પાવર કેબલ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની કેબલ રચના અને સામગ્રી.

કેબલની રચના સરળ લાગે છે, હકીકતમાં, તેના દરેક ઘટકનો પોતાનો મહત્વપૂર્ણ હેતુ હોય છે, તેથી કેબલ બનાવતી વખતે દરેક ઘટક સામગ્રી કાળજીપૂર્વક પસંદ કરવી જોઈએ, જેથી ઓપરેશન દરમિયાન આ સામગ્રીઓથી બનેલા કેબલની વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરી શકાય.

૧. વાહક સામગ્રી
ઐતિહાસિક રીતે, પાવર કેબલ કંડક્ટર માટે વપરાતી સામગ્રી તાંબુ અને એલ્યુમિનિયમ હતી. સોડિયમનો પણ થોડા સમય માટે પ્રયાસ કરવામાં આવ્યો હતો. તાંબુ અને એલ્યુમિનિયમમાં સારી વિદ્યુત વાહકતા હોય છે, અને સમાન પ્રવાહ પ્રસારિત કરતી વખતે તાંબુનું પ્રમાણ પ્રમાણમાં ઓછું હોય છે, તેથી તાંબુ વાહકનો બાહ્ય વ્યાસ એલ્યુમિનિયમ વાહક કરતા નાનો હોય છે. એલ્યુમિનિયમની કિંમત તાંબુ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે ઓછી છે. વધુમાં, તાંબુની ઘનતા એલ્યુમિનિયમ કરતા મોટી હોવાથી, વર્તમાન વહન ક્ષમતા સમાન હોવા છતાં, એલ્યુમિનિયમ વાહકનો ક્રોસ સેક્શન કોપર વાહક કરતા મોટો હોય છે, પરંતુ એલ્યુમિનિયમ વાહક કેબલ હજુ પણ કોપર વાહક કેબલ કરતા હળવા હોય છે.

2. ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રી
MV પાવર કેબલ્સ ઘણી બધી ઇન્સ્યુલેટીંગ સામગ્રીનો ઉપયોગ કરી શકે છે, જેમાં ટેકનોલોજીકલી પરિપક્વ ઇમ્પ્રિગ્નેટેડ પેપર ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રીનો પણ સમાવેશ થાય છે, જેનો 100 વર્ષથી વધુ સમયથી સફળતાપૂર્વક ઉપયોગ થઈ રહ્યો છે. આજે, એક્સટ્રુડેડ પોલિમર ઇન્સ્યુલેશન વ્યાપકપણે સ્વીકૃત છે. એક્સટ્રુડેડ પોલિમર ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રીમાં PE(LDPE અને HDPE), XLPE, WTR-XLPE અને EPRનો સમાવેશ થાય છે. આ સામગ્રી થર્મોપ્લાસ્ટિક તેમજ થર્મોસેટિંગ છે. ગરમ થાય ત્યારે થર્મોપ્લાસ્ટિક સામગ્રી વિકૃત થઈ જાય છે, જ્યારે થર્મોસેટ સામગ્રી ઓપરેટિંગ તાપમાને તેમનો આકાર જાળવી રાખે છે.

૨.૧. કાગળનું ઇન્સ્યુલેશન
તેમના ઓપરેશનની શરૂઆતમાં, કાગળથી ઇન્સ્યુલેટેડ કેબલ ફક્ત થોડો ભાર વહન કરે છે અને પ્રમાણમાં સારી રીતે જાળવવામાં આવે છે. જો કે, પાવર વપરાશકર્તાઓ કેબલને વધુને વધુ ઉચ્ચ ભાર વહન કરવાનું ચાલુ રાખે છે, ઉપયોગની મૂળ શરતો હવે વર્તમાન કેબલની જરૂરિયાતો માટે યોગ્ય નથી, તો પછી મૂળ સારો અનુભવ કેબલના ભાવિ સંચાલનનું પ્રતિનિધિત્વ કરી શકતો નથી. તાજેતરના વર્ષોમાં, કાગળથી ઇન્સ્યુલેટેડ કેબલનો ભાગ્યે જ ઉપયોગ થયો છે.
૨.૨.પીવીસી
પીવીસીનો ઉપયોગ હજુ પણ લો-વોલ્ટેજ 1kV કેબલ માટે ઇન્સ્યુલેટીંગ મટિરિયલ તરીકે થાય છે અને તે શીથિંગ મટિરિયલ પણ છે. જો કે, કેબલ ઇન્સ્યુલેશનમાં પીવીસીનો ઉપયોગ ઝડપથી XLPE દ્વારા બદલવામાં આવી રહ્યો છે, અને શીથમાં ઉપયોગ ઝડપથી રેખીય ઓછી ઘનતા પોલિઇથિલિન (LLDPE), મધ્યમ ઘનતા પોલિઇથિલિન (MDPE) અથવા ઉચ્ચ ઘનતા પોલિઇથિલિન (HDPE) દ્વારા બદલવામાં આવી રહ્યો છે, અને નોન-પીવીસી કેબલનો જીવન ચક્ર ખર્ચ ઓછો હોય છે.
૨.૩. પોલીઇથિલિન (PE)
લો ડેન્સિટી પોલિઇથિલિન (LDPE) 1930 ના 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 કેબલ્સના ઓપરેટિંગ તાપમાન (80~90 ° સે) કરતા ઓછું છે. ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિઇથિલિન (XLPE) ના આગમન સાથે આ સમસ્યા હલ થઈ ગઈ છે, જે પેપર-ઇન્સ્યુલેટેડ કેબલ્સના સર્વિસ તાપમાનને પહોંચી શકે છે અથવા તેનાથી વધુ થઈ શકે છે.

૨.૪.ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિઇથિલિન (XLPE)
XLPE એ એક થર્મોસેટિંગ સામગ્રી છે જે ઓછી ઘનતાવાળા પોલિઇથિલિન (LDPE) ને ક્રોસલિંકિંગ એજન્ટ (જેમ કે પેરોક્સાઇડ) સાથે ભેળવીને બનાવવામાં આવે છે.
XLPE ઇન્સ્યુલેટેડ કેબલનું મહત્તમ કંડક્ટર ઓપરેટિંગ તાપમાન 90 ° સે છે, ઓવરલોડ ટેસ્ટ 140 ° સે સુધી છે, અને શોર્ટ-સર્કિટ તાપમાન 250 ° સે સુધી પહોંચી શકે છે. XLPE માં ઉત્તમ ડાઇલેક્ટ્રિક લાક્ષણિકતાઓ છે અને તેનો ઉપયોગ 600V થી 500kV ની વોલ્ટેજ રેન્જમાં થઈ શકે છે.

૨.૫. પાણી પ્રતિરોધક વૃક્ષ ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિઇથિલિન (WTR-XLPE)
પાણીના ઝાડની ઘટના XLPE કેબલની સર્વિસ લાઇફ ઘટાડશે. પાણીના ઝાડની વૃદ્ધિ ઘટાડવાની ઘણી રીતો છે, પરંતુ સૌથી સામાન્ય રીતે સ્વીકૃત રીતોમાંની એક એ છે કે પાણીના ઝાડના વિકાસને રોકવા માટે રચાયેલ ખાસ એન્જિનિયર્ડ ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રીનો ઉપયોગ કરવો, જેને પાણી-પ્રતિરોધક વૃક્ષ ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિઇથિલિન WTR-XLPE કહેવાય છે.

૨.૬. ઇથિલિન પ્રોપીલીન રબર (EPR)
EPR એ ઇથિલિન, પ્રોપીલીન (ક્યારેક ત્રીજો મોનોમર) થી બનેલું થર્મોસેટિંગ મટિરિયલ છે, અને ત્રણ મોનોમરના કોપોલિમરને ઇથિલિન પ્રોપીલીન ડાયેન રબર (EPDM) કહેવામાં આવે છે. વિશાળ તાપમાન શ્રેણીમાં, EPR હંમેશા નરમ રહે છે અને તેમાં સારો કોરોના પ્રતિકાર હોય છે. જો કે, EPR મટિરિયલનું ડાઇલેક્ટ્રિક નુકસાન 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 પરમાણુ માળખામાં વધુ જોડાણ બિંદુઓ ઉમેરે છે. એકવાર ક્રોસ-લિંક થયા પછી, પોલિમર પરમાણુ સાંકળ સ્થિતિસ્થાપક રહે છે, પરંતુ તેને પ્રવાહી ઓગળવામાં સંપૂર્ણપણે વિભાજીત કરી શકાતી નથી.

4. કંડક્ટર શિલ્ડિંગ અને ઇન્સ્યુલેટીંગ શિલ્ડિંગ મટિરિયલ્સ
ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડને એકસમાન બનાવવા અને કેબલ ઇન્સ્યુલેટેડ કોરમાં ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડને સમાવવા માટે, વાહક અને ઇન્સ્યુલેશનની બાહ્ય સપાટી પર અર્ધ-વાહક શિલ્ડિંગ લેયર બહાર કાઢવામાં આવે છે. આ સામગ્રીમાં કાર્બન બ્લેક મટિરિયલનો એન્જિનિયરિંગ ગ્રેડ હોય છે જે કેબલના શિલ્ડિંગ લેયરને જરૂરી શ્રેણીમાં સ્થિર વાહકતા પ્રાપ્ત કરવા સક્ષમ બનાવે છે.