XLPE इन्सुलेटेड केबल्स: डिव्हाइस, डिझाइन, फायदे, अनुप्रयोग

सध्या, केबल आणि वायर उत्पादनांच्या रशियन बाजारपेठेत XLPE इन्सुलेशनसह केबल्सचे उत्पादन आणि वापरामध्ये सतत वाढ होत आहे. या केबल्सचे रशियन पदनाम XLPE, इंग्रजी XLPE, जर्मन VPE आणि स्वीडिश PEX आहे.

एक्सएलपीई इन्सुलेशन (एक्सएलपीई केबल्स) असलेल्या केबल्सचे मुख्य फायदे इम्प्रेग्नेटेड पेपर इन्सुलेशन (बीपीआय केबल्स) असलेल्या केबल्सवर लक्षात घेऊया:

• बिछावणीच्या परिस्थितीनुसार, उच्च परवानगी असलेल्या दीर्घकालीन तापमानामुळे XLPE केबल्सचे थ्रूपुट 1.2-1.3 पट जास्त आहे,

• शॉर्ट-सर्किट करंट्स (SC) वर XLPE केबल्सचा थर्मल रेझिस्टन्स उच्च मर्यादित तापमानामुळे जास्त असतो, XLPE केबल्सचे विशिष्ट ब्रेकडाउन BPI केबल्सच्या तुलनेत 10-15 पट कमी असतात,

• XLPE-केबलचे दीर्घ सेवा आयुष्य (50 वर्षांहून अधिक काळ निर्मात्यांद्वारे प्रदान केलेले),

• कमी वजन, व्यास, बेंडिंग त्रिज्या, जड शिसे (किंवा अॅल्युमिनियम) शीथ नसल्यामुळे XLPE केबल्सच्या स्थापनेसाठी सुलभ परिस्थिती,

• इन्सुलेशन आणि आवरणासाठी पॉलिमर मटेरिअलचा वापर केल्यामुळे XLPE केबल्स नकारात्मक तापमानात (-20 डिग्री सेल्सिअस पर्यंत) प्रीहीटिंग न करता ठेवता येतात,

• XLPE केबल्सच्या बांधकामात द्रव घटकांच्या अनुपस्थितीमुळे स्थापना वेळ आणि खर्च कमी होतो,

• XLPE केबल्स अयशस्वी झाल्यास तेल गळती आणि पर्यावरणीय प्रदूषणाच्या अनुपस्थितीमुळे अत्यंत पर्यावरणास अनुकूल आहेत,

• XLPE केबलच्या स्ट्रक्चरल घटकांची हायग्रोस्कोपिकिटी बीपीआय केबलपेक्षा खूपच कमी आहे, इन्सुलेशनचे उच्च डायलेक्ट्रिक गुणधर्म,

• XLPE केबल्सना केबल मार्गाच्या पातळीतील फरकावर कोणतेही निर्बंध नाहीत.

तांदूळ. 1. XLPE इन्सुलेटेड केबल

XLPE केबल्सचे मुख्य वैशिष्ट्य म्हणजे त्यांचे मूलभूतपणे नवीन इन्सुलेशन — क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथिलीन... इन्सुलेशन म्हणून पॉलिथिलीन बर्याच काळापासून ओळखले जाते. परंतु पारंपारिक थर्मोप्लास्टिक पॉलीथिलीनमध्ये गंभीर कमतरता आहेत, ज्यापैकी मुख्य म्हणजे वितळण्याच्या बिंदूच्या जवळच्या तापमानात कामगिरीमध्ये तीव्र बिघाड. थर्मोप्लास्टिक पॉलीथिलीन इन्सुलेशन आधीच 85 डिग्री सेल्सिअस तापमानात त्याचे आकार, विद्युत आणि यांत्रिक वैशिष्ट्ये गमावू लागते.

XLPE इन्सुलेशन 130 डिग्री सेल्सिअस तापमानातही त्याचा आकार, विद्युत आणि यांत्रिक वैशिष्ट्ये टिकवून ठेवते.

"क्रॉस-लिंकिंग" किंवा "व्हल्कनायझेशन" हा शब्द आण्विक स्तरावर पॉलिथिलीनच्या उपचारांना सूचित करतो. पॉलीथिलीन मॅक्रोमोलेक्यूल्समधील क्रॉसलिंकिंग प्रक्रियेत तयार होणारे क्रॉसलिंक्स त्रि-आयामी रचना तयार करतात जी सामग्रीची उच्च विद्युत आणि यांत्रिक वैशिष्ट्ये, कमी हायग्रोस्कोपीसिटी आणि विस्तृत ऑपरेटिंग तापमान श्रेणी निर्धारित करते.

जागतिक केबल उद्योगात, पॉवर केबल्सच्या उत्पादनात दोन क्रॉस-लिंकिंग तंत्रज्ञान वापरले जातात, त्यातील मुख्य फरक म्हणजे अभिकर्मक आहे ज्याद्वारे पॉलीथिलीन क्रॉस-लिंकिंग प्रक्रिया होते.

सर्वात सामान्य तंत्रज्ञान म्हणजे पेरोक्साईडसह क्रॉस-लिंकिंग, जेव्हा पॉलीथिलीनला विशिष्ट रसायनांच्या मदतीने क्रॉस-लिंक केले जाते - पेरोक्साइड्स एका तटस्थ वायू वातावरणात विशिष्ट तापमान आणि दाबाने. या तंत्रज्ञानामुळे पुरेशा प्रमाणात क्रॉस-लिंक मिळवणे शक्य होते. इन्सुलेशनच्या संपूर्ण जाडीमध्ये जोडणे आणि हवेच्या समावेशाच्या अनुपस्थितीची हमी देणे. चांगल्या डायलेक्ट्रिक गुणधर्मांव्यतिरिक्त, यात इतर केबल इन्सुलेशन सामग्री आणि उत्कृष्ट यांत्रिक गुणधर्मांपेक्षा विस्तृत ऑपरेटिंग तापमान श्रेणी देखील आहे. पेरोक्साइड तंत्रज्ञानाचा वापर मध्यम आणि उच्च व्होल्टेज केबल्सच्या उत्पादनात केला जातो.

शून्य सामर्थ्य क्रॉसलिंकिंग हे कमी सामान्य आहे, जेथे कमी तापमानात क्रॉसलिंकिंग सुनिश्चित करण्यासाठी पॉलिथिलीनमध्ये विशेष संयुगे (सिलेन) जोडले जातात. या स्वस्त तंत्रज्ञानासाठी ऍप्लिकेशन सेक्टरमध्ये कमी आणि मध्यम व्होल्टेज केबल्सचा समावेश होतो.

1996 मध्ये XLPE केबल्सची पहिली रशियन निर्माता मॉस्को कंपनी ABB Moskabel होती, ज्याने पेरोक्साइड क्रॉस-लिंकिंग तंत्रज्ञान वापरले. 2003 मध्ये, JSC "Kamkabel" सिलेन क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथिलीनपासून बनवलेल्या XLPE केबल्सची पहिली रशियन निर्माता बनली.

XLPE केबल्सच्या दोन आवृत्त्या आहेत - तीन-कोर आणि सिंगल-कोर. XLPE केबल्स साधारणपणे सिंगल-कोर डिझाइनमध्ये तयार केल्या जातात (चित्र 2).

तांदूळ. 2.सिंगल-कोर XLPE केबलचे बाह्य दृश्य: 1- गोल मल्टी-वायर सीलबंद करंट-वाहक कंडक्टर, 2- अर्ध-संवाहक क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथिलीनपासून बनवलेल्या कोरसह ढाल, 3- क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथिलीनचे इन्सुलेशन, 4- शील्ड अर्धसंवाहक क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथिलीनच्या इन्सुलेशनसह, 5 — सेमीकंडक्टिंग टेप किंवा सेमीकंडक्टिंग वॉटरप्रूफिंग टेपचा बनलेला पृथक्करण स्तर, 6 — तांब्याच्या तारांची ढाल, तांबे टेपने बांधलेली, 7 — क्रेप पेपरच्या दोन रिबनचा विभक्त थर, रबरयुक्त फॅब्रिक, पॉलिमर टेप किंवा वॉटरप्रूफिंग टेप, अॅल्युमिनियमचा 8-विभाजित थर -पॉलीथिलीन किंवा अभ्रक टेप, पॉलीथिलीनचा 9-रॅप, पीव्हीसी-प्लास्टिक

XLPE केबलच्या तीन-कोर आवृत्तीचे एक विशिष्ट वैशिष्ट्य म्हणजे पॉलीथिलीन किंवा पॉलीव्हिनिल क्लोराईड (PVC) प्लास्टिक मिश्रणाने बनविलेले एक्सट्रुडेड फेज-फेज फिलरची उपस्थिती.

सिंगल-कोर XLPE केबल्सचा वापर, सर्व प्रथम, फेज-फेज शॉर्ट सर्किटच्या संभाव्यतेमध्ये तीव्र घट झाल्यामुळे वीज पुरवठ्याची वाढीव विश्वासार्हता सुनिश्चित करण्यास अनुमती देते. दोन संरचनात्मकदृष्ट्या असंबंधित सिंगल-कोर केबल्स (कनेक्टर किंवा एंड स्लीव्हज) च्या इन्सुलेशनच्या एकाच ठिकाणी एकाचवेळी विनाशाची संभाव्यता इन्सुलेटेड बसबारसह बसच्या फेज-फेज नुकसानाच्या संभाव्यतेशी संबंधित आहे, म्हणजे. खूप लहान.

XLPE इन्सुलेटेड सिंगल-कोर केबल्ससह सिंगल-फेज अर्थ फॉल्ट्सची संभाव्यता तीन-कोर BPI केबल्सच्या तुलनेत खूपच कमी आहे. सिंगल-कोर XLPE केबल्सच्या डिझाइनद्वारे आणि इन्सुलेशनच्या उत्कृष्ट डायलेक्ट्रिक गुणधर्मांद्वारे हे दोन्ही साध्य केले जाते.

XLPE केबल्सची सिंगल-कोर आवृत्ती 800 मिमी पर्यंत वर्तमान-वाहक तारांच्या क्रॉस-सेक्शनला परवानगी देते. अशा क्रॉस-सेक्शनसह केबल्स ऊर्जा-केंद्रित उपक्रमांच्या वीज पुरवठा प्रणालीमध्ये वापरल्या जाणार्या बसबारशी यशस्वीपणे स्पर्धा करू शकतात.

विविध बाह्य सर्किट्ससह केबलच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक सुसंगततेसाठी आणि केबलच्या कोरभोवती विद्युत क्षेत्राची सममिती सुनिश्चित करण्यासाठी आणि त्यामुळे इन्सुलेशनच्या ऑपरेशनसाठी अधिक अनुकूल परिस्थिती निर्माण करण्यासाठी केबल घटकांचे संरक्षण आवश्यक आहे. आतील ढाल अर्ध-वाहक प्लास्टिकच्या बनलेल्या असतात, बाहेरील ढाल तांब्याच्या तारा आणि पट्ट्यांपासून बनलेले असतात.

बाह्य संरक्षक आवरण केबलच्या अंतर्गत घटकांना ओलावा प्रवेश आणि स्थापना आणि ऑपरेशन दरम्यान यांत्रिक नुकसानापासून संरक्षण करते. XLPE केबल्सची बाह्य आवरणे उच्च शक्तीच्या पॉलीथिलीन किंवा PVC कंपाऊंडपासून बनलेली असतात.

तांदूळ. 3. XLPE इन्सुलेशन APvPg सह केबल

XLPE इन्सुलेशनसह केबल्सचे पारंपारिक अल्फान्यूमेरिक पदनाम (मार्किंग):

• A — अॅल्युमिनियम कंडक्टर, कोणतेही पद नाही — तांबे कंडक्टर,

• पीव्ही - इन्सुलेट सामग्री - क्रॉस-लिंक केलेले (व्हल्कनाइज्ड) पॉलीथिलीन,

• पी किंवा व्ही - पॉलिथिलीन किंवा पीव्हीसी प्लास्टिकचे आवरण,

• y — वाढीव जाडीसह प्रबलित पॉलिथिलीन शेल,

• ng — कमी ज्वलनशीलतेसह पीव्हीसी-कंपाऊंडचे आवरण,

• एनजीडी - कमी धूर आणि वायू उत्सर्जनासह पीव्हीसी कंपाऊंडचे आवरण,

• d — जलरोधक टेपसह स्क्रीनचे अनुदैर्ध्य सीलिंग,

• 1 किंवा 3 - करंट असलेल्या तारांची संख्या,

• वर्तमान वाहून नेणाऱ्या वायरचा 50—800 क्रॉस-सेक्शन, mm2,

• वर्तमान-वाहक वायरचे gzh-सीलिंग, स्क्रीनचा 2 16-35-क्रॉस-सेक्शन, मिमी,

• 1-500 — नाममात्र व्होल्टेज, kV.

पदनाम उदाहरण: APvPg 1×240 / 35-10-केबल अॅल्युमिनियम कोर (A), XLPE इन्सुलेशन (Pv), पॉलिथिलीन शीथ (P), शील्डिंग (g), सॉलिड (1), कंडक्टर क्रॉस-सेक्शन 240 मिमी. स्क्रीन क्रॉस-सेक्शन 35 मिमी, नाममात्र व्होल्टेज 10 केव्ही.