Materijali za kablove koji blokiraju vodu
Materijali za blokiranje vode se generalno mogu podijeliti u dvije kategorije: aktivno blokiranje vode i pasivno blokiranje vode. Aktivno blokiranje vode koristi svojstva aktivnih materijala da apsorbuju vodu i bubre. Kada je omotač ili spoj oštećen, ovi materijali se šire pri kontaktu s vodom, ograničavajući njeno prodiranje u kabl. Takvi materijali uključujugel za ekspanziju koji upija vodu, traka za blokiranje vode, prašak za blokiranje vode,pređa za blokiranje vode, i kabl za blokiranje vode. Pasivno blokiranje vode, s druge strane, koristi hidrofobne materijale za blokiranje vode izvan kabla kada je omotač oštećen. Primjeri pasivnih materijala za blokiranje vode su pasta punjena naftom, ljepilo za vruće taljenje i pasta koja se širi toplinom.
I. Pasivni materijali za blokiranje vode
Punjenje kablova pasivnim materijalima za blokiranje vode, kao što je petrolejska pasta, bila je primarna metoda za blokiranje vode u ranim energetskim kablovima. Ova metoda efikasno sprječava ulazak vode u kabel, ali ima sljedeće nedostatke:
1. Značajno povećava težinu kabla;
2. Uzrokuje smanjenje provodljivih performansi kabla;
3. Vazelin ozbiljno kontaminira kablovske spojeve, što otežava čišćenje;
4. Potpuni proces punjenja je teško kontrolirati, a nepotpuno punjenje može rezultirati lošim performansama blokiranja vode.
II. Aktivni materijali za blokiranje vode
Trenutno se aktivni materijali za blokiranje vode koji se koriste u kablovima uglavnom koriste kao trake za blokiranje vode, prah za blokiranje vode, kord za blokiranje vode i pređa za blokiranje vode. U poređenju sa pastom od nafte, aktivni materijali za blokiranje vode imaju sljedeće karakteristike: visoku apsorpciju vode i visoku stopu bubrenja. Mogu brzo apsorbovati vodu i brzo bubriti, formirajući supstancu nalik gelu koja blokira prodiranje vode, čime se osigurava sigurnost izolacije kabla. Osim toga, aktivni materijali za blokiranje vode su lagani, čisti i jednostavni za ugradnju i spajanje. Međutim, imaju i neke nedostatke:
1. Teško je ravnomjerno nanijeti prašak za blokiranje vode;
2. Traka ili pređa za blokiranje vode mogu povećati vanjski promjer, oštetiti odvođenje topline, ubrzati termičko starenje kabela i ograničiti prijenosni kapacitet kabela;
3. Aktivni materijali za blokiranje vode su uglavnom skuplji.
Analiza blokiranja vode: Trenutno je glavna metoda u Kini za sprječavanje prodiranja vode u izolacijski sloj kablova povećanje vodootpornog sloja. Međutim, da bismo postigli sveobuhvatno blokiranje vode u kablovima, moramo uzeti u obzir ne samo radijalno prodiranje vode, već i efikasno spriječiti uzdužnu difuziju vode nakon što ona uđe u kabel.
Vodootporni izolacijski sloj od polietilena (unutrašnji omotač): Ekstrudiranje sloja polietilena koji blokira vodu, u kombinaciji sa slojem jastuka koji upija vlagu (kao što je traka za blokiranje vode), može ispuniti zahtjeve za uzdužnu blokadu vode i zaštitu od vlage u kablovima instaliranim u umjereno vlažnim okruženjima. Sloj polietilena koji blokira vodu jednostavan je za proizvodnju i ne zahtijeva dodatnu opremu.
Plastično obložena aluminijska traka, vodootporni izolacijski sloj vezan polietilenom: Ako se kablovi postavljaju u vodi ili izuzetno vlažnim okruženjima, radijalni kapacitet izolacijskih slojeva od polietilena za blokiranje vode može biti nedovoljan. Za kablove koji zahtijevaju veće performanse radijalnog blokiranja vode, sada je uobičajeno omotati sloj aluminijsko-plastične kompozitne trake oko jezgre kabla. Ovo zaptivanje je stotine ili čak hiljade puta otpornije na vodu od čistog polietilena. Sve dok je spoj kompozitne trake potpuno zalijepljen i zatvoren, prodiranje vode je gotovo nemoguće. Aluminsko-plastična kompozitna traka zahtijeva uzdužni proces omotavanja i lijepljenja, što uključuje dodatna ulaganja i modifikacije opreme.
U inženjerskoj praksi, postizanje uzdužnog blokiranja vode je složenije od radijalnog blokiranja vode. Korištene su različite metode, poput promjene strukture provodnika u čvrsto presovani dizajn, ali efekti su minimalni jer još uvijek postoje praznine u presovanom provodniku koje omogućavaju difuziju vode kapilarnim djelovanjem. Da bi se postiglo pravo uzdužno blokiranje vode, potrebno je popuniti praznine u višežilnom provodniku materijalima za blokiranje vode. Sljedeća dva nivoa mjera i struktura mogu se koristiti za postizanje uzdužnog blokiranja vode u kablovima:
1. Upotreba provodnika koji blokiraju vodu. Dodajte konopac za blokiranje vode, prah za blokiranje vode, pređu za blokiranje vode ili omotajte traku za blokiranje vode oko čvrsto pritisnutog provodnika.
2. Upotreba vodonepropusnih jezgara. Tokom procesa proizvodnje kabla, napunite jezgro vodonepropusnom pređom, užadi ili omotajte jezgro poluprovodljivom ili izolacijskom vodonepropusnom trakom.
Trenutno, ključni izazov u uzdužnom blokiranju vode leži u provodnicima koji blokiraju vodu - kako napuniti supstance za blokiranje vode između provodnika i koje supstance za blokiranje vode koristiti ostaje u fokusu istraživanja.
3. Zaključak
Tehnologija radijalnog blokiranja vode uglavnom koristi izolacijske slojeve za blokiranje vode omotane oko izolacijskog sloja provodnika, s dodanim slojem jastuka koji upija vlagu s vanjske strane. Za srednjenaponske kablove obično se koristi kompozitna traka od aluminija i plastike, dok se za visokonaponske kablove obično koriste metalne zaptivne obloge od olova, aluminija ili nehrđajućeg čelika.
Tehnologija uzdužnog blokiranja vode prvenstveno se fokusira na popunjavanje praznina između provodnih niti materijalima za blokiranje vode kako bi se blokirala difuzija vode duž jezgra. Sudeći po trenutnim tehnološkim dostignućima, punjenje prahom za blokiranje vode je relativno efikasno za uzdužno blokiranje vode.
Postizanje vodootpornosti kablova neminovno će uticati na odvođenje toplote i provodljivost kabla, tako da je bitno odabrati ili dizajnirati odgovarajuću strukturu kabla za blokiranje vode na osnovu inženjerskih zahtjeva.
Vrijeme objave: 14. februar 2025.