A modern villamosenergia-infrastruktúrában a kábelben lévő szigetelőanyag ugyanolyan kritikus, mint maga a vezető. ZPE keverékek erősáramú kábelekhez – a halogénmentes polietilén alapú térhálósítható készítmények – a hagyományos anyagok nagy teljesítményű alternatívájaként jelentek meg, biztosítva az elektromos szigetelés integritásának, a hőállóságnak és a feldolgozási megbízhatóságnak a kombinációját, amelyet a hálózatüzemeltetők és a kábelgyártók ma már a közepestől az extramagas feszültségű (EHV) rendszerekig megkövetelnek.
A ZPE vegyületek peroxiddal térhálósítható polietilén készítmények, amelyeket kifejezetten az erősáramú kábelek szigetelésére terveztek. A térhálósítási folyamat – amelyet az extrudálás során fellépő hő vagy a folyamatos vulkanizációs (CV) csőben indít el – a lineáris PE-láncokat háromdimenziós hőre keményedő hálózattá alakítja. Ez a hálózati struktúra biztosítja a ZPE szigetelésnek a mechanikai robusztusság és az elektromos stabilitás kivételes kombinációját széles üzemi hőmérséklet-tartományban.
A ZPE (zéró halogén polietilén) vegyületek peroxid által iniciált térhálósított polietilén szigetelőanyagok, amelyek klór, bróm vagy fluor nélkül vannak kialakítva – kiküszöbölik a mérgező halogénsavgáz-kibocsátást az égés során, miközben megőrzik a szabványos XLPE teljes dielektromos és hőteljesítmény-profilját.
A térhálósított polietilén kábelszigetelés globális piacának értéke 2023-ban meghaladta a 6,8 milliárd dollárt, és az előrejelzések szerint 2030-ig 5,9% feletti CAGR-el fog bővülni, az ázsiai-csendes-óceáni térségben, Európában és Észak-Amerikában zajló hálózatkorszerűsítési programoknak köszönhetően. Ezen a növekedésen belül a halogénmentes változatok, például a ZPE-vegyületek egyre nagyobb arányt képviselnek, ahogy a tűzbiztonsági előírások szigorodnak az alagutakban, a tranzitrendszerekben és a sűrűn lakott városi kábelutakban.
A ZPE keverékek olyan elektromos szigetelési tulajdonságokat biztosítanak, amelyek megfelelnek vagy meghaladják az IEC 60502 és IEC 60840 közép- és nagyfeszültségű kábelépítésre vonatkozó követelményeit. Három paraméter határozza meg a kiválóságukat az igényes grid alkalmazásokban:
A kábelszigetelés hőstabilitását három különböző rendszer szerint értékelik: folyamatos üzem, túlterhelés és rövidzárlat. A ZPE-vegyületeket úgy alakították ki, hogy mindhárom területen megbízhatóan működjenek szerkezeti degradáció vagy a dielektromos tulajdonságok elvesztése nélkül.
90°C-os vezetékhőmérsékleten történő folyamatos működés mellett a térhálósított ZPE szigetelés 20 000 órás hőöregítés után megtartja kezdeti szakadási nyúlásának több mint 95%-át – ezt az eredményt az IEC 60216 módszertanok által hivatkozott gyorsított öregedési vizsgálatok is megerősítik. Rövidzárlati körülmények között a hőre keményedő hálózat ellenáll a 250 °C-ot meghaladó átmeneti hőmérsékleteknek olvadás vagy folyás nélkül, ez a hibamód, amely teljesen kiküszöböli a hőre lágyuló PE-t a rövidzárlatos HV alkalmazásokból.
20 000 órányi 90°C-on végzett termikus öregítés után a ZPE szigetelés több mint 95%-os szakadási nyúlást tart fenn – megfelel az IEC 60502-2 B. mellékletének a középfeszültségű kábel minősítésére vonatkozó követelményeinek anélkül, hogy a paramétereket 10 000 órás időközönként újra tesztelnék.
A ZPE versus XLPE vita alapvetően az alkalmazási környezet kérdése. Mindkettő térhálósított polietilén rendszer – a különbség a halogéntartalomban, az égési viselkedésben és a szabályozási megfelelésben rejlik.
Az európai CPR (Construction Products Regulation) vagy az ezzel egyenértékű nemzeti tűzbiztonsági előírások által szabályozott specifikációk esetében a ZPE keverékek jelentik a műszakilag megfelelő utat a Cca és Dca tűzállósági osztályozáshoz anélkül, hogy a kábel vezetékét vagy fémes árnyékoló architektúráját újraterveznék.
A keverék terepi teljesítménye semmit sem jelent, ha nem lehet megbízhatóan feldolgozni gyártósor-sebességgel. ZPE keverékek erősáramú kábelekhez Úgy tervezték, hogy az elektromos tulajdonságok mellett a feldolgozási teljesítmény az elsődleges tervezési kritérium.
| Feldolgozási paraméter | ZPE vegyület specifikáció | Jelentősége |
| Olvadékáramlási index (MFI) | 0,8–2,0 g/10 perc (190°C/2,16 kg) | Biztosítja a méretstabilitást az extrudáló szerszám kilépésénél |
| Perzselési idő (ts1) | Több mint 12 perc 140°C-on | Megakadályozza az idő előtti térhálósodást a CV-cső belépése előtt |
| Crosslink Degree (hot set) | Kevesebb, mint 100%-os nyúlás 200°C-on / 20N/cm2 | Megerősíti a teljes kikeményedést az IEC 60811-507 szerint |
| Feldolgozási hőmérséklet | 120-150°C (hordózónák) | Kompatibilis a szabványos CV csővezeték konfigurációkkal |
A szabályozott beégési idő a működés szempontjából legkritikusabb specifikáció. Meghatározza a feldolgozási ablakot az extruder hengerében történő összetett lágyítás és a CV cső térhálósítása között – a túl rövid és idő előtti térhálósodás felületi érdességet és excentricitási hibákat okoz; túl hosszú, és a kábelmag keményedési sűrűsége nem elegendő az IEC minősítési tesztekhez.
A kábelek szigetelésének meghibásodási módjai túlnyomórészt elektromos eredetűek – tértöltés felhalmozódása, vízképződés és termikus kifutás nagy térfeszültség alatt. A ZPE összetételű készítmények mindhárom mechanizmussal foglalkoznak az anyagtervezés révén.
A megfelelő ZPE keverékminőség kiválasztásához egy kábelkialakításhoz hat specifikációs tengelyre van szükség. Adjon világos célokat az összetett szállítójának mindegyikhez, hogy műszakilag megfelelő ajánlást kapjon:
ODM/OEM elektromos vezeték- és kábelanyag-gyártó vagyunk.
No. 259 Xingyu Street, Lin'an District, Hangzhou City, Zhejiang tartomány
+86-0571-63763088
KAPCSOLAT Kreatív projekt? Beszéljünk egy produktív beszélgetést.
Copyright © Hangzhou Meilin New Materials Technology Co., Ltd. Minden jog fenntartva. Egyedi elektromos vezeték- és kábelanyagok gyártói