Структурата на кабелот изгледа едноставна, всушност, секоја нејзина компонента има своја важна намена, па затоа материјалот на секоја компонента мора внимателно да се избере при производство на кабелот, со цел да се обезбеди сигурност на кабелот направен од овие материјали за време на работата.
1. Материјал на спроводник
Историски гледано, материјалите што се користеле за спроводници на енергетски кабли биле бакар и алуминиум. Натриумот исто така бил накратко испробан. Бакарот и алуминиумот имаат подобра електрична спроводливост, а количината на бакар е релативно помала при пренесување на иста струја, па затоа надворешниот дијаметар на бакарниот спроводник е помал од оној на алуминиумскиот спроводник. Цената на алуминиумот е значително пониска од онаа на бакарот. Покрај тоа, бидејќи густината на бакарот е поголема од онаа на алуминиумот, дури и ако капацитетот на носивост на струјата е ист, пресекот на алуминиумскиот спроводник е поголем од оној на бакарниот спроводник, но алуминиумскиот спроводен кабел е сè уште полесен од бакарниот спроводен кабел.
2. Изолациски материјали
Постојат многу изолациски материјали што можат да ги користат среднонапонските енергетски кабли, вклучувајќи ги и технолошки зрелите импрегнирани хартиени изолациски материјали, кои успешно се користат повеќе од 100 години. Денес, екструдираната полимерна изолација е широко прифатена. Екструдираните полимерни изолациски материјали вклучуваат PE (LDPE и HDPE), XLPE, WTR-XLPE и EPR. Овие материјали се термопластични, како и термореактивни. Термопластичните материјали се деформираат кога се загреваат, додека термореактивните материјали ја задржуваат својата форма на работни температури.
2.1. Хартиена изолација
На почетокот на нивното работење, каблите со хартиена изолација носат само мал товар и се релативно добро одржувани. Сепак, корисниците на електрична енергија продолжуваат да го прават кабелот да носи сè поголем товар, оригиналните услови на употреба повеќе не се соодветни за потребите на тековниот кабел, тогаш оригиналното добро искуство не може да го претставува идното работење на кабелот, бидејќи мора да биде добро. Во последниве години, каблите со хартиена изолација ретко се користат.
2.2.ПВЦ
PVC сè уште се користи како изолационен материјал за нисконапонски кабли од 1kV, а е и материјал за обвивка. Сепак, примената на PVC во изолација на кабли брзо се заменува со XLPE, а примената во обвивка брзо се заменува со линеарен полиетилен со мала густина (LLDPE), полиетилен со средна густина (MDPE) или полиетилен со висока густина (HDPE), а каблите што не се од PVC имаат пониски трошоци за животниот циклус.
2.3. Полиетилен (PE)
Полиетиленот со ниска густина (LDPE) е развиен во 1930-тите и сега се користи како основна смола за вкрстено поврзани полиетилен (XLPE) и водоотпорни материјали од вкрстено поврзани полиетилен (WTR-XLPE). Во термопластична состојба, максималната работна температура на полиетиленот е 75 °C, што е пониско од работната температура на каблите изолирани со хартија (80~90 °C). Овој проблем е решен со појавата на вкрстено поврзаниот полиетилен (XLPE), кој може да ја достигне или надмине работната температура на каблите изолирани со хартија.
2.4.Вкрстено поврзан полиетилен (XLPE)
XLPE е термореактивен материјал направен со мешање на полиетилен со ниска густина (LDPE) со средство за вкрстено поврзување (како што е пероксид).
Максималната работна температура на проводникот на XLPE изолираниот кабел е 90 °C, тестот за преоптоварување е до 140 °C, а температурата на краток спој може да достигне 250 °C. XLPE има одлични диелектрични карактеристики и може да се користи во напонски опсег од 600V до 500kV.
2.5. Водоотпорен дрвен материјал Вкрстено поврзан полиетилен (WTR-XLPE)
Феноменот на водно дрво ќе го намали животниот век на XLPE кабелот. Постојат многу начини за намалување на растот на водно дрво, но еден од најчесто прифатените е употребата на специјално проектирани изолациски материјали дизајнирани да го инхибираат растот на водно дрво, наречени водоотпорен вкрстено поврзан полиетилен WTR-XLPE.
2.6. Етилен-пропиленска гума (EPR)
EPR е термореактивен материјал направен од етилен, пропилен (понекогаш трет мономер), а кополимерот од трите мономери се нарекува етилен-пропилен-диенска гума (EPDM). Во широк температурен опсег, EPR секогаш останува мек и има добра отпорност на корона. Сепак, диелектричните загуби на EPR материјалот се значително поголеми од оние на XLPE и WTR-XLPE.
3. Процес на вулканизација на изолација
Процесот на вкрстено поврзување е специфичен за употребениот полимер. Производството на вкрстено поврзани полимери започнува со матричен полимер, а потоа се додаваат стабилизатори и средства за вкрстено поврзување за да се формира смеса. Процесот на вкрстено поврзување додава повеќе точки на поврзување на молекуларната структура. Откако ќе се вкрстено поврзани, молекуларниот ланец на полимерот останува еластичен, но не може целосно да се отсече во течна стопена форма.
4. Материјали за заштита на проводници и изолација
Полупроводничкиот заштитен слој е екструдиран на надворешната површина на проводникот и изолацијата за да се униформира електричното поле и да се задржи електричното поле во изолираното јадро на кабелот. Овој материјал содржи материјал од јаглероден црн материјал со инженерски квалитет за да му овозможи на заштитениот слој на кабелот да постигне стабилна спроводливост во рамките на потребниот опсег.
Време на објавување: 12 април 2024 година