Principalele performanțe tehnice ale cablurilor aeriene

Rezistența la intemperii În plus față de îndeplinirea cerințelor de performanță electrică ridicată, izolarea cablurilor aeriene de înaltă tensiune necesită, de asemenea, o rezistență excelentă la intemperii, pentru a asigura funcționarea în siguranță sub iradierea pe termen lung a razelor solare. Materialele de izolație a cablurilor aeriene existente sunt compuse din materiale izolatoare polimerice și o anumită cantitate de negru de fum. Deoarece materialele izolatoare polimerice pot bloca lumina vizibilă și infraroșie (reprezentând peste 94% din energie), împiedicându-le să pătrundă în polimer, o cantitate mică (reprezentând 6% din energia totală) de lumină ultravioletă (cunoscută în mod obișnuit ca lumină VA) poate pătrunde în continuare în izolație. Pe o perioadă lungă de timp, acest lucru face ca polimerul să se descompună, suprafața izolației să devină aspră sau chiar să crape, ducând în cele din urmă la defectarea izolației. Dacă la izolație se adaugă mai mult de 2% negru de fum, aceasta poate preveni complet pătrunderea luminii VA, dar acest lucru este dăunător performanței izolației electrice a cablului, provocând o creștere bruscă a valorii gt. Pentru a rezolva această contradicție, formula optimă de izolație reticulat rezistentă la intemperii pentru izolația cablului a fost determinată după mai multe încercări cu diferite formulări. Această formulă a fost produsă cu succes de unii producători autohtoni, iar cablurile aeriene reticulate produse folosind acest material au fost oficial puse în funcțiune. Nivel de izolare: Când se utilizează cabluri aeriene, tensiunea la masă nu este aplicată în întregime izolației cablului; este suportat în mare măsură de aer. Prin urmare, cablurile aeriene au o performanță de izolare mai mare, semnificativ mai bună decât cablurile obișnuite izolate cu hârtie și cablurile reticulate. Acest lucru se datorează faptului că mantaua de plumb a cablurilor izolate cu hârtie și stratul de ecranare al cablurilor reticulate sunt de obicei împământate, astfel încât tensiunea care trece prin cablu este aplicată în întregime izolației principale. În cablurile aeriene, totuși, tensiunea este împărțită de izolația principală și de aer. Prin urmare, standardele relevante din diferite țări prevăd că grosimea izolației cablurilor aeriene ar trebui să fie mai subțire decât cea a cablurilor subterane obișnuite. În general, în Europa, America și Japonia, grosimea izolației cablurilor aeriene este cu 10-20% mai subțire decât cea a cablurilor obișnuite. În plus, calitatea izolației cablurilor aeriene nu scade semnificativ în cazul expunerii pe termen lung la tensiune, spre deosebire de cablurile îngropate care dezvoltă arborerea apei în timpul funcționării pe termen lung. Când arborerea apei ajunge la saturație, tensiunea de rupere a cablului scade cu 1/3 până la 1/2, în timp ce cablurile aeriene, în general, nu dezvoltă arborerea apei. Prin urmare, în general, performanța de izolație a cablurilor aeriene este superioară.

Straturi de ecranare semiconductoare interioare și exterioare

Cablurile aeriene de joasă tensiune de 1KV nu necesită un strat interior de ecranare semiconductiv din cauza intensității foarte scăzute a câmpului electric de pe suprafața conductorului. Când cablul aerian este aproape de corpul de împământare, puterea câmpului electric de pe suprafața conductorului unui cablu aerian de 10 kV este de 2 ~ 3 kV/mm, iar intensitatea câmpului electric de pe suprafața conductorului unui cablu aerian de 35 kV poate fi de aproximativ 5 kV/mm, ceea ce necesită utilizarea unui strat semiconductor interior. Deoarece conductorul și stratul de izolație din cablu nu sunt lipite ferm, cele două straturi se vor separa la schimbările de temperatură. Pe vreme ploioasă, părțile separate sunt umplute cu vapori de apă, ceea ce îi reduce rigiditatea dielectrică. Rigiditatea dielectrică a aerului uscat poate ajunge la 3kV/mm, în timp ce cea a aerului umed este de numai 0,5-1KV/mm. Astfel, atunci când cablul rulează în condiții normale, se formează un strat corona între suprafața conductorului și spațiul de izolație, care nu numai că provoacă pierderi de descărcare corona, dar și deteriorează cu ușurință mediul de izolație. Prin urmare, toate țările din lume folosesc un strat interior de ecranare semiconductiv pentru cablurile aeriene de peste 10kV. Cablurile aeriene cu un singur conductor nu necesită un strat de ecranare semiconductor extern, dar cablurile aeriene laminate cu trei fire de 10 kV și mai sus trebuie să utilizeze un strat de ecranare semiconductor extern. Acest lucru se datorează faptului că câmpul electric extern al unui cablu suspendat laminat cu trei nuclee este neuniform și, fără un strat de ecranare semiconductiv extern, va apărea o descărcare corona puternică atunci când aerul este umed.