Materiały kablowe blokujące wodę
Materiały blokujące wodę można ogólnie podzielić na dwie kategorie: aktywne blokowanie wody i pasywne blokowanie wody. Aktywne blokowanie wody wykorzystuje właściwości pochłaniania wody i pęcznienia materiałów aktywnych. Gdy osłona lub połączenie zostaną uszkodzone, materiały te rozszerzają się w kontakcie z wodą, ograniczając jej penetrację w kablu. Takie materiały obejmujążel rozprężający pochłaniający wodę, taśma blokująca wodę, proszek blokujący wodę,przędza blokująca wodęi przewód blokujący wodę. Z drugiej strony pasywne blokowanie wody wykorzystuje materiały hydrofobowe do blokowania wody na zewnątrz kabla, gdy osłona jest uszkodzona. Przykładami pasywnych materiałów blokujących wodę są pasta wypełniona ropą naftową, klej topliwy i pasta rozszerzalna pod wpływem ciepła.
I. Materiały pasywne blokujące wodę
Wprowadzanie pasywnych materiałów blokujących wodę, takich jak pasta naftowa, do kabli było podstawową metodą blokowania wody we wczesnych kablach energetycznych. Ta metoda skutecznie zapobiega przedostawaniu się wody do kabla, ale ma następujące wady:
1. Znacznie zwiększa wagę kabla;
2. Powoduje to obniżenie parametrów przewodzenia kabla;
3. Pasta naftowa silnie zanieczyszcza złącza kablowe, utrudniając ich czyszczenie;
4. Cały proces napełniania jest trudny do kontrolowania, a niepełne napełnienie może skutkować słabym działaniem systemu blokującego wodę.
II. Materiały blokujące wodę aktywną
Obecnie aktywne materiały blokujące wodę stosowane w kablach to głównie taśma blokująca wodę, proszek blokujący wodę, sznur blokujący wodę i przędza blokująca wodę. W porównaniu do pasty naftowej, aktywne materiały blokujące wodę mają następujące cechy: wysoką absorpcję wody i wysoki współczynnik pęcznienia. Mogą szybko wchłaniać wodę i szybko pęcznieć, tworząc substancję przypominającą żel, która blokuje infiltrację wody, zapewniając w ten sposób bezpieczeństwo izolacji kabla. Ponadto aktywne materiały blokujące wodę są lekkie, czyste i łatwe w instalacji i łączeniu. Mają jednak również pewne wady:
1.Proszek blokujący wodę trudno jest równomiernie nanieść;
2. Taśma lub przędza blokująca wodę może zwiększyć średnicę zewnętrzną, utrudniając odprowadzanie ciepła, przyspieszając starzenie się kabla pod wpływem ciepła i ograniczając jego zdolność przesyłową;
3. Materiały aktywnie blokujące wodę są zazwyczaj droższe.
Analiza blokowania wody: Obecnie główną metodą w Chinach zapobiegania przedostawaniu się wody przez warstwę izolacyjną kabli jest zwiększenie warstwy wodoszczelnej. Jednak aby osiągnąć kompleksowe blokowanie wody w kablach, musimy nie tylko wziąć pod uwagę promieniową penetrację wody, ale także skutecznie zapobiegać wzdłużnej dyfuzji wody po jej wejściu do kabla.
Wodoodporna warstwa izolacyjna z polietylenu (osłona wewnętrzna): Wytłaczanie warstwy blokującej wodę z polietylenu w połączeniu z warstwą amortyzującą pochłaniającą wilgoć (taką jak taśma blokująca wodę) może spełnić wymagania dotyczące blokowania wody wzdłużnej i ochrony przed wilgocią w kablach instalowanych w umiarkowanie wilgotnych środowiskach. Warstwa blokująca wodę z polietylenu jest łatwa w produkcji i nie wymaga dodatkowego sprzętu.
Taśma aluminiowa powlekana plastikiem Warstwa izolacyjna z polietylenu połączona z wodoodporną warstwą: Jeśli kable są instalowane w wodzie lub w środowiskach o ekstremalnej wilgotności, promieniowa zdolność blokowania wody warstw izolacyjnych z polietylenu może być niewystarczająca. W przypadku kabli wymagających wyższej wydajności blokowania wody promieniowej, obecnie powszechne jest owijanie rdzenia kabla warstwą taśmy kompozytowej aluminiowo-plastikowej. To uszczelnienie jest setki, a nawet tysiące razy bardziej odporne na wodę niż czysty polietylen. Dopóki szew taśmy kompozytowej jest całkowicie sklejony i uszczelniony, przenikanie wody jest niemal niemożliwe. Taśma kompozytowa aluminiowo-plastikowa wymaga podłużnego procesu owijania i łączenia, co wiąże się z dodatkowymi inwestycjami i modyfikacjami sprzętu.
W praktyce inżynierskiej osiągnięcie podłużnego blokowania wody jest bardziej złożone niż promieniowe blokowanie wody. Stosowano różne metody, takie jak zmiana struktury przewodu na konstrukcję ściśle dociskaną, ale efekty były minimalne, ponieważ w dociskanym przewodzie nadal występują szczeliny, które umożliwiają dyfuzję wody poprzez działanie kapilarne. Aby osiągnąć prawdziwe podłużne blokowanie wody, konieczne jest wypełnienie szczelin w przewodzie linkowym materiałami blokującymi wodę. Następujące dwa poziomy środków i struktur można wykorzystać do osiągnięcia podłużnego blokowania wody w kablach:
1. Zastosowanie przewodników blokujących wodę. Dodaj sznur blokujący wodę, proszek blokujący wodę, przędzę blokującą wodę lub owiń taśmę blokującą wodę wokół ściśle dociśniętego przewodnika.
2. Zastosowanie rdzeni blokujących wodę. Podczas procesu produkcji kabla wypełnij rdzeń przędzą blokującą wodę, sznurem lub owiń rdzeń półprzewodzącą lub izolującą taśmą blokującą wodę.
Obecnie głównym wyzwaniem w przypadku blokowania wody wzdłużnej są przewodniki blokujące wodę — w jaki sposób wypełnić substancje blokujące wodę pomiędzy przewodnikami i jakie substancje blokujące wodę zastosować, pozostaje przedmiotem badań.
III. Wniosek
Technologia radialnego blokowania wody wykorzystuje głównie warstwy izolacyjne blokujące wodę owinięte wokół warstwy izolacyjnej przewodnika, z warstwą amortyzującą pochłaniającą wilgoć dodaną na zewnątrz. W przypadku kabli średniego napięcia powszechnie stosuje się taśmę kompozytową aluminiowo-plastikową, podczas gdy kable wysokiego napięcia zazwyczaj wykorzystują metalowe osłony uszczelniające z ołowiu, aluminium lub stali nierdzewnej.
Technologia blokowania wody wzdłużnej koncentruje się przede wszystkim na wypełnianiu szczelin między przewodzącymi pasmami materiałami blokującymi wodę, aby zablokować dyfuzję wody wzdłuż rdzenia. Z obecnych osiągnięć technologicznych wynika, że wypełnianie proszkiem blokującym wodę jest stosunkowo skuteczne w przypadku blokowania wody wzdłużnej.
Osiągnięcie wodoodporności kabli nieuchronnie wpłynie na odprowadzanie ciepła i właściwości przewodzące kabla, dlatego tak ważne jest, aby wybrać lub zaprojektować odpowiednią strukturę kabla blokującą wodę w oparciu o wymagania inżynieryjne.
Czas publikacji: 14-02-2025