ir lielāka cietība un izturība (istabas temperatūrā), īpaši grūtāk mizojama nekā PVC izolācija. Vislabākās šķērssaistīšanas veiktspējas, visaugstākās šķērssaistīšanas pakāpes un visaugstākās izstarotās XLPE kabeļa mizas izturības dēļ. Ja šķērssaistītās kabeļu izolācijas noņemšana ir samērā vienkārša (līdzīgi kā PVC), tad jābūt, ka šķērssaistīšanas pakāpe nav pietiekama vai arī nav savstarpējas saites. Normālos apstākļos nepietiek ar silta ūdens šķērssaistīšanas procesa rezultātā izveidotā šķērssavienojuma pakāpi. Iemesls ir tāds, ka šāda veida produkta šķērssaistīšanas pakāpe ir salīdzinoši zema, un šķērssaistīšanas process ir pārtraukts un to nevar automātiski kontrolēt. To lielā mērā ietekmē cilvēciskie faktori, un tas ir pakļauts nepietiekamai saitei.