Các lớp nằm ở đâu
Cáp hạ thế có thể đi thẳng từ ruột dẫn sang cách điện rồi vỏ. Cáp trung thế theo IEC 60502-2 thì không, vì ứng suất điện trong cách điện của nó cao hơn nhiều. Cấu tạo tham chiếu trên trang cáp điện trung thế của chúng tôi, cáp 8.7/15 kV Cu/XLPE/CTS/PVC 3x95 mm2 từ catalogue nhà máy đối tác, cho thấy thứ tự chuẩn cho từng lõi:
- Ruột dẫn đồng nén chặt.
- Màn chắn ruột dẫn: một lớp bán dẫn đùn trực tiếp trên ruột dẫn.
- Cách điện XLPE, 4.5 mm trong mẫu tham chiếu.
- Màn chắn cách điện: một lớp bán dẫn đùn trên lớp cách điện.
- Màn băng đồng, lớp kim loại được tiếp địa.
Ba lõi sau đó được bện với vật liệu độn và băng buộc dưới vỏ PVC, khoảng 61 mm tổng trong mẫu tham chiếu. Hai lớp bán dẫn là chủ đề của bài viết này. Chúng được làm từ các hợp chất pha carbon đen, nên dẫn điện, nhưng kém hơn kim loại rất nhiều; vì thế gọi là “bán dẫn”. Chúng thêm rất ít vào đường kính hay trọng lượng, nhưng là nơi phần lớn kỹ thuật điện của một cáp trung thế diễn ra.
Màn chắn ruột dẫn làm gì
Ruột dẫn xoắn không phải một trụ tròn mượt. Ngay cả ruột dẫn nén chặt cũng có những gờ nhỏ nơi các sợi gặp nhau. Nếu XLPE được đùn thẳng lên đó, trường điện sẽ dồn tại từng gờ và từng khe nhỏ giữa sợi và cách điện. Ở điện áp trung thế, những điểm dồn đó đủ để ion hóa không khí trong các lỗ rỗng hiển vi, đó chính là phóng điện cục bộ, và phóng điện cục bộ bào mòn cách điện chậm rãi.
Màn chắn ruột dẫn lấp các gờ và trình bày một bề mặt dẫn điện tròn mượt cho cách điện. Vì nó ở điện thế ruột dẫn và gắn với XLPE không khe hở, trường khởi đầu từ một bề mặt mượt và lan đều qua cách điện. Ruột dẫn nén chặt, được bàn trong bài ruột dẫn nén chặt, giúp thêm một bậc bằng cách giảm các khe mà màn chắn phải lấp.
Màn chắn cách điện làm gì
Ở mặt ngoài lớp cách điện, cùng vấn đề xuất hiện theo chiều ngược. Màn chắn kim loại là băng hoặc dây, thứ không thể nằm hoàn hảo trên bề mặt XLPE. Màn chắn cách điện cho mặt ngoài của cách điện một bề mặt dẫn điện mượt, liên tục, được giữ ở điện thế đất bởi màn chắn kim loại bên trên. Trường sau đó bị giam giữa hai bề mặt dẫn điện mượt, đồng tâm, hình học lý tưởng của một cáp.
Màn chắn cách điện còn quan trọng tại các mối nối và đấu cuối. Thợ nối cắt nó về một điểm chính xác và thêm điều khiển ứng suất tại đó, vì điểm cuối màn chắn là nơi trường rời khỏi hình học được kiểm soát của cáp. Màn chắn cách điện được làm dạng gắn dính với cách điện hoặc dạng bóc được, giúp việc chuẩn bị tại hiện trường dễ hơn; loại nên khớp phụ kiện dự án dùng và được nêu trên bảng thông số kỹ thuật.
Các vấn đề chất lượng hiện ra thế nào
| Lỗi | Tác động | Phát hiện bằng cách nào |
|---|---|---|
| Hợp chất bán dẫn lồi vào trong XLPE | Dồn trường cục bộ | Thử nghiệm phóng điện cục bộ; kiểm mẫu trên các lát cắt |
| Lỗ rỗng hoặc khe tại mặt tiếp giáp màn chắn - cách điện | Phóng điện cục bộ trong khe | Thử nghiệm phóng điện cục bộ theo IEC 60885-3 |
| Nhiễm bẩn trong cách điện | Điểm yếu dưới ứng suất | Thử nghiệm phóng điện cục bộ và điện áp; kiểm soát hợp chất và quy trình |
| Độ dày cách điện không đều (lệch tâm) | Ứng suất cao hơn ở phía mỏng | Đo độ dày cách điện trên các mẫu |
| Sai loại màn chắn so với phụ kiện | Nối khó; sự cố hiện trường | Kiểm bảng thông số trước khi đặt hàng |
Các chuyền trung thế hiện đại thường đùn màn chắn ruột dẫn, cách điện và màn chắn cách điện trong một lượt, để các mặt tiếp giáp hình thành không nhiễm bẩn hay không khí. Một nhà máy áp các lớp theo nhiều lượt riêng, hoặc xử lý hợp chất kém, dễ để lại lỗi tiếp giáp hơn. Bàn thu mua xem chuyền đùn và lưu hóa, kho hợp chất và thực hành phòng sạch trong cuộc kiểm tra nhà máy.
Một số lỗi chỉ đáng kể sau nhiều năm. Một điểm lồi hoặc nhiễm bẩn nhỏ qua được các thử nghiệm nhà máy có thể trở thành điểm khởi đầu của suy giảm chậm trong vận hành, đặc biệt nơi hơi ẩm chạm tới cách điện. Trong đất ướt, XLPE dưới ứng suất điện có thể hình thành các “cây nước” (water tree), các nhánh mảnh mọc từ các lỗi và làm yếu cách điện theo thời gian. Các mặt tiếp giáp bán dẫn sạch giảm số điểm khởi đầu, và nơi dự án kỳ vọng lắp đặt ướt, thông số thường thêm một rào nước dọc hoặc hướng tâm dưới vỏ. Đó là một lựa chọn cấu tạo cho nhà thiết kế, được bàn trong bài chống nước; bản thân các lớp bán dẫn không giữ được nước.
Các thử nghiệm định kỳ chứng minh các lớp
Theo IEC 60502-2, mọi cuộn trung thế thành phẩm đều qua các thử nghiệm định kỳ. Hai thử nghiệm gắn trực tiếp với các lớp bán dẫn:
- Thử nghiệm phóng điện cục bộ: đo theo IEC 60885-3, với độ nhạy thường quy định 10 pC hoặc tốt hơn tại 1.73 U0. Một hồ sơ sạch cho thấy các màn chắn và cách điện không có lỗ rỗng và điểm lồi đáng kể.
- Thử nghiệm điện áp: 3.5 U0 trong 5 phút theo thử nghiệm định kỳ IEC 60502-2. Nó xác nhận cách điện chịu được quá tải điện áp mà không bị đánh thủng.
Thử nghiệm lấy mẫu sau đó kiểm độ dày cách điện, độ lệch tâm và, với XLPE, thử nghiệm hot set cho liên kết ngang, trong khi báo cáo thử nghiệm kiểu phủ các thử nghiệm điện và lão hóa dài hơn cho cấu tạo. Bài thử nghiệm phóng điện cục bộ giải thích phép đo PD được thực hiện và đọc thế nào, còn trang thử nghiệm và kiểm tra liệt kê bàn thu mua thu thập gì cho từng cuộn.
Thu mua cáp trung thế với điều này trong đầu
Các cấp điện áp trong IEC 60502-2 chạy từ 3.6/6 kV đến 18/30 kV. Catalogue nhà máy đối tác đứng sau trang trung thế của chúng tôi phủ đến 8.7/15 kV; các cấp cao hơn được ghép với các nhà máy có chuyền đùn, buồng thử có màn chắn và báo cáo thử nghiệm kiểu cho chúng. Với bất kỳ đơn trung thế nào, bàn thu mua xác nhận:
- Cấp điện áp và cấu tạo: ruột dẫn, màn chắn ruột dẫn, độ dày XLPE, loại màn chắn cách điện (gắn dính hay bóc được), màn chắn kim loại và vỏ.
- Phủ thử nghiệm kiểu: một báo cáo phủ cùng cấp điện áp và một khoảng cỡ tương đương.
- Hồ sơ định kỳ từng cuộn: phóng điện cục bộ, thử nghiệm điện áp và điện trở ruột dẫn.
- Phụ kiện: các mối nối và đấu cuối quy định cho dự án khớp loại màn chắn và kích thước cáp.
Thời gian giao cáp trung thế phụ thuộc đặt đồng, lịch đùn và thử nghiệm định kỳ, và được xác nhận bằng văn bản cho từng đơn hàng; xem trang MOQ và thời gian giao hàng. Gửi bảng trung thế qua mẫu báo giá kèm bản vẽ hoặc thông số cáp của khách.