XLPE тусгаарлагатай хүчний кабелийн бүтэц ба давхаргын үүрэг
Хүчний кабель нь гаднаасаа энгийн харагдавч дотроо цахилгаан орныг нарийн удирддаг олон давхаргат бүтэцтэй байдаг. Өнөөгийн 6–220кВ-ын кабелийн дийлэнх нь XLPE (хөндлөн холбоост полиэтилен) тусгаарлагатай бөгөөд энэ нь өмнөх үеийн цаас-тосон (PILC) тусгаарлагыг бараг бүрэн орлосон. Энэ нийтлэлд кабелийн давхарга бүрийн үүрэг, тусгаарлагын онцлогийг авч үзнэ.
Давхаргын бүтэц — голоос гадагш
Дунд хүчдэлийн XLPE кабелийн огтлолыг гол хэсгээс нь гадагш харвал дараах давхаргууд дараалан байрлана:
- Дамжуулах судал — зэс эсвэл хөнгөн цагаан утаснуудаас томирсон, гүйдэл дамжуулах үндсэн хэсэг.
- Дотор хагас дамжуулагч дэлгэц — судлын барзгар гадаргууг тэгшитгэж, цахилгаан орныг жигд тараана.
- XLPE тусгаарлага — фаз ба газардуулгын хооронд хүчдэлийг барих гол давхарга.
- Гадна хагас дамжуулагч дэлгэц — тусгаарлагын гадаргуу дээрх орны төвлөрлийг арилгана.
- Металл дэлгэц (зэс тууз буюу утас) — багтаамжийн гүйдэл ба богино залгааны гүйдлийг газардуулгаруу зайлуулж, хамгаалалтын үүрэг гүйцэтгэнэ.
- Гадна бүрхүүл — PVC эсвэл PE-ээр хийгдэж механик болон химийн хамгаалалт өгнө; шаардлагатай бол хуяг (armour) нэмнэ.
Хагас дамжуулагч дэлгэцийн ач холбогдол
Хоёр хагас дамжуулагч дэлгэц нь тусгаарлагад хамгийн ойр наалдсан байх ёстой. Хэрэв судал болон тусгаарлагын зааг дээр микро хэмжээний хоосон зай (agaar) үлдвэл тэнд цахилгаан орон хэдэн дахин төвлөрч, хэсэгчилсэн цэнэг алдалт (partial discharge) үүсэн тусгаарлагыг аажмаар идэвхгүйжүүлдэг. Иймд дэлгэцийг тусгаарлагатай хамт нэг дор нийлүүлж прессдэх (triple extrusion) технологи чанарын үндэс болдог.
XLPE-ийн давуу ба сул тал
XLPE тусгаарлагын гол давуу тал нь дулааны тэсвэр. Тасралтгүй ажлын горимд 90°C хүртэл, богино залгааны үед 250°C хүртэл температурыг богино хугацаанд даана. PILC кабелиас ялгаатай нь тос агуулаагүй тул налуу зам дагуу чөлөөтэй тавьж болох ба диэлектрик алдагдал багатай.
Гэвч XLPE нь чийгэнд мэдрэг. Чийг ба цахилгаан орон удаан хугацаанд хамт үйлчлэхэд тусгаарлага дотор мод мэт нарийн суваг үүсэх "усны мод" (water treeing) үзэгдэл гарч, эцэст нь цоорол болж хувирдаг.
Монголын нөхцөлд анхаарах зүйл
Монголд гадна температур −40°C хүрдэг тул суурилуулалтын үед онцгой болгоомжлол шаардана. Хүйтэнд полимер бүрхүүл хатуурч, огцом нугалахад хагарах эрсдэлтэй. Иймээс:
- Хүйтэнд тэсвэртэй PE гадна бүрхүүлтэй загвар сонгох;
- Хүйтэн үед татаж угсрахаас зайлсхийж, боломжтой бол урьдчилан дулаацуулах;
- Үйлдвэрлэгчийн зөвшөөрсөн хамгийн бага нугалалтын радиусыг (bending radius) чанд баримтлах.
Ашиглалтад оруулахын өмнө VLF hipot (маш нам давтамжийн өндөр хүчдэлийн туршилт), tan δ хэмжилт, хэсэгчилсэн цэнэг алдалтын оношилгоог хийж тусгаарлагын бүрэн бүтэн байдлыг баталгаажуулна. Эдгээр туршилт нь угсралтын алдаа, дотоод хоосон зайг эрт илрүүлж, эрчим хүчний системд гэнэтийн тасралт гарахаас сэргийлдэг.