La structure du câble semble simple, en fait, chaque composant a son propre objectif important, donc chaque matériau composant doit être soigneusement sélectionné lors de la fabrication du câble, afin d'assurer la fiabilité du câble constitué de ces matériaux pendant le fonctionnement.
1. Matériau conducteur
Historiquement, les matériaux utilisés pour les conducteurs des câbles électriques étaient le cuivre et l’aluminium. Le sodium a également été brièvement essayé. Le cuivre et l'aluminium ont une meilleure conductivité électrique et la quantité de cuivre est relativement moindre lors de la transmission du même courant, de sorte que le diamètre extérieur du conducteur en cuivre est plus petit que celui du conducteur en aluminium. Le prix de l’aluminium est nettement inférieur à celui du cuivre. De plus, comme la densité du cuivre est supérieure à celle de l'aluminium, même si la capacité de transport de courant est la même, la section transversale du conducteur en aluminium est plus grande que celle du conducteur en cuivre, mais le câble conducteur en aluminium est toujours plus léger que le câble conducteur en cuivre. .
2. Matériaux d'isolation
Il existe de nombreux matériaux isolants que les câbles électriques MT peuvent utiliser, notamment des matériaux isolants en papier imprégné technologiquement avancés, utilisés avec succès depuis plus de 100 ans. Aujourd'hui, l'isolation en polymère extrudé est largement acceptée. Les matériaux isolants polymères extrudés comprennent le PE (LDPE et HDPE), le XLPE, le WTR-XLPE et l'EPR. Ces matériaux sont à la fois thermoplastiques et thermodurcissables. Les matériaux thermoplastiques se déforment lorsqu'ils sont chauffés, tandis que les matériaux thermodurcis conservent leur forme aux températures de fonctionnement.
2.1. Isolation en papier
Au début de leur fonctionnement, les câbles isolés en papier ne supportent qu'une faible charge et sont relativement bien entretenus. Cependant, les utilisateurs expérimentés continuent de faire en sorte que le câble supporte une charge de plus en plus élevée, les conditions d'utilisation d'origine ne sont plus adaptées aux besoins du câble actuel, alors la bonne expérience originale ne peut pas représenter le fonctionnement futur du câble doit être bon . Ces dernières années, les câbles isolés en papier ont été rarement utilisés.
2.2.PVC
Le PVC est toujours utilisé comme matériau isolant pour les câbles basse tension de 1 kV et constitue également un matériau de gaine. Cependant, l'application du PVC dans l'isolation des câbles est rapidement remplacée par le XLPE, et l'application dans la gaine est rapidement remplacée par le polyéthylène linéaire basse densité (LLDPE), le polyéthylène moyenne densité (MDPE) ou le polyéthylène haute densité (HDPE), et non -Les câbles en PVC ont des coûts de cycle de vie inférieurs.
2.3. Polyéthylène (PE)
Le polyéthylène basse densité (LDPE) a été développé dans les années 1930 et est maintenant utilisé comme résine de base pour les matériaux en polyéthylène réticulé (XLPE) et en polyéthylène réticulé résistant à l'eau (WTR-XLPE). À l'état thermoplastique, la température maximale de fonctionnement du polyéthylène est de 75 °C, ce qui est inférieur à la température de fonctionnement des câbles isolés en papier (80 ~ 90 °C). Ce problème a été résolu avec l'avènement du polyéthylène réticulé (XLPE), qui peut atteindre ou dépasser la température de service des câbles isolés en papier.
2.4.Polyéthylène réticulé (XLPE)
Le XLPE est un matériau thermodurcissable fabriqué en mélangeant du polyéthylène basse densité (LDPE) avec un agent de réticulation (tel que le peroxyde).
La température maximale de fonctionnement du conducteur du câble isolé XLPE est de 90 °C, le test de surcharge peut atteindre 140 °C et la température de court-circuit peut atteindre 250 °C. Le XLPE présente d'excellentes caractéristiques diélectriques et peut être utilisé dans la plage de tension. de 600V à 500kV.
2.5. Arbre résistant à l'eau Polyéthylène réticulé (WTR-XLPE)
Le phénomène de l'arbre à eau réduira la durée de vie du câble XLPE. Il existe de nombreuses façons de réduire la croissance des arbres aquatiques, mais l’une des plus communément acceptées consiste à utiliser des matériaux isolants spécialement conçus pour inhiber la croissance des arbres aquatiques, appelés polyéthylène réticulé résistant à l’eau WTR-XLPE.
2.6. Caoutchouc éthylène-propylène (EPR)
L'EPR est un matériau thermodurcissable composé d'éthylène et de propylène (parfois un troisième monomère), et le copolymère des trois monomères est appelé caoutchouc éthylène propylène diène (EPDM). Sur une large plage de températures, l’EPR reste toujours souple et présente une bonne résistance au corona. Cependant, la perte diélectrique du matériau EPR est nettement supérieure à celle du XLPE et du WTR-XLPE.
3. Processus de vulcanisation de l'isolation
Le processus de réticulation est spécifique au polymère utilisé. La fabrication de polymères réticulés commence par un polymère matriciel puis des stabilisants et des agents de réticulation sont ajoutés pour former un mélange. Le processus de réticulation ajoute plus de points de connexion à la structure moléculaire. Une fois réticulée, la chaîne moléculaire du polymère reste élastique, mais ne peut pas être complètement divisée en un fluide fondu.
4. Blindage des conducteurs et matériaux de blindage isolants
La couche de blindage semi-conductrice est extrudée sur la surface extérieure du conducteur et de l'isolation pour uniformiser le champ électrique et contenir le champ électrique dans l'âme isolée du câble. Ce matériau contient un matériau de noir de carbone de qualité technique pour permettre à la couche de blindage du câble d'atteindre une conductivité stable dans la plage requise.
Heure de publication : 12 avril 2024