പവർ കേബിൾ നിർമ്മാണ പ്രക്രിയയുടെ കേബിൾ ഘടനയും മെറ്റീരിയലും.

കേബിളിന്റെ ഘടന ലളിതമായി തോന്നുന്നു, വാസ്തവത്തിൽ, അതിലെ ഓരോ ഘടകത്തിനും അതിന്റേതായ പ്രധാന ലക്ഷ്യമുണ്ട്, അതിനാൽ കേബിൾ നിർമ്മിക്കുമ്പോൾ ഓരോ ഘടക വസ്തുക്കളും ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം തിരഞ്ഞെടുക്കണം, അതിനാൽ പ്രവർത്തന സമയത്ത് ഈ വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച കേബിളിന്റെ വിശ്വാസ്യത ഉറപ്പാക്കുന്നു.

1. കണ്ടക്ടർ മെറ്റീരിയൽ
ചരിത്രപരമായി, പവർ കേബിൾ കണ്ടക്ടറുകൾക്ക് ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന വസ്തുക്കൾ ചെമ്പ്, അലുമിനിയം എന്നിവയായിരുന്നു. സോഡിയവും ചുരുക്കമായി പരീക്ഷിച്ചു. ചെമ്പിനും അലുമിനിയത്തിനും മികച്ച വൈദ്യുതചാലകതയുണ്ട്, ഒരേ വൈദ്യുതധാര കടത്തിവിടുമ്പോൾ ചെമ്പിന്റെ അളവ് താരതമ്യേന കുറവാണ്, അതിനാൽ ചെമ്പ് കണ്ടക്ടറിന്റെ പുറം വ്യാസം അലുമിനിയം കണ്ടക്ടറിനേക്കാൾ ചെറുതാണ്. അലുമിനിയത്തിന്റെ വില ചെമ്പിനേക്കാൾ വളരെ കുറവാണ്. കൂടാതെ, ചെമ്പിന്റെ സാന്ദ്രത അലുമിനിയത്തേക്കാൾ വലുതായതിനാൽ, കറന്റ് വഹിക്കാനുള്ള ശേഷി ഒന്നുതന്നെയാണെങ്കിലും, അലുമിനിയം കണ്ടക്ടറിന്റെ ക്രോസ് സെക്ഷൻ ചെമ്പ് കണ്ടക്ടറിനേക്കാൾ വലുതാണ്, പക്ഷേ അലുമിനിയം കണ്ടക്ടർ കേബിൾ ഇപ്പോഴും ചെമ്പ് കണ്ടക്ടർ കേബിളിനേക്കാൾ ഭാരം കുറഞ്ഞതാണ്.

2. ഇൻസുലേഷൻ വസ്തുക്കൾ
എംവി പവർ കേബിളുകൾക്ക് ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്ന നിരവധി ഇൻസുലേറ്റിംഗ് വസ്തുക്കളുണ്ട്, സാങ്കേതികമായി പക്വത പ്രാപിച്ച ഇംപ്രെഗ്നേറ്റഡ് പേപ്പർ ഇൻസുലേഷൻ മെറ്റീരിയലുകൾ ഉൾപ്പെടെ, ഇവ 100 വർഷത്തിലേറെയായി വിജയകരമായി ഉപയോഗിച്ചുവരുന്നു. ഇന്ന്, എക്സ്ട്രൂഡഡ് പോളിമർ ഇൻസുലേഷൻ വ്യാപകമായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. എക്സ്ട്രൂഡഡ് പോളിമർ ഇൻസുലേഷൻ വസ്തുക്കളിൽ PE(LDPE, HDPE), XLPE, WTR-XLPE, EPR എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ഈ വസ്തുക്കൾ തെർമോപ്ലാസ്റ്റിക് പോലെ തന്നെ തെർമോസെറ്റിംഗും ആണ്. ചൂടാക്കുമ്പോൾ തെർമോപ്ലാസ്റ്റിക് വസ്തുക്കൾ രൂപഭേദം വരുത്തുന്നു, അതേസമയം തെർമോസെറ്റ് വസ്തുക്കൾ പ്രവർത്തന താപനിലയിൽ അവയുടെ ആകൃതി നിലനിർത്തുന്നു.

2.1 പേപ്പർ ഇൻസുലേഷൻ
പ്രവർത്തനത്തിന്റെ തുടക്കത്തിൽ, പേപ്പർ-ഇൻസുലേറ്റഡ് കേബിളുകൾ ഒരു ചെറിയ ലോഡ് മാത്രമേ വഹിക്കുന്നുള്ളൂ, താരതമ്യേന നന്നായി പരിപാലിക്കപ്പെടുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, വൈദ്യുതി ഉപയോക്താക്കൾ കേബിളിനെ കൂടുതൽ കൂടുതൽ ലോഡ് വഹിക്കുന്നതാക്കുന്നത് തുടരുന്നു, യഥാർത്ഥ ഉപയോഗ വ്യവസ്ഥകൾ നിലവിലെ കേബിളിന്റെ ആവശ്യങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമല്ലെങ്കിൽ, യഥാർത്ഥ നല്ല അനുഭവം കേബിളിന്റെ ഭാവി പ്രവർത്തനത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കാൻ കഴിയില്ല. സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, പേപ്പർ-ഇൻസുലേറ്റഡ് കേബിളുകൾ വളരെ അപൂർവമായി മാത്രമേ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുള്ളൂ.
2.2.പിവിസി
കുറഞ്ഞ വോൾട്ടേജ് 1kV കേബിളുകൾക്ക് ഇൻസുലേറ്റിംഗ് മെറ്റീരിയലായി PVC ഇപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഇത് ഒരു ഷീറ്റിംഗ് മെറ്റീരിയലുമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, കേബിൾ ഇൻസുലേഷനിൽ PVC യുടെ പ്രയോഗം XLPE ഉപയോഗിച്ച് വേഗത്തിൽ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ഷീറ്റിലെ പ്രയോഗം ലീനിയർ ലോ ഡെൻസിറ്റി പോളിയെത്തിലീൻ (LLDPE), മീഡിയം ഡെൻസിറ്റി പോളിയെത്തിലീൻ (MDPE) അല്ലെങ്കിൽ ഹൈ ഡെൻസിറ്റി പോളിയെത്തിലീൻ (HDPE) ഉപയോഗിച്ച് വേഗത്തിൽ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ PVC അല്ലാത്ത കേബിളുകൾക്ക് കുറഞ്ഞ ലൈഫ് സൈക്കിൾ ചെലവുകളുമുണ്ട്.
2.3. പോളിയെത്തിലീൻ (PE)
1930-കളിൽ വികസിപ്പിച്ചെടുത്ത ലോ ഡെൻസിറ്റി പോളിയെത്തിലീൻ (LDPE) ഇപ്പോൾ ക്രോസ്ലിങ്ക്ഡ് പോളിയെത്തിലീൻ (XLPE), വാട്ടർ-റെസിസ്റ്റന്റ് ട്രീ ക്രോസ്ലിങ്ക്ഡ് പോളിയെത്തിലീൻ (WTR-XLPE) വസ്തുക്കൾക്കുള്ള അടിസ്ഥാന റെസിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു. തെർമോപ്ലാസ്റ്റിക് അവസ്ഥയിൽ, പോളിയെത്തിലീന്റെ പരമാവധി പ്രവർത്തന താപനില 75 ° C ആണ്, ഇത് പേപ്പർ ഇൻസുലേറ്റഡ് കേബിളുകളുടെ പ്രവർത്തന താപനിലയേക്കാൾ (80~90 ° C) കുറവാണ്. ക്രോസ്-ലിങ്ക്ഡ് പോളിയെത്തിലീൻ (XLPE) യുടെ വരവോടെ ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിച്ചു, ഇത് പേപ്പർ-ഇൻസുലേറ്റഡ് കേബിളുകളുടെ സേവന താപനിലയെ നേരിടുകയോ കവിയുകയോ ചെയ്യും.

2.4.ക്രോസ്-ലിങ്ക്ഡ് പോളിയെത്തിലീൻ (XLPE)
XLPE എന്നത് കുറഞ്ഞ സാന്ദ്രതയുള്ള പോളിയെത്തിലീൻ (LDPE) ഒരു ക്രോസ്ലിങ്കിംഗ് ഏജന്റുമായി (പെറോക്സൈഡ് പോലുള്ളവ) കലർത്തി നിർമ്മിക്കുന്ന ഒരു തെർമോസെറ്റിംഗ് മെറ്റീരിയലാണ്.
XLPE ഇൻസുലേറ്റഡ് കേബിളിന്റെ പരമാവധി കണ്ടക്ടർ പ്രവർത്തന താപനില 90°C ആണ്, ഓവർലോഡ് ടെസ്റ്റ് 140°C വരെയാണ്, ഷോർട്ട് സർക്യൂട്ട് താപനില 250°C വരെ എത്താം. XLPE-ക്ക് മികച്ച ഡൈഇലക്ട്രിക് സ്വഭാവസവിശേഷതകൾ ഉണ്ട്, 600V മുതൽ 500kV വരെയുള്ള വോൾട്ടേജ് ശ്രേണിയിൽ ഇത് ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും.

2.5. ജല പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള മരം ക്രോസ്-ലിങ്ക്ഡ് പോളിയെത്തിലീൻ (WTR-XLPE)
വാട്ടർ ട്രീ പ്രതിഭാസം XLPE കേബിളിന്റെ സേവന ആയുസ്സ് കുറയ്ക്കും. വാട്ടർ ട്രീ വളർച്ച കുറയ്ക്കാൻ നിരവധി മാർഗങ്ങളുണ്ട്, എന്നാൽ ഏറ്റവും സാധാരണയായി അംഗീകരിക്കപ്പെടുന്ന ഒന്ന് വാട്ടർ ട്രീ വളർച്ചയെ തടയാൻ രൂപകൽപ്പന ചെയ്ത പ്രത്യേകം എഞ്ചിനീയറിംഗ് ചെയ്ത ഇൻസുലേഷൻ വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിക്കുക എന്നതാണ്, ഇതിനെ വാട്ടർ-റെസിസ്റ്റന്റ് ട്രീ ക്രോസ്-ലിങ്ക്ഡ് പോളിയെത്തിലീൻ WTR-XLPE എന്ന് വിളിക്കുന്നു.

2.6. എത്തലീൻ പ്രൊപ്പിലീൻ റബ്ബർ (EPR)
എഥിലീൻ, പ്രൊപിലീൻ (ചിലപ്പോൾ മൂന്നാമത്തെ മോണോമർ) എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് നിർമ്മിച്ച ഒരു തെർമോസെറ്റിംഗ് മെറ്റീരിയലാണ് EPR, മൂന്ന് മോണോമറുകളുടെയും കോപോളിമറിനെ എഥിലീൻ പ്രൊപിലീൻ ഡീൻ റബ്ബർ (EPDM) എന്ന് വിളിക്കുന്നു. വിശാലമായ താപനില പരിധിയിൽ, EPR എല്ലായ്പ്പോഴും മൃദുവായി തുടരുകയും നല്ല കൊറോണ പ്രതിരോധം ഉണ്ടായിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, EPR മെറ്റീരിയലിന്റെ ഡൈഇലക്ട്രിക് നഷ്ടം XLPE, WTR-XLPE എന്നിവയേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്.

3. ഇൻസുലേഷൻ വൾക്കനൈസേഷൻ പ്രക്രിയ
ഉപയോഗിക്കുന്ന പോളിമറിന് പ്രത്യേകമായി ക്രോസ്‌ലിങ്കിംഗ് പ്രക്രിയയുണ്ട്. ക്രോസ്‌ലിങ്ക്ഡ് പോളിമറുകളുടെ നിർമ്മാണം ഒരു മാട്രിക്സ് പോളിമറിൽ നിന്നാണ് ആരംഭിക്കുന്നത്, തുടർന്ന് സ്റ്റെബിലൈസറുകളും ക്രോസ്‌ലിങ്കറുകളും ചേർത്ത് ഒരു മിശ്രിതം രൂപപ്പെടുത്തുന്നു. ക്രോസ്‌ലിങ്കിംഗ് പ്രക്രിയ തന്മാത്രാ ഘടനയിലേക്ക് കൂടുതൽ കണക്ഷൻ പോയിന്റുകൾ ചേർക്കുന്നു. ക്രോസ്-ലിങ്ക് ചെയ്‌തുകഴിഞ്ഞാൽ, പോളിമർ മോളിക്യുലാർ ചെയിൻ ഇലാസ്റ്റിക് ആയി തുടരും, പക്ഷേ ഒരു ദ്രാവക ഉരുകൽ ആയി പൂർണ്ണമായും വേർപെടുത്താൻ കഴിയില്ല.

4. കണ്ടക്ടർ ഷീൽഡിംഗ്, ഇൻസുലേറ്റിംഗ് ഷീൽഡിംഗ് വസ്തുക്കൾ
വൈദ്യുത മണ്ഡലം ഏകീകരിക്കുന്നതിനും കേബിൾ ഇൻസുലേറ്റഡ് കാമ്പിലെ വൈദ്യുത മണ്ഡലം ഉൾക്കൊള്ളുന്നതിനുമായി കണ്ടക്ടറിന്റെയും ഇൻസുലേഷന്റെയും പുറംഭാഗത്ത് അർദ്ധചാലക ഷീൽഡിംഗ് പാളി എക്സ്ട്രൂഡ് ചെയ്യുന്നു. കേബിളിന്റെ ഷീൽഡിംഗ് പാളി ആവശ്യമായ പരിധിക്കുള്ളിൽ സ്ഥിരതയുള്ള ചാലകത കൈവരിക്കാൻ പ്രാപ്തമാക്കുന്നതിന് ഈ മെറ്റീരിയലിൽ ഒരു എഞ്ചിനീയറിംഗ് ഗ്രേഡ് കാർബൺ ബ്ലാക്ക് മെറ്റീരിയൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു.