Vidutinės ir aukštos įtampos maitinimo kabeliuose puslaidininkiniai ekranavimo mišiniai atlieka labai svarbų vaidmenį užtikrinant tolygų elektrinio lauko pasiskirstymą ir gerinant sąsają tarp laidininko, izoliacijos ir ekranavimo sluoksnių. Šie mišiniai paprastai gaminami iš bazinės dervos, laidžios juodosios anglies ir įvairių apdorojimo priedų. Iš šių komponentų bazinė derva daro didelę įtaką apdorojamumui, elektriniam stabilumui, sąsajos suderinamumui, terminio senėjimo savybėms ir ilgalaikiam kabelio patikimumui.
Pastaraisiais metais etileno butilo akrilatas (EBA) tapo viena iš pageidaujamų bazinių dervų pusiau laidžiams ekranavimo mišiniams, naudojamiems vidutinės ir aukštos įtampos kabeliuose, dėl gerai subalansuotų bendrų savybių.
Kas yra EBA derva?
EBA (etileno butilo akrilatas) yra termoplastinis kopolimeras, pagamintas iš etileno ir butilo akrilato (BA). Butilo akrilato grupių įterpimas į polimero grandinę užtikrina vidutinį poliškumą, todėl EBA gali derinti puikias poliolefinų apdorojimo savybes su geresniu suderinamumu su polinėmis medžiagomis.
Palyginti su įprastu polietilenu, EBA turi keletą privalumų:
Puikus lankstumas ir atsparumas žemai temperatūrai
Geras terminis stabilumas ir atsparumas terminiam senėjimui
Pagerinta laidžios anglies juodumo dispersija
Geras suderinamumas su polietilenu,XLPEir kitos izoliacinės medžiagos,
Dėl šių savybių EBA yra patraukli bazinė derva puslaidininkiniams ekranavimo mišiniams.
Kodėl EBA gerai tinka pusiau laidiems ekranavimo mišiniams?
Patobulinta anglies juodumo dispersija
Pusiau laidžiojo ekranuojančio mišinio elektrinės charakteristikos labai priklauso nuo to, ar laidus suodžiai gali sudaryti vienodą ir ištisinį laidų tinklą.
EBA esančios polinės grupės sustiprina dervos ir laidžios juodosios anglies sąveiką, padėdamos juodajai angliai tolygiau pasiskirstyti polimero matricoje. Geresnė dispersija prisideda prie mažesnės ir stabilesnės tūrinės varžos, tuo pačiu pagerindama ekranuojančio sluoksnio paviršiaus kokybę, sumažindama sąsajos defektus ir skatindama geresnį sukibimą su izoliaciniu sluoksniu.
Stabilus elektrinis veikimas
Eksploatacijos metu vidutinės ir aukštos įtampos maitinimo kabeliai nuolat patiria temperatūros svyravimus, nes keičiasi darbinės apkrovos. Todėl puslaidininkinis ekranavimo sluoksnis turi išlaikyti stabilias elektrines savybes plačiame temperatūrų diapazone.
Dėl optimizuotos formulės EBA pagrindu pagaminti pusiau laidūs ekranuojantys mišiniai gali sukurti stabilesnį laidų tinklą ir sumažinti varžos svyravimus, kuriuos sukelia temperatūros pokyčiai. Tai padeda išlaikyti vienodą elektrinį lauką ir prisideda prie ilgalaikio kabelio patikimumo.
Puikus atsparumas terminiam senėjimui
Maitinimo kabeliai yra suprojektuoti taip, kad daugelį metų nepertraukiamai veiktų aukštoje temperatūroje, todėl atsparumas terminiam senėjimui yra esminė puslaidininkinių ekranuojančių medžiagų savybė.
Palyginti su kai kuriomis įprastomis polimerų sistemomis, EBA pasižymi geru terminiu stabilumu. Po ilgo terminio sendinimo EBA pagrindu pagaminti junginiai gali geriau išlaikyti savo mechanines savybes ir struktūrinį stabilumą, taip pailgindami tiek ekranuojančio sluoksnio, tiek visos kabelių sistemos tarnavimo laiką.
Geras jėgos ir lankstumo balansas
Kabelio ekstruzijos, vyniojimo, transportavimo, montavimo ir ilgalaikio naudojimo metu pusiau laidus ekranuojantis sluoksnis patiria įvairius mechaninius įtempius, įskaitant tempimą, lenkimą ir terminį ciklą.
EBA pagrindu pagaminti ekranavimo mišiniai užtikrina subalansuotą mechaninio stiprumo ir pailgėjimo derinį, užtikrindami puikų lankstumą ir atsparumą įtrūkimams. Šios savybės padeda atitikti vidutinės ir aukštos įtampos maitinimo kabelių apdorojimo ir ilgalaikio veikimo reikalavimus.
Ateities potencialas HVDC kabelių taikymuose
Tobulėjant aukštos įtampos nuolatinės srovės (HVDC) perdavimo technologijoms, puslaidininkinėms ekranavimo medžiagoms reikia didesnio našumo.
Be stabilaus elektrinio laidumo užtikrinimo, puslaidininkinis ekranavimo sluoksnis taip pat atlieka svarbų vaidmenį mažinant erdvinio krūvio įpurškimą į izoliacijos sistemą. Pastaraisiais metais EBA pagrindu sukurtos puslaidininkinės medžiagos sulaukė vis daugiau dėmesio HVDC kabelių srityje. Optimizuojant dervų sistemas ir funkcinių užpildų formules, EBA pagrindu sukurti junginiai gali dar labiau pagerinti erdvinio krūvio elgseną ir prisidėti prie patikimesnių HVDC kabelių izoliacijos sistemų kūrimo.
Svarbiausi aspektai naudojant EBA
Nors EBA turi daug privalumų, jo savybes reikėtų atsižvelgti kuriant ir apdorojant formulę.
Pavyzdžiui, laidus suodžiai gali lengvai sugerti drėgmę, todėl tinkama drėgmės kontrolė sandėliavimo, tvarkymo ir gamybos metu yra būtina. Be to, EBA pasižymi kitokiomis lydymosi savybėmis nei polietileno pagrindu pagamintos izoliacinės medžiagos, todėl reikia tinkamai optimizuoti bendro ekstruzijos proceso sąlygas. Butilo akrilato (BA) kiekis taip pat turi įtakos lankstumui, apdorojamumui ir sąsajų suderinamumui, todėl tinkamos EBA klasės pasirinkimas yra svarbus skirtingoms kabelių konstrukcijoms ir taikymo reikalavimams.
Išvada
Tobulėjant vidutinės ir aukštos įtampos maitinimo kabeliams, atsinaujinančios energijos kabeliams ir HVDC perdavimo sistemoms, tikimasi, kad pusiau laidūs ekranuojantys mišiniai užtikrins aukštesnį elektrinio stabilumo, sąsajų suderinamumo, atsparumo terminiam senėjimui ir apdorojimo našumo lygį.
Dėl puikios juodosios anglies dispersijos, stabilių elektrinių savybių, didelio atsparumo terminiam senėjimui ir išskirtinių apdorojimo savybių EBA derva tapo viena iš pagrindinių dervų, skirtų aukštos kokybės puslaidininkiniams ekranavimo mišiniams, ir tikimasi, kad ji vaidins vis svarbesnį vaidmenį kuriant naujos kartos kabelių medžiagas.
Įrašo laikas: 2026 m. birželio 26 d.