XLPE ઇન્સ્યુલેટેડ કેબલ્સ: ઉપકરણ, ડિઝાઇન, ફાયદા, એપ્લિકેશન

હાલમાં, કેબલ અને વાયર ઉત્પાદનોના રશિયન બજારમાં XLPE ઇન્સ્યુલેશન સાથેના કેબલના ઉત્પાદન અને વપરાશમાં સતત વધારો થઈ રહ્યો છે. આ કેબલોનું રશિયન હોદ્દો XLPE છે, અંગ્રેજી XLPE છે, જર્મન VPE છે અને સ્વીડિશ PEX છે.

ચાલો XLPE ઇન્સ્યુલેશન (XLPE કેબલ્સ) સાથેના કેબલના મુખ્ય ફાયદાઓ પર ધ્યાન આપીએ જેના પર ગર્ભિત પેપર ઇન્સ્યુલેશન (BPI કેબલ્સ) હોય છે:

• બિછાવેલી સ્થિતિના આધારે, લાંબા ગાળાના ઊંચા તાપમાનને કારણે XLPE કેબલનું થ્રુપુટ 1.2-1.3 ગણું વધારે છે,

• શોર્ટ-સર્કિટ કરંટ (SC) પર XLPE કેબલનો થર્મલ રેઝિસ્ટન્સ ઊંચા મર્યાદા તાપમાનને કારણે વધારે છે, XLPE કેબલ્સનું ચોક્કસ બ્રેકડાઉન BPI કેબલ કરતાં 10-15 ગણું ઓછું છે,

• XLPE-કેબલની લાંબી સેવા જીવન (50 વર્ષથી વધુ માટે ઉત્પાદકો દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે),

• ઓછા વજન, વ્યાસ, બેન્ડિંગ ત્રિજ્યા, ભારે લીડ (અથવા એલ્યુમિનિયમ) આવરણની ગેરહાજરીને કારણે XLPE કેબલના ઇન્સ્ટોલેશન માટે સરળ શરતો,

• ઇન્સ્યુલેશન અને આવરણ માટે પોલિમર મટિરિયલના ઉપયોગને કારણે XLPE કેબલ્સ નેગેટિવ તાપમાને (-20 ° સે સુધી) પ્રીહિટ કર્યા વિના મૂકી શકાય છે,

• XLPE કેબલના નિર્માણમાં પ્રવાહી ઘટકોની ગેરહાજરી ઇન્સ્ટોલેશન સમય અને ખર્ચ ઘટાડે છે,

• XLPE કેબલ્સ નિષ્ફળતાના કિસ્સામાં તેલના લિકેજ અને પર્યાવરણીય પ્રદૂષણની ગેરહાજરીને કારણે અત્યંત પર્યાવરણને અનુકૂળ છે,

• XLPE કેબલના માળખાકીય તત્વોની હાઇગ્રોસ્કોપીસીટી BPI કેબલ કરતા ઘણી ઓછી છે, ઇન્સ્યુલેશનના ઉચ્ચ ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો,

• XLPE કેબલ્સમાં કેબલ રૂટના સ્તરના તફાવત પર કોઈ નિયંત્રણો નથી.

ચોખા. 1. XLPE ઇન્સ્યુલેટેડ કેબલ

XLPE કેબલ્સની મુખ્ય લાક્ષણિકતા એ તેમનું મૂળભૂત રીતે નવું ઇન્સ્યુલેશન છે — ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિઇથિલિન... ઇન્સ્યુલેશન તરીકે પોલિઇથિલિન લાંબા સમયથી જાણીતું છે. પરંતુ પરંપરાગત થર્મોપ્લાસ્ટિક પોલિઇથિલિનમાં ગંભીર ખામીઓ છે, જેમાંથી મુખ્ય ગલનબિંદુની નજીકના તાપમાને પ્રભાવમાં તીવ્ર બગાડ છે. થર્મોપ્લાસ્ટિક પોલિઇથિલિન ઇન્સ્યુલેશન 85 ° સે તાપમાને પહેલેથી જ તેનો આકાર, ઇલેક્ટ્રિકલ અને યાંત્રિક લાક્ષણિકતાઓ ગુમાવવાનું શરૂ કરે છે.

XLPE ઇન્સ્યુલેશન 130 °C પર પણ તેનો આકાર, વિદ્યુત અને યાંત્રિક લાક્ષણિકતાઓ જાળવી રાખે છે.

"ક્રોસ-લિંકિંગ" અથવા "વલ્કેનાઇઝેશન" શબ્દ પરમાણુ સ્તરે પોલિઇથિલિનની સારવારનો સંદર્ભ આપે છે. પોલિઇથિલિન મેક્રોમોલેક્યુલ્સ વચ્ચે ક્રોસલિંકિંગની પ્રક્રિયામાં રચાયેલી ક્રોસલિંક્સ ત્રિ-પરિમાણીય માળખું બનાવે છે જે સામગ્રીની ઉચ્ચ વિદ્યુત અને યાંત્રિક લાક્ષણિકતાઓ, ઓછી હાઇગ્રોસ્કોપીસીટી અને વ્યાપક ઓપરેટિંગ તાપમાન શ્રેણી નક્કી કરે છે.

વૈશ્વિક કેબલ ઉદ્યોગમાં, પાવર કેબલના ઉત્પાદનમાં બે ક્રોસ-લિંકિંગ તકનીકોનો ઉપયોગ થાય છે, જે વચ્ચેનો મુખ્ય તફાવત એ રીએજન્ટ છે જેની સાથે પોલિઇથિલિન ક્રોસ-લિંકિંગ પ્રક્રિયા થાય છે.

સૌથી સામાન્ય તકનીક પેરોક્સાઇડ સાથે ક્રોસ-લિંકિંગ છે, જ્યારે પોલિઇથિલિનને વિશિષ્ટ રસાયણોની મદદથી ક્રોસ-લિંક કરવામાં આવે છે - ચોક્કસ તાપમાન અને દબાણ પર તટસ્થ ગેસ વાતાવરણમાં પેરોક્સાઇડ. આ તકનીક પર્યાપ્ત ડિગ્રી મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે. ઇન્સ્યુલેશનની સમગ્ર જાડાઈને જોડવું અને હવાના સમાવેશની ગેરહાજરીની ખાતરી આપવા માટે. સારા ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો ઉપરાંત, તે અન્ય કેબલ ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રી અને ઉત્તમ યાંત્રિક ગુણધર્મો કરતાં વ્યાપક ઓપરેટિંગ તાપમાન શ્રેણી પણ ધરાવે છે. પેરોક્સાઇડ ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ મધ્યમ અને ઉચ્ચ વોલ્ટેજ કેબલના ઉત્પાદનમાં થાય છે.

ઝીરો સ્ટ્રેન્થ ક્રોસલિંકિંગ ઓછું સામાન્ય છે, જ્યાં નીચા તાપમાને ક્રોસલિંકિંગની ખાતરી કરવા માટે પોલિઇથિલિનમાં ખાસ સંયોજનો (સિલેન) ઉમેરવામાં આવે છે. આ સસ્તી ટેક્નોલોજી માટે એપ્લિકેશન સેક્ટર નીચા અને મધ્યમ વોલ્ટેજ કેબલને આવરી લે છે.

1996 માં XLPE કેબલ્સનું પ્રથમ રશિયન ઉત્પાદક મોસ્કો કંપની એબીબી મોસ્કાબેલ હતું, જેણે પેરોક્સાઇડ ક્રોસ-લિંકિંગ તકનીકનો ઉપયોગ કર્યો હતો. 2003 માં, JSC "Kamkabel" સિલેન ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિઇથિલિનથી બનેલા XLPE કેબલનું પ્રથમ રશિયન ઉત્પાદક બન્યું.

XLPE કેબલના બે વર્ઝન છે - ત્રણ-કોર અને સિંગલ-કોર. XLPE કેબલ્સ સામાન્ય રીતે સિંગલ-કોર ડિઝાઇનમાં બનાવવામાં આવે છે (ફિગ. 2).

ચોખા. 2.સિંગલ-કોર XLPE કેબલનું બાહ્ય દૃશ્ય: 1- રાઉન્ડ મલ્ટી-વાયર સીલબંધ વર્તમાન-વહન કંડક્ટર, 2- અર્ધ-સંવાહક ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિઇથિલિનથી બનેલા કોર સાથેની ઢાલ, 3- ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિઇથિલિનનું ઇન્સ્યુલેશન, 4- કવચ અર્ધ-સંવાહક ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિઇથિલિનના ઇન્સ્યુલેશન સાથે, 5 — સેમિકન્ડક્ટિંગ ટેપ અથવા સેમિકન્ડક્ટિંગ વોટરપ્રૂફિંગ ટેપથી બનેલું વિભાજન સ્તર, 6 — કોપર ટેપ વડે બાંધેલા તાંબાના વાયરની કવચ, 7 — ક્રેપ પેપરના બે રિબન, રબરવાળા ફેબ્રિકનું અલગ પડતું સ્તર, પોલિમર ટેપ અથવા વોટરપ્રૂફિંગ ટેપ, એલ્યુમિનિયમનું 8-સેપરેટીંગ લેયર -પોલીથીલીન અથવા મીકા ટેપ, 9-પોલીથીલીનનું રેપ, પીવીસી-પ્લાસ્ટિક

XLPE કેબલના થ્રી-કોર વર્ઝનની એક વિશિષ્ટ વિશેષતા એ પોલિઇથિલિન અથવા પોલીવિનાઇલ ક્લોરાઇડ (PVC) પ્લાસ્ટિક મિશ્રણમાંથી બનેલા એક્સટ્રુડેડ ફેઝ-ફેઝ ફિલરની હાજરી છે.

સિંગલ-કોર XLPE કેબલનો ઉપયોગ, સૌ પ્રથમ, તબક્કા-તબક્કાના શોર્ટ સર્કિટની સંભાવનામાં તીવ્ર ઘટાડાથી પાવર સપ્લાયની વધેલી વિશ્વસનીયતાની ખાતરી કરવા માટે પરવાનગી આપે છે. બે માળખાકીય રીતે અસંબંધિત સિંગલ-કોર કેબલ (કનેક્ટર અથવા એન્ડ સ્લીવ્સ) ના ઇન્સ્યુલેશનની એક જગ્યાએ એક સાથે વિનાશની સંભાવના ઇન્સ્યુલેટેડ બસબાર્સ સાથેની બસના તબક્કા-તબક્કાના નુકસાનની સંભાવનાને અનુરૂપ છે, એટલે કે. ખુબ નાનું.

XLPE ઇન્સ્યુલેટેડ સિંગલ-કોર કેબલ્સ સાથે સિંગલ-ફેઝ અર્થ ફોલ્ટ્સની સંભાવના ત્રણ-કોર BPI કેબલ્સ કરતાં ઘણી ઓછી છે. સિંગલ-કોર XLPE કેબલની ડિઝાઇન અને ઇન્સ્યુલેશનના શ્રેષ્ઠ ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો દ્વારા આ બંને પ્રાપ્ત થાય છે.

XLPE કેબલ્સનું સિંગલ-કોર વર્ઝન 800 mm સુધીના વર્તમાન-વહન વાયરના ક્રોસ-સેક્શનને મંજૂરી આપે છે. આવા ક્રોસ-સેક્શનવાળા કેબલ્સ ઊર્જા-સઘન સાહસોની પાવર સપ્લાય સિસ્ટમ્સમાં ઉપયોગમાં લેવાતા બસબાર્સ સાથે સફળતાપૂર્વક સ્પર્ધા કરી શકે છે.

વિવિધ બાહ્ય સર્કિટ સાથે કેબલની ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સુસંગતતા માટે અને કેબલના મુખ્ય ભાગની આસપાસના ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની સમપ્રમાણતાને સુનિશ્ચિત કરવા અને તેથી ઇન્સ્યુલેશનના સંચાલન માટે વધુ અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓ બનાવવા માટે કેબલ તત્વોનું રક્ષણ કરવું જરૂરી છે. અંદરની ઢાલ અર્ધ-વાહક પ્લાસ્ટિકની બનેલી હોય છે, બહારની ઢાલ તાંબાના વાયર અને સ્ટ્રીપ્સથી બનેલી હોય છે.

બાહ્ય રક્ષણાત્મક આવરણ કેબલના આંતરિક તત્વોને ઇન્સ્ટોલેશન અને ઓપરેશન દરમિયાન ભેજના પ્રવેશ અને યાંત્રિક નુકસાનથી સુરક્ષિત કરે છે. XLPE કેબલના બાહ્ય આવરણ ઉચ્ચ તાકાત પોલિઇથિલિન અથવા PVC સંયોજનથી બનેલા છે.

ચોખા. 3. XLPE ઇન્સ્યુલેશન APvPg સાથે કેબલ

XLPE ઇન્સ્યુલેશન સાથેના કેબલના પરંપરાગત આલ્ફાન્યૂમેરિક હોદ્દો (માર્કિંગ):

• A — એલ્યુમિનિયમ કંડક્ટર, કોઈ હોદ્દો નથી — કોપર કંડક્ટર,

• પીવી — અવાહક સામગ્રી — ક્રોસ-લિંક્ડ (વલ્કેનાઈઝ્ડ) પોલિઇથિલિન,

• પી અથવા વી - પોલિઇથિલિન અથવા પીવીસી પ્લાસ્ટિકના બનેલા કેસીંગ,

• y — વધેલી જાડાઈ સાથે પ્રબલિત પોલિઇથિલિન શેલ,

• ng — ઓછી જ્વલનશીલતા સાથે પીવીસી-કમ્પાઉન્ડનું આવરણ,

• ngd — ઓછા ધુમાડા અને ગેસના ઉત્સર્જન સાથે પીવીસી કમ્પાઉન્ડથી બનેલું આવરણ,

• d — વોટરપ્રૂફ ટેપ સાથે સ્ક્રીનની રેખાંશ સીલિંગ,

• 1 અથવા 3 — વર્તમાન સાથે વાયરની સંખ્યા,

• વર્તમાન-વહન વાયરનો 50—800 ક્રોસ-સેક્શન, mm2,

• વર્તમાન-વહન વાયરની gzh-સીલિંગ, સ્ક્રીનનો 2 16-35-ક્રોસ-સેક્શન, mm,

• 1-500 — નજીવા વોલ્ટેજ, kV.

હોદ્દો ઉદાહરણ: એલ્યુમિનિયમ કોર (A), XLPE ઇન્સ્યુલેશન (Pv), પોલિઇથિલિન શીથ (P), શિલ્ડિંગ (g), સોલિડ (1), કંડક્ટર ક્રોસ-સેક્શન 240 mm સાથે APvPg 1×240 / 35-10-કેબલ. સ્ક્રીન ક્રોસ-સેક્શન 35 mm, નોમિનલ વોલ્ટેજ 10 kV.