કેબલ માળખું અને પાવર કેબલ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની સામગ્રી.

કેબલનું માળખું સરળ લાગે છે, વાસ્તવમાં, તેના દરેક ઘટકનો પોતાનો મહત્વપૂર્ણ હેતુ છે, તેથી કેબલનું ઉત્પાદન કરતી વખતે દરેક ઘટક સામગ્રી કાળજીપૂર્વક પસંદ કરવી આવશ્યક છે, જેથી ઓપરેશન દરમિયાન આ સામગ્રીઓથી બનેલી કેબલની વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરી શકાય.

1. વાહક સામગ્રી
ઐતિહાસિક રીતે, પાવર કેબલ કંડક્ટર માટે વપરાતી સામગ્રી કોપર અને એલ્યુમિનિયમ હતી. થોડા સમય માટે સોડિયમ પણ અજમાવવામાં આવ્યું હતું. કોપર અને એલ્યુમિનિયમમાં વધુ સારી વિદ્યુત વાહકતા હોય છે, અને સમાન પ્રવાહને પ્રસારિત કરતી વખતે તાંબાની માત્રા પ્રમાણમાં ઓછી હોય છે, તેથી તાંબાના વાહકનો બાહ્ય વ્યાસ એલ્યુમિનિયમ વાહક કરતા નાનો હોય છે. એલ્યુમિનિયમની કિંમત કોપર કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછી છે. વધુમાં, તાંબાની ઘનતા એલ્યુમિનિયમ કરતાં મોટી હોવાને કારણે, વર્તમાન વહન ક્ષમતા સમાન હોવા છતાં, એલ્યુમિનિયમ કંડક્ટરનો ક્રોસ સેક્શન કોપર કંડક્ટર કરતાં મોટો છે, પરંતુ એલ્યુમિનિયમ કંડક્ટર કેબલ હજી પણ કોપર કંડક્ટર કેબલ કરતાં હળવા છે. .

2. ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રી
એવી ઘણી ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રી છે જેનો MV પાવર કેબલ્સ ઉપયોગ કરી શકે છે, જેમાં તકનીકી રીતે પરિપક્વ ગર્ભિત પેપર ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રીનો પણ સમાવેશ થાય છે, જેનો 100 વર્ષથી વધુ સમયથી સફળતાપૂર્વક ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. આજે, બહિષ્કૃત પોલિમર ઇન્સ્યુલેશન વ્યાપકપણે સ્વીકારવામાં આવ્યું છે. એક્સટ્રુડેડ પોલિમર ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રીમાં PE(LDPE અને HDPE), XLPE, WTR-XLPE અને EPR નો સમાવેશ થાય છે. આ સામગ્રી થર્મોપ્લાસ્ટિક તેમજ થર્મોસેટિંગ છે. થર્મોપ્લાસ્ટિક સામગ્રી જ્યારે ગરમ થાય છે ત્યારે વિકૃત થાય છે, જ્યારે થર્મોસેટ સામગ્રી ઓપરેટિંગ તાપમાને તેમનો આકાર જાળવી રાખે છે.

2.1. પેપર ઇન્સ્યુલેશન
તેમની કામગીરીની શરૂઆતમાં, પેપર-ઇન્સ્યુલેટેડ કેબલ માત્ર એક નાનો ભાર વહન કરે છે અને પ્રમાણમાં સારી રીતે જાળવવામાં આવે છે. જો કે, પાવર યુઝર્સ કેબલને વધુને વધુ ઉંચો લોડ વહન કરવાનું ચાલુ રાખે છે, ઉપયોગની મૂળ શરતો હવે વર્તમાન કેબલની જરૂરિયાતો માટે યોગ્ય નથી, તો પછી મૂળ સારો અનુભવ કેબલની ભાવિ કામગીરીનું પ્રતિનિધિત્વ કરી શકતું નથી. . તાજેતરના વર્ષોમાં, પેપર ઇન્સ્યુલેટેડ કેબલનો ભાગ્યે જ ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે.
2.2.પીવીસી
PVC નો ઉપયોગ હજુ પણ લો-વોલ્ટેજ 1kV કેબલ્સ માટે ઇન્સ્યુલેટીંગ મટિરિયલ તરીકે થાય છે અને તે શીથિંગ મટિરિયલ પણ છે. જો કે, કેબલ ઇન્સ્યુલેશનમાં પીવીસીની એપ્લિકેશન ઝડપથી XLPE દ્વારા બદલવામાં આવી રહી છે, અને આવરણમાં એપ્લિકેશનને ઝડપથી લીનિયર લો ડેન્સિટી પોલિઇથિલિન (LLDPE), મિડિયમ ડેન્સિટી પોલિઇથિલિન (MDPE) અથવા હાઇ ડેન્સિટી પોલિઇથિલિન (HDPE), અને નોન ડેન્સિટી પોલિઇથિલિન દ્વારા બદલવામાં આવી રહી છે. -PVC કેબલમાં જીવન ચક્રની કિંમત ઓછી હોય છે.
2.3. પોલિઇથિલિન (PE)
લો ડેન્સિટી પોલિઇથિલિન (LDPE) 1930ના દાયકામાં વિકસાવવામાં આવી હતી અને હવે તેનો ઉપયોગ ક્રોસલિંક્ડ પોલિઇથિલિન (XLPE) અને વોટર-રેઝિસ્ટન્ટ ટ્રી ક્રોસલિંક્ડ પોલિઇથિલિન (WTR-XLPE) સામગ્રી માટે બેઝ રેઝિન તરીકે થાય છે. થર્મોપ્લાસ્ટિક સ્થિતિમાં, પોલિઇથિલિનનું મહત્તમ ઓપરેટિંગ તાપમાન 75 ° સે છે, જે પેપર ઇન્સ્યુલેટેડ કેબલના ઓપરેટિંગ તાપમાન (80~90 ° સે) કરતાં ઓછું છે. ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિઇથિલિન (XLPE) ના આગમન સાથે આ સમસ્યા હલ કરવામાં આવી છે, જે પેપર-ઇન્સ્યુલેટેડ કેબલ્સના સેવા તાપમાનને પહોંચી વળે છે અથવા તેનાથી વધી શકે છે.

2.4.ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિઇથિલિન (XLPE)
XLPE એ થર્મોસેટિંગ સામગ્રી છે જે લો-ડેન્સિટી પોલિઇથિલિન (LDPE) ને ક્રોસલિંકિંગ એજન્ટ (જેમ કે પેરોક્સાઇડ) સાથે મિશ્ર કરીને બનાવવામાં આવે છે.
XLPE ઇન્સ્યુલેટેડ કેબલનું મહત્તમ કંડક્ટર ઓપરેટિંગ તાપમાન 90 ° સે છે, ઓવરલોડ પરીક્ષણ 140 ° સે સુધી છે, અને શોર્ટ-સર્કિટ તાપમાન 250 ° સે સુધી પહોંચી શકે છે. XLPE ઉત્તમ ડાઇલેક્ટ્રિક લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે અને તેનો ઉપયોગ વોલ્ટેજ શ્રેણીમાં કરી શકાય છે. 600V થી 500kV સુધી.

2.5. પાણી પ્રતિરોધક વૃક્ષ ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિઇથિલિન (WTR-XLPE)
જળ વૃક્ષની ઘટના XLPE કેબલની સર્વિસ લાઇફને ઘટાડશે. પાણીના ઝાડની વૃદ્ધિને ઘટાડવાની ઘણી રીતો છે, પરંતુ સૌથી સામાન્ય રીતે સ્વીકૃત પૈકી એક એ છે કે પાણીના વૃક્ષની વૃદ્ધિને રોકવા માટે રચાયેલ ખાસ એન્જિનિયર્ડ ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવો, જેને વોટર-રેઝિસ્ટન્ટ ટ્રી ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિઇથિલિન WTR-XLPE કહેવાય છે.

2.6. ઇથિલિન પ્રોપીલીન રબર (ઇપીઆર)
EPR એ ઇથિલિન, પ્રોપીલીન (ક્યારેક ત્રીજા મોનોમર) થી બનેલી થર્મોસેટિંગ સામગ્રી છે અને ત્રણ મોનોમરના કોપોલિમરને ઇથિલીન પ્રોપીલીન ડાયને રબર (EPDM) કહેવામાં આવે છે. વિશાળ તાપમાન શ્રેણીમાં, EPR હંમેશા નરમ રહે છે અને સારી કોરોના પ્રતિકાર ધરાવે છે. જો કે, EPR સામગ્રીનું ડાઇલેક્ટ્રિક નુકશાન XLPE અને WTR-XLPE કરતા નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે.

3. ઇન્સ્યુલેશન વલ્કેનાઇઝેશન પ્રક્રિયા
ક્રોસલિંકિંગ પ્રક્રિયા ઉપયોગમાં લેવાતા પોલિમર માટે વિશિષ્ટ છે. ક્રોસલિંક્ડ પોલિમરનું ઉત્પાદન મેટ્રિક્સ પોલિમરથી શરૂ થાય છે અને પછી મિશ્રણ બનાવવા માટે સ્ટેબિલાઇઝર્સ અને ક્રોસલિંકર્સ ઉમેરવામાં આવે છે. ક્રોસલિંકિંગ પ્રક્રિયા મોલેક્યુલર સ્ટ્રક્ચરમાં વધુ કનેક્શન પોઇન્ટ ઉમેરે છે. એકવાર ક્રોસ-લિંક થઈ ગયા પછી, પોલિમર મોલેક્યુલર સાંકળ સ્થિતિસ્થાપક રહે છે, પરંતુ પ્રવાહી પીગળીને તેને સંપૂર્ણપણે વિભાજિત કરી શકાતી નથી.

4. કંડક્ટર શિલ્ડિંગ અને ઇન્સ્યુલેટિંગ શિલ્ડિંગ સામગ્રી
અર્ધ-સંવાહક શિલ્ડિંગ સ્તરને વાહકની બાહ્ય સપાટી પર બહાર કાઢવામાં આવે છે અને ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રને એકરૂપ કરવા અને કેબલ ઇન્સ્યુલેટેડ કોરમાં ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રને સમાવવા માટે ઇન્સ્યુલેશન કરવામાં આવે છે. આ સામગ્રીમાં કાર્બન બ્લેક મટિરિયલનો એન્જિનિયરિંગ ગ્રેડનો સમાવેશ થાય છે જેથી કેબલના શિલ્ડિંગ લેયરને જરૂરી શ્રેણીમાં સ્થિર વાહકતા પ્રાપ્ત કરી શકાય.