ชั้นกึ่งตัวนำของสาย MV และเหตุผลที่มันสำคัญ

ชั้นต่าง ๆ นั่งตรงไหน

สายแรงดันต่ำไปได้ตรง ๆ จากตัวนำถึงฉนวนถึงเปลือก สายแรงดันกลางตาม IEC 60502-2 ไปไม่ได้ เพราะความเค้นไฟฟ้าในฉนวนสูงกว่ามาก โครงสร้างอ้างอิงในหน้าสายไฟฟ้ากำลังแรงดันกลางของเรา สาย 8.7/15 kV Cu/XLPE/CTS/PVC 3x95 mm2 จากแคตตาล็อกโรงงานพันธมิตร แสดงลำดับมาตรฐานของแต่ละแกน:

1. ตัวนำทองแดงบีบอัด
2. ชีลด์ตัวนำ: ชั้นกึ่งตัวนำอัดขึ้นรูปบนตัวนำโดยตรง
3. ฉนวน XLPE 4.5 มม. ในรุ่นอ้างอิง
4. ชีลด์ฉนวน: ชั้นกึ่งตัวนำอัดขึ้นรูปบนฉนวน
5. ชีลด์แถบทองแดง ชั้นโลหะที่ถูกต่อลงดิน

แกนสามแกนถูกม้วนรวมพร้อมวัสดุซ้อนช่องว่างและแถบมัดใต้เปลือก PVC รวมราว 61 มม. ในรุ่นอ้างอิง สองชั้นกึ่งตัวนำคือหัวข้อของบทความนี้ ผลิตจากสารที่อัดเขม่าดำ จึงนำไฟฟ้าได้ แต่ด้อยกว่าโลหะมาก จึงเรียกกึ่งตัวนำ เพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางและน้ำหนักนิดหน่อย แต่เป็นที่ที่วิศวกรรมไฟฟ้าของสาย MV ส่วนใหญ่เกิดขึ้น

ชีลด์ตัวนำทำหน้าที่อะไร

ตัวนำตีเกลียวไม่ใช่ทรงกระบอกเรียบ แม้ตัวนำบีบอัดก็มีริ้วเล็ก ๆ ตรงจุดที่ลวดประชิดกัน ถ้า XLPE ถูกอัดลงบนตัวนำตรง ๆ สนามไฟฟ้าจะรวมตัวที่ทุกริ้วและทุกช่องเล็ก ๆ ระหว่างเกลียวกับฉนวน ที่แรงดันกลางความเข้มข้นเหล่านี้พอจะทำให้อากาศในช่องว่างจุลภาคถูกแยกประจุ ซึ่งก็คือการคายประจุบางส่วน และการคายประจุบางส่วนกัดกร่อนฉนวนไปช้า ๆ

ชีลด์ตัวนำเติมริ้วเหล่านี้ และมอบผิวนำไฟฟ้าที่เรียบกลมให้ฉนวน เพราะมันอยู่ที่ศักย์ตัวนำและผูกกับ XLPE โดยไม่มีช่อง สนามจึงเริ่มจากผิวเรียบและกระจายสม่ำเสมอทั่วฉนวน ตัวนำบีบอัด ตามที่พูดถึงในบทความตัวนำบีบอัด ช่วยเพิ่มด้วยการลดช่องที่ชีลด์ต้องเติม

ชีลด์ฉนวนทำหน้าที่อะไร

ด้านนอกฉนวน ปัญหาเดียวกันปรากฏกลับทิศ ชีลด์โลหะเป็นแถบหรือลวด ที่นั่งบนผิว XLPE เป๊ะไม่ได้ ชีลด์ฉนวนจึงให้ด้านนอกฉนวนมีผิวนำไฟฟ้าเรียบต่อเนื่อง ถูกยึดไว้ที่ศักย์ดินโดยชีลด์โลหะบนมัน สนามจึงถูกคุมไว้ระหว่างผิวนำไฟฟ้าเรียบสองผิวที่เป็นวงร่วมศูนย์ เรขาคณิตอุดมคติของสาย

ชีลด์ฉนวนยังสำคัญที่จุดจอยและการต่อปลาย ช่างจอยตัดมันถอยไปจุดที่แม่นยำ แล้วเพิ่มการควบคุมความเค้นตรงนั้น เพราะปลายชีลด์คือที่ที่สนามออกจากเรขาคณิตที่ถูกคุมของสาย ชีลด์ฉนวนมาได้ทั้งแบบยึดแน่นกับฉนวนและแบบลอกออกได้ ซึ่งเตรียมไซต์ง่ายกว่า ชนิดควรเข้ากับอุปกรณ์ที่โครงการใช้ และถูกระบุบนใบสเปก

ปัญหาคุณภาพปรากฏอย่างไร

สายการผลิต MV ยุคใหม่มักอัดชีลด์ตัวนำ ฉนวน และชีลด์ฉนวนพร้อมกันในรอบเดียว พื้นผิวต่อจึงก่อตัวโดยไร้สิ่งปนเปื้อนหรืออากาศ โรงงานที่ใส่ชั้นเป็นรอบแยก หรือจัดการสารไม่ดี มีโอกาสเหลือตำหนิพื้นผิวต่อมากกว่า ศูนย์จัดหามองสายการอัดขึ้นรูปและการบ่ม การเก็บสาร และแนวปฏิบัติห้องสะอาดระหว่างการตรวจโรงงาน

ตำหนิบางอย่างสำคัญเฉพาะหลายปีต่อมา การยื่นเล็ก ๆ หรือสิ่งปนเปื้อนที่ผ่านการทดสอบโรงงานอาจกลายเป็นจุดเริ่มของการเสื่อมช้า ๆ ระหว่างใช้งาน โดยเฉพาะที่ที่ความชื้นถึงฉนวน ในดินเปียก XLPE ภายใต้ความเค้นไฟฟ้าสามารถพัฒนาสิ่งที่เรียกว่า water tree รอยแตกแขนงละเอียดที่โตจากตำหนิและอ่อนแรงฉนวนตามเวลา พื้นผิวต่อกึ่งตัวนำที่สะอาดลดจำนวนจุดเริ่ม และที่ที่โครงการคาดหวังการติดตั้งในที่เปียก สเปกมักเพิ่มฉนวนกันน้ำตามยาวหรือรัศมีใต้เปลือก นั่นเป็นทางเลือกโครงสร้างของผู้ออกแบบ ตามที่ครอบคลุมในบทความการกันน้ำในสาย สองชั้นกึ่งตัวนำเองกันน้ำไม่ได้

การทดสอบประจำที่พิสูจน์ชั้นเหล่านี้

ภายใต้ IEC 60502-2 บับเบิล MV เสร็จทุกลูกผ่านการทดสอบประจำ สองข้อผูกกับชั้นกึ่งตัวนำโดยตรง:

• การทดสอบคายประจุบางส่วน: วัดตาม IEC 60885-3 โดยมีความไวที่มักระบุ 10 pC หรือดีกว่า ที่ 1.73 U0 บันทึกที่สะอาดแสดงว่าชีลด์และฉนวนปลอดช่องว่างและการยื่นอย่างมีนัยสำคัญ
• การทดสอบแรงดัน: 3.5 U0 นาน 5 นาที ตามการทดสอบประจำของ IEC 60502-2 ยืนยันว่าฉนวนทนความเค้นเกินโดยไม่เกิดการเจาะทะลุ

การทดสอบตัวอย่างตามด้วย เช็กความหนาฉนวน ความเยื้องศูนย์ และสำหรับ XLPE คือการทดสอบ hot set ของการเชื่อมขวาง ส่วนรายงานการทดสอบชนิดครอบคลุมการทดสอบไฟฟ้าและการอบชราที่ยาวกว่าสำหรับโครงสร้าง บทความการทดสอบคายประจุบางส่วนอธิบายวิธีการวัด PD และวิธีอ่าน และหน้าการทดสอบและตรวจสอบระบุสิ่งที่ศูนย์จัดหาเก็บรายบับเบิล

จัดหาสาย MV ด้วยแนวคิดนี้

คลาสแรงดันใน IEC 60502-2 รัน 3.6/6 kV ถึง 18/30 kV แคตตาล็อกโรงงานพันธมิตรเบื้องหลังหน้า MV ของเราครอบคลุมถึง 8.7/15 kV คลาสที่สูงกว่าจับคู่กับโรงงานที่มีสายการอัดขึ้นรูป ที่ทดสอบแบบชีลด์ และรายงานการทดสอบชนิดสำหรับคลาสนั้น สำหรับคำสั่งซื้อ MV ใด ๆ ศูนย์จัดหายืนยัน:

1. คลาสแรงดันและโครงสร้าง: ตัวนำ ชีลด์ตัวนำ ความหนา XLPE ชนิดชีลด์ฉนวน (ยึดแน่นหรือลอกออกได้) ชีลด์โลหะ และเปลือก
2. ความครอบคลุมการทดสอบชนิด: รายงานครอบคลุมคลาสแรงดันเดียวกันและช่วงขนาดที่เทียบได้
3. บันทึกประจำรายบับเบิล: การคายประจุบางส่วน การทดสอบแรงดัน และความต้านทานตัวนำ
4. อุปกรณ์: จุดจอยและการต่อปลายที่โครงการระบุ เข้ากับชนิดชีลด์และมิติสาย

ระยะเวลาส่งมอบ MV ขึ้นกับการจองทองแดง คิวการอัดขึ้นรูป และการทดสอบประจำ ยืนยันเป็นลายลักษณ์อักษรรายคำสั่งซื้อ ดูหน้า MOQ และระยะเวลาส่งมอบ ส่งตาราง MV ผ่านแบบฟอร์มขอใบเสนอราคาพร้อมแนบแบบหรือสเปกสายของลูกค้า