Uppbygging kapalsins virðist einföld, í raun hefur hver íhlutur sinn mikilvæga tilgang, þannig að valið verður vandlega efni hvers íhlutar við framleiðslu kapalsins til að tryggja áreiðanleika kapalsins úr þessum efnum meðan á notkun stendur.
1. Leiðaraefni
Sögulega séð voru efnin sem notuð voru í leiðara rafmagnssnúrna kopar og ál. Natríum var einnig stuttlega prófað. Kopar og ál hafa betri rafleiðni og magn kopars er tiltölulega minna þegar sama straumurinn er sendur, þannig að ytra þvermál koparleiðarans er minna en álleiðarans. Verð á áli er verulega lægra en kopars. Þar að auki, vegna þess að eðlisþyngd kopars er meiri en áls, jafnvel þótt straumburðargetan sé sú sama, er þversnið álleiðarans stærra en koparleiðarans, en álleiðarastrengurinn er samt léttari en koparleiðarastrengurinn.
2. Einangrunarefni
Það eru mörg einangrunarefni sem hægt er að nota í MV-aflstrengjum, þar á meðal tæknilega þróuð einangrunarefni úr gegndreyptri pappír, sem hafa verið notuð með góðum árangri í meira en 100 ár. Í dag er einangrun úr pressuðum fjölliðum almennt viðurkennd. Meðal einangrunarefna úr pressuðum fjölliðum eru PE (LDPE og HDPE), XLPE, WTR-XLPE og EPR. Þessi efni eru bæði hitaplast og hitaherðandi. Hitaplastefni afmyndast við upphitun, en hitaherðandi efni halda lögun sinni við rekstrarhita.
2.1. Pappírseinangrun
Í upphafi notkunar bera pappírseinangraðir kaplar aðeins litla álag og eru tiltölulega vel við haldið. Hins vegar halda stórnotendur áfram að nota kapla sem bera meira og meira álag. Upprunalegar notkunaraðstæður henta ekki lengur þörfum núverandi kapla og góð reynsla af upprunalegri notkun getur ekki endurspeglað framtíðarnotkun kapalsins. Á undanförnum árum hafa pappírseinangraðir kaplar verið sjaldgæfir.
2.2.PVC
PVC er enn notað sem einangrunarefni fyrir lágspennustrengi á 1 kV og er einnig sem kápuefni. Hins vegar er notkun PVC í kapaleinangrun ört að verða skipt út fyrir XLPE, og notkun í kápu er ört að verða skipt út fyrir línulegt lágþéttni pólýetýlen (LLDPE), meðalþéttni pólýetýlen (MDPE) eða háþéttni pólýetýlen (HDPE), og kaplar sem ekki eru úr PVC hafa lægri líftímakostnað.
2.3. Pólýetýlen (PE)
Lágþéttnipólýetýlen (LDPE) var þróað á fjórða áratug síðustu aldar og er nú notað sem grunnplastefni fyrir þverbundið pólýetýlen (XLPE) og vatnsþolið tréþverbundið pólýetýlen (WTR-XLPE) efni. Í hitaplastformi er hámarks rekstrarhiti pólýetýlens 75°C, sem er lægra en rekstrarhiti pappírs-einangraðra kapla (80~90°C). Þetta vandamál hefur verið leyst með tilkomu þverbundins pólýetýlens (XLPE), sem getur náð eða farið yfir rekstrarhita pappírs-einangraðra kapla.
2.4.Þverbundið pólýetýlen (XLPE)
XLPE er hitaherðandi efni sem er búið til með því að blanda lágþéttni pólýetýleni (LDPE) við þverbindandi efni (eins og peroxíð).
Hámarks rekstrarhitastig leiðara XLPE einangraðs kapals er 90°C, ofhleðsluprófið er allt að 140°C og skammhlaupshitastigið getur náð 250°C. XLPE hefur framúrskarandi rafsvörunareiginleika og er hægt að nota á spennusviðinu 600V til 500kV.
2.5. Vatnsheldur tréþverbundinn pólýetýlen (WTR-XLPE)
Vatnstrjáafyrirbærið mun stytta endingartíma XLPE kapalsins. Það eru margar leiðir til að draga úr vexti vatnstrjáa, en ein algengasta leiðin er að nota sérhannað einangrunarefni sem er hannað til að hindra vöxt vatnstrjáa, kallað vatnsþolið tréþverbundið pólýetýlen WTR-XLPE.
2.6. Etýlenprópýlen gúmmí (EPR)
EPR er hitaherðandi efni úr etýleni, própýleni (stundum þriðja einliðunni) og samfjölliðu þessara þriggja einliða kallast etýlen própýlen díen gúmmí (EPDM). Yfir breitt hitastigsbil helst EPR alltaf mjúkt og hefur góða kórónaþol. Hins vegar er rafskautstap EPR-efnis marktækt hærra en XLPE og WTR-XLPE.
3. Einangrunarvökvunarferli
Þvertengingarferlið er sértækt fyrir þá fjölliðu sem notuð er. Framleiðsla á þverbundnum fjölliðum hefst með grunnfjölliðu og síðan eru stöðugleikar og þverbindiefni bætt við til að mynda blöndu. Þvertengingarferlið bætir við fleiri tengipunktum við sameindabygginguna. Þegar fjölliðan hefur verið þverbundin helst sameindakeðjan teygjanleg en ekki er hægt að aðskilja hana alveg í fljótandi bráð.
4. Leiðaravörn og einangrandi verndarefni
Hálfleiðandi skjöldur er pressaður út á ytra yfirborð leiðarans og einangrunarinnar til að jafna rafsviðið og halda því inni í einangruðum kjarna snúrunnar. Þetta efni inniheldur verkfræðilega gæðaflokk af kolsvörtu efni til að gera skjöldur lagsins á snúrunni kleift að ná stöðugri leiðni innan tilskilins marka.
Birtingartími: 12. apríl 2024