คำอธิบายโดยละเอียด
สายเคเบิล กำลัง ฉนวน XLPE คือ อะไร?
สายเคเบิล กำลัง ฉนวน XLPE (โพลีเอทิลีน เชื่อม ขวาง) คือ มาตรฐาน สมัย ใหม่ สำหรับ การ จ่าย กำลัง แรง ต่ำ ใน สายเคเบิล XLPE โมเลกุล ฉนวน โพลีเอทิลีน ถูก เชื่อม ขวาง ทาง เคมี — สาย โซ่ พอลิเมอร์ ยาว ถูก เชื่อม ติด กัน ที่ หลาย จุด เปลี่ยน วัสดุ เทอร์โมพลาสติก (วัสดุ ที่ อ่อน ตัว เมื่อ ถูก ความ ร้อน) เป็น วัสดุ เท อร์ โมเซต (วัสดุ ที่ คง สภาพ แข็ง และ มี มิติ เสถียร จน ถึง อุณหภูมิ การ ย่อย สลาย) การ เชื่อม ขวาง นี้ คือ สิ่ง ที่ ให้ XLPE มี คุณสมบัติ ที่ กำหนด: พิกัด อุณหภูมิ ตัวนำ ต่อ เนื่อง 90°C (เทียบ กับ 70°C ของ PVC), พิกัด อุณหภูมิ ลัด วงจร 250°C (เทียบ กับ 160°C ของ PVC) และ ความ สามารถ ใน การ ทำงาน ที่ 130°C สำหรับ สภาพ โอเวอร์โหลด ฉุกเฉิน
ผล ใน ทาง ปฏิบัติ ของ การ เชื่อม ขวาง คือ สำหรับ พื้น ที่ หน้าตัด ตัวนำ และ สภาพ การ ติด ตั้ง เดียว กัน สายเคเบิล XLPE นำ กระแส มาก กว่า สายเคเบิล PVC ประมาณ 20–30% หรือ สำหรับ กระแส โหลด เดียว กัน สายเคเบิล XLPE สามารถ ใช้ พื้น ที่ หน้าตัด ตัวนำ มาตรฐาน ถัด ไป ที่ เล็ก กว่า — สายเคเบิล XLPE 35 mm² นำ กระแส 139 A (ใน อากาศ) ประมาณ เท่า กับ สายเคเบิล PVC 50 mm² (141 A) การ ประหยัด วัสดุ ตัวนำ มัก หัก ลบ กับ ต้นทุน วัสดุ ฉนวน ที่ สูง กว่า เล็ก น้อย
XLPE เทียบ กับ PVC — การ เปรียบ เทียบ ที่ ชี้ ขาด
| คุณสมบัติ | PVC (70°C) | XLPE (90°C) | ผล ใน ทาง ปฏิบัติ |
|---|---|---|---|
| อุณหภูมิ ต่อ เนื่อง | 70°C | 90°C | XLPE นำ กระแส มาก กว่า ~25% ที่ พื้น ที่ หน้าตัด เดียว กัน |
| อุณหภูมิ ลัด วงจร | 160°C | 250°C | สำหรับ ระดับ ข้อ ผิด พลาด เดียว กัน XLPE ต้อง ใช้ เพียง 60% ของ พื้น ที่ หน้าตัด ตัวนำ ของ PVC เพื่อ อยู่ รอด ข้อ ผิด พลาด โดย ไม่ เสียหาย |
| อุณหภูมิ โอเวอร์โหลด | 100°C (จำกัด, ทำ ให้ PVC เสื่อม) | 130°C (พิกัด, ชั่วโมง ต่อ ปี จำกัด) | XLPE อยู่ รอด โหลด สถานการณ์ เผชิญ เหตุ ที่ จะ ทำ ให้ PVC เสียหาย |
| ความ ต้านทาน ฉนวน (20°C) | ≥36.8 MΩ·km | ≥1 000 MΩ·km (สูง กว่า 27 เท่า) | XLPE มี กระแส รั่ว ไหล ต่ำ กว่า — สำคัญ สำหรับ ระยะ ยาว |
| การ สูญ เสีย ไดอิเล็กทริก (tan δ) | ≤0.1 | ≤0.004 (ต่ำ กว่า 25 เท่า) | XLPE สร้าง ความ ร้อน ใน ฉนวน น้อย กว่า — ประสิทธิภาพ ดี กว่า |
| ความ ทน ทรี น้ำ | แย่ | ดี (ดี เยี่ยม กับ TR-XLPE) | XLPE อยู่ ได้ นาน กว่า ใน การ ติด ตั้ง ฝัง ดิน และ เปียก |
| ความ หนา ฉนวน (แรงดัน เดียว กัน) | หนา กว่า (เช่น 1.4 มม. สำหรับ 50 mm²) | บาง กว่า (เช่น 1.0 มม. สำหรับ 50 mm²) | เส้น ผ่า ศูนย์ กลาง สายเคเบิล XLPE เล็ก กว่า ~5–10% — เบา กว่า, รัศมี งอ เล็ก กว่า |
| ความ ยืด หยุ่น อุณหภูมิ ต่ำ | เปราะ ต่ำ กว่า -5°C | งอ ได้ ถึง -20°C | XLPE ติด ตั้ง ที่ อุณหภูมิ ต่ำ กว่า โดย ไม่ ต้อง อุ่น ก่อน |
| ความ ทน การ เสื่อม สภาพ | การ เคลื่อน ที่ ของ สาร พลาสติไซเซอร์ จำกัด อายุ 25–30 ปี | เท อร์ โมเซต — ไม่ มี สาร พลาสติไซเซอร์ ให้ เคลื่อน ที่; อายุ การ ออก แบบ 40+ ปี | XLPE มี อายุ การ ใช้ ประโยชน์ ยาว กว่า ก่อน การ เปลี่ยน แทน |
| ต้นทุน | 100% (อ้างอิง) | 100–115% (สำหรับ พื้น ที่ หน้าตัด ≤35 mm² ส่วน เพิ่ม ของ ฉนวน เป็น เศษ เล็ก ของ ต้นทุน สายเคเบิล ทั้ง เส้น); ที่ พื้น ที่ หน้าตัด ใหญ่ กว่า ต้นทุน ตัวนำ ครอบ งำ และ ส่วน เพิ่ม ร้อย ละ ไม่ มี นัย สำคัญ | XLPE มัก ต้นทุน กลาง เมื่อ พิจารณา ข้อ ได้ เปรียบ ความ จุ กระแส |
XLPE คือ ฉนวน หลัก สำหรับ การ ติด ตั้ง สายเคเบิล กำลัง แรง ต่ำ ใหม่ ทั่ว โลก PVC ยัง มี ให้ สำหรับ การ ติด ตั้ง ใน ร่ม ที่ คำนึง ถึง ต้นทุน แต่ สำหรับ โครงการ ก่อ สร้าง ใหม่ ใด ๆ ที่ มี ขอบ เขต การ ออก แบบ 30+ ปี — อาคาร พาณิชย์, โรง งาน อุตสาหกรรม, ฟาร์ม โซ ลา ร์ — XLPE คือ ตัว เลือก ที่ ถูก ต้อง ทั้ง ทาง เทคนิค และ เศรษฐศาสตร์
กระบวนการ เชื่อม ขวาง — XLPE ผลิต ได้ อย่าง ไร
การ เปลี่ยน จาก PE เทอร์โมพลาสติก เป็น XLPE เท อร์ โมเซต ทำ ได้ ผ่าน ปฏิกิริยา เชื่อม ขวาง ทาง เคมี กระบวนการ อุตสาหกรรม ที่ พบ บ่อย ที่ สุด ใช้ ไดคิวมิล เพอร์ ออกไซด์ (DCP) เป็น ตัว เชื่อม ขวาง:
- การ ผสม: เรซิน โพลีเอทิลีน ความ หนา แน่น ต่ำ (LDPE) ถูก ผสม กับ เพอร์ ออกไซด์ DCP, สาร ต้าน ออกซิเดชัน และ สาร คง สภาพ DCP ถูก กระจาย อย่าง สม่ำเสมอ ใน เมทริกซ์ PE ที่ อุณหภูมิ การ ผสม ต่ำ กว่า อุณหภูมิ การ ย่อย สลาย ของ เพอร์ ออกไซด์ (โดย ทั่ว ไป <130°C) เพื่อ ป้องกัน การ เชื่อม ขวาง ก่อน เวลา
- การ อัด รีด: วัสดุ ที่ ผสม แล้ว ถูก อัด รีด เหนือ ตัวนำ ใน กระบวนการ ต่อ เนื่อง ใน สายเคเบิล แรง ต่ำ (0.6/1 kV) XLPE ถูก อัด รีด ตรง เหนือ ตัวนำ โดย ไม่ มี ชั้น กึ่ง ตัวนำ (ต่าง จาก สายเคเบิล แรง กลาง/แรง สูง)
- การ เชื่อม ขวาง (การ วัลคาไนซ์): สายเคเบิล ที่ อัด รีด ผ่าน ท่อ วัลคาไนซ์ แบบ ต่อ เนื่อง (CV) — ท่อ ยาว ที่ ถูก ทำ ความ ร้อน และ กด ดัน อุณหภูมิ (200–300°C) ย่อย สลาย DCP เป็น อนุมูล อิสระ ซึ่ง ดึง อะตอม ไฮโดรเจน จาก สาย โซ่ PE และ สร้าง พันธะ เชื่อม ขวาง ระหว่าง สาย โซ่ ที่ อยู่ ใกล้ เคียง ความ ดัน (โดย ทั่ว ไป ก๊าซ ไนโตรเจน ที่ 10–15 บาร์) ป้องกัน การ เกิด ช่อง ว่าง ใน ฉนวน ระหว่าง ปฏิกิริยา เชื่อม ขวาง
- การ ทำ ความ เย็น และ ไล่ ก๊าซ: สายเคเบิล ที่ เชื่อม ขวาง แล้ว ถูก ทำ ความ เย็น ภาย ใต้ ความ ดัน แล้ว พัน ลง ม้วน ผล พลอย ได้ ที่ เหลือ จาก การ เชื่อม ขวาง (คิมิล แอลกอฮอล์, อะซีโต ฟีโนน, มีเทน) แพร่ ออก ตาม เวลา — สำหรับ สายเคเบิล แรง ต่ำ ผนัง ฉนวน ที่ บาง กว่า หมาย ความ ว่า การ ไล่ ก๊าซ รวดเร็ว และ ไม่ ต้อง ใช้ รอบ การ ไล่ ก๊าซ ด้วย ความ ร้อน นาน ที่ ใช้ สำหรับ สายเคเบิล XLPE แรง กลาง และ แรง สูง
การ เปรียบ เทียบ ความ หนา ฉนวน — ทำไม สายเคเบิล XLPE เล็ก กว่า
| พื้น ที่ หน้าตัด ตัวนำ | ความ หนา ฉนวน PVC (มม.) | ความ หนา ฉนวน XLPE (มม.) | การ ลด ความ หนา |
|---|---|---|---|
| 1.5–6 mm² | 0.8 | 0.7 | 12.5% |
| 10–16 mm² | 1.0 | 0.7 | 30% |
| 25–35 mm² | 1.2 | 0.9 | 25% |
| 50 mm² | 1.4 | 1.0 | 29% |
| 70–95 mm² | 1.4 | 1.1 | 21% |
| 120–150 mm² | 1.6 | 1.2 | 25% |
| 185–240 mm² | 1.8 | 1.4 | 22% |
| 300 mm² | 2.0 | 1.6 | 20% |
| 400 mm² | 2.2 | 1.8 | 18% |
ความ แกร่ง ไดอิเล็กทริก ที่ สูง กว่า ของ XLPE (20–30 kV/มม. เทียบ กับ 15–20 kV/มม. ของ PVC) ให้ การ ใช้ ผนัง ฉนวน ที่ บาง กว่า สำหรับ แรงดัน พิกัด 0.6/1 kV เดียว กัน ตาม IEC 60502-1 ฉนวน ที่ บาง กว่า ลด เส้น ผ่า ศูนย์ กลาง โดย รวม ของ สายเคเบิล ซึ่ง ใน ทาง กลับ กัน ลด น้ำหนัก, รัศมี งอ ขั้น ต่ำ, ความ กว้าง ร่อง สายเคเบิล ที่ ต้อง ใช้ และ ปริมาณ วัสดุ เปลือก, เบดดิ้ง และ เกราะ นี้ คือ ประโยชน์ ที่ ทบ ทวี: สายเคเบิล XLPE ไม่ เพียง เหนือ กว่า ทาง ไฟฟ้า มัน เล็ก และ เบา กว่า ทาง กล ทุก พื้น ที่ หน้าตัด มาตรฐาน
ทำไม จึง เลือก สายเคเบิล กำลัง ฉนวน XLPE ของ Yichi
- สาร XLPE ตาม IEC 60502-1 — วัสดุ ที่ ถูก ต้อง สำหรับ การ จ่าย กำลัง สมัย ใหม่: ฉนวน XLPE ของ เรา คือ สาร ที่ มี ส่วน ฐาน LDPE บ่ม ด้วย เพอร์ ออกไซด์ ซึ่ง ได้ รับ การ รับรอง ตาม โปรแกรม การ ทดสอบ แบบ ชนิด เต็ม รูป แบบ ของ IEC 60502-1 พิกัด ต่อ เนื่อง 90°C, พิกัด ลัด วงจร 250°C และ พิกัด โอเวอร์โหลด 130°C ไม่ ใช่ ค่า เล็ก น้อย — มัน ผ่าน การ ตรวจ สอบ โดย การ ทดสอบ แบบ ชนิด
- กระบวนการ CV บ่ม ด้วย เพอร์ ออกไซด์ — คุณภาพ การ เชื่อม ขวาง ที่ ตรวจ สอบ ได้: พารามิเตอร์ การ บ่ม (โปรไฟล์ อุณหภูมิ, ความ เร็ว สาย, ความ ดัน ก๊าซ) ถูก ตรวจ สอบ และ บันทึก ทุก รอบ การ ผลิต ระดับ การ เชื่อม ขวาง ถูก ตรวจ สอบ โดย การ ทดสอบ การ ยืด ขณะ ร้อน ตาม IEC 60811-507 — ฉนวน ต้อง ยืด น้อย กว่า 175% ภาย ใต้ โหลด 0.2 MPa ที่ 200°C และ การ ตั้ง ตัว ถาวร หลัง การ ทำ ความ เย็น ต้อง น้อย กว่า 15% การ ทดสอบ นี้ คือ การ ตรวจ สอบ ที่ ชัดเจน ว่า XLPE เชื่อม ขวาง อย่าง สมบูรณ์
- ตัว เลือก TR-XLPE สำหรับ การ ติด ตั้ง เปียก: สำหรับ สายเคเบิล ฝัง ดิน โดย ตรง ใน ดิน ที่ มี ระดับ น้ำ ใต้ ดิน สูง มี สาร XLPE ชนิด ทน ทรี (TR-XLPE) ให้ TR-XLPE ประกอบ ด้วย สาร เติม ที่ ยับยั้ง การ เจริญ ของ ทรี น้ำ — กลไก การ เสื่อม สภาพ ระยะ ยาว หลัก ของ สายเคเบิล ฝัง ดิน แรง กลาง และ แรง สูง สำหรับ สายเคเบิล แรง ต่ำ ใน บริการ ที่ เปียก ถาวร TR-XLPE ยืด อายุ การ ออก แบบ ได้ อย่าง มี นัย สำคัญ
- รูป แบบ แกน ตาม กำหนด พร้อม ฉนวน XLPE: การ รวม จำนวน แกน และ พื้น ที่ หน้าตัด ใด ๆ จาก ช่วง มาตรฐาน IEC 60502-1 ผลิต ด้วย สาร XLPE ที่ ได้ รับ การ รับรอง เดียว กัน ไม่ มี ปริมาณ สั่ง ขั้น ต่ำ สำหรับ รูป แบบ ตาม กำหนด — ระบุ สิ่ง ที่ การ ออก แบบ ของ คุณ ต้อง การ
- ข้อมูล การ ทดสอบ แบบ ชนิด และ ใบ รับรอง การ ทดสอบ โรง งาน: รายงาน การ ทดสอบ แบบ ชนิด เต็ม รูป แบบ ของ IEC 60502-1 และ ใบ รับรอง การ ทดสอบ ปกติ สำหรับ ทุก ชุด การ ผลิต ที่ จัด ส่ง ข้อมูล การ ทดสอบ แสดง ให้ เห็น ว่า ฉนวน XLPE ตรง ตาม คุณสมบัติ ไฟฟ้า และ เชิง กล ที่ ระบุ — ไม่ ใช่ คำ กล่าว อ้าง แต่ เป็น การ วัด จริง