อธิบายฉนวน EPR: คุณสมบัติ การให้คะแนน และคู่มือการเลือกสายเคเบิล

ลองนึกภาพเครื่องป้อน 15 kV ที่วิ่งผ่านตลิ่งท่อเปียกใต้ทางข้ามแม่น้ำ เมื่อวงจรนั้นล้มเหลวหลังจากผ่านไป 12 ปี ตัวนำก็ไม่ค่อยมีปัญหา ความชื้นได้ซึมเข้าไปในฉนวนและเติบโตเป็นต้นไม้น้ำ หรือมีบริเวณที่ระบายออกบางส่วนได้กัดกร่อนอิเล็กทริกจากภายในสู่ภายนอกอย่างช้าๆ ฉนวน EPR มีไว้เพื่อทำให้โหมดความล้มเหลวทั้งสองมีโอกาสน้อยลง

ข้อสรุปประการแรก: EPR หรือยางเอทิลีนโพรพิลีนมีราคาระดับพรีเมียม โดยที่ความชื้น การโค้งงอซ้ำๆ และวงจรการทำงานด้านความร้อนที่ลงโทษจะครอบงำการออกแบบ โดยปกติจะระบุที่แรงดันไฟฟ้าสูงถึงประมาณ 35 kV โดยมีการออกแบบจำนวนเล็กน้อยถึง 69 kV ไม่ใช่การอัพเกรดแบบครอบคลุมเหนือโพลีเอทิลีนแบบเชื่อมโยงข้าม บนเส้นทางที่แห้งและโหลดคงที่ในย่านแรงดันไฟฟ้าเดียวกัน และบนเส้นทางใดๆ ที่สูงกว่า 69 kV XLPE ยังคงเป็นคำตอบที่ถูกกว่าและแข็งแกร่งกว่าในทางเทคนิค

ไม่มีสิ่งใดที่ทำให้ EPR เป็นผลิตภัณฑ์เฉพาะกลุ่ม ความหมายง่ายๆ ก็คือการตัดสินใจเกี่ยวกับข้อมูลจำเพาะควรขับเคลื่อนโดยสภาพแวดล้อมที่สายเคเบิลจะอยู่จริง ไม่ใช่โดยการจัดอันดับวัสดุที่ยืมมาจากโครงการอื่น

วิธีสร้างฉนวน EPR และเหตุใดจึงมีพฤติกรรมแตกต่างออกไป

สารประกอบ ไม่ใช่โพลีเมอร์ตัวเดียว

EPR เป็นโคโพลีเมอร์ของเอทิลีนและโพรพิลีน และตัวแปร EPDM จะเพิ่มโมโนเมอร์ตัวที่สามเพื่อให้สามารถเชื่อมโยงวัสดุได้อย่างเหมาะสม อย่างไรก็ตาม สิ่งที่เข้าถึงเครื่องอัดรีดไม่ได้อยู่ที่โพลีเมอร์เพียงอย่างเดียว สารประกอบนี้ยังมีสารตัวเติมดินเหนียวเกรดอิเล็กทริก สารต้านอนุมูลอิสระ และระบบการบ่มเปอร์ออกไซด์ สารตัวเติมเป็นรายละเอียดที่คนส่วนใหญ่มองข้าม: มันทำให้ยางแข็งขึ้นเล็กน้อย แต่ยังปิดกั้นช่องขนาดเล็กที่พัฒนาเป็นต้นไม้น้ำ และเปลี่ยนวิธีที่พื้นผิวทำปฏิกิริยากับการปล่อยกระแสไฟฟ้า

คุณสมบัติสี่ประการที่ขับเคลื่อนข้อกำหนดที่แท้จริง

ความทนทานต่อโคโรนายังอธิบายด้วยว่าเหตุใดโครงสร้างที่ใช้ยางจึงปรากฏในวงจรขับเคลื่อนที่ป้อนด้วยอินเวอร์เตอร์ โดยที่ขอบการสลับที่รวดเร็วทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าพุ่งซ้ำๆ และกิจกรรมการคายประจุเฉพาะจุด ไม่ใช่ทุกโครงการที่จะดูดซับ EPR ระดับพรีเมียมสำหรับหน้าที่นั้นได้ และทางเลือก XLPE ที่สร้างมาอย่างดียังคงใช้งานได้หากการก่อสร้างได้รับการออกแบบโดยรอบ สายไฟความถี่แปรผันแรงดันไฟฟ้า 1kV ที่มีแกนหุ้มฉนวนแบบสมมาตรเป็นตัวอย่างทั่วไปของแนวทางดังกล่าว

สายไฟความถี่ตัวแปรแรงดันไฟฟ้า 1kV ชื่อสินค้า: สายไฟความถี่ตัวแปรแรงดันไฟฟ้า 1kV ดูผลิตภัณฑ์ →

การทดสอบภาคปฏิบัตินั้นง่ายมาก: หากความเสี่ยงที่จะปล่อยออกมามาจากสิ่งแวดล้อมและไม่สามารถกำจัดออกได้ ให้ชำระค่ายาง หากมาจากตัวแปลงและสามารถจัดการได้โดยการก่อสร้างและการป้องกัน ข้อโต้แย้งเรื่องต้นทุนมักจะสนับสนุนเทอร์โมพลาสติก

EPR กับ XLPE: ที่ซึ่งแต่ละคนได้รับตำแหน่งของตน

เอกสารข้อมูลไม่ค่อยทำให้การแลกเปลี่ยนกันชัดเจน เนื่องจากมีการเปรียบเทียบเนื้อหาทั้งสองในหน้าต่างๆ การเปรียบเทียบด้านล่างแสดงความแตกต่างที่เกี่ยวข้องกับข้อมูลจำเพาะเคียงข้างกัน

บนเครื่องป้อนในเมืองแบบใช้ท่อขนาด 10 kV แบบแห้ง ซึ่งสามารถคาดเดาโหลดได้ ค่าพรีเมียมนั้นยากต่อการป้องกัน และโครงสร้างโพลีเอทิลีนแบบเชื่อมโยงข้ามมาตรฐานเป็นพื้นฐานที่สมเหตุสมผล สายไฟหุ้มฉนวนโพลีเอทิลีนเชื่อมขวางขนาด 635kV สำหรับงานจำหน่ายเป็นตัวอย่างที่ดีของประเภทที่รับภาระงานส่วนใหญ่

สายไฟหุ้มฉนวนโพลีเอทิลีนแบบครอสลิงค์ขนาด 6-35kV ชื่อสินค้า: สายไฟหุ้มฉนวนโพลีเอทิลีนแบบ cross-linked 6-35kV ดูผลิตภัณฑ์ →

ตัวชี้วัดที่ซ่อนอยู่: อายุของไดอิเล็กทริกทั้งสองในการให้บริการอย่างไร

การทดสอบประเภทห้องปฏิบัติการไม่ได้บอกคุณมากนักเกี่ยวกับปีที่สิบห้า ดัชนีสัมพัทธ์ด้านล่างสรุปพฤติกรรมการเสื่อมสภาพที่กล่าวถึงในเอกสารมาตรฐานและหมายเหตุทางเทคนิคของผู้ผลิต ในระดับที่แถบที่สูงกว่าหมายถึงพฤติกรรมที่เป็นประโยชน์มากขึ้นสำหรับเจ้าของสายเคเบิล

อ่านแผนภูมิเพื่อดูทิศทาง ไม่ใช่ทศนิยม ประเด็นสำคัญก็คือ ข้อดีของ EPR นั้นมุ่งเน้นไปที่กลไกการเสื่อมสภาพซึ่งขับเคลื่อนโดยน้ำ การระบายออก และการเคลื่อนที่ ในขณะที่ข้อได้เปรียบของ XLPE อยู่ที่ประสิทธิภาพไดอิเล็กทริก ซึ่งจะมีความสำคัญเมื่อแรงดันไฟฟ้าและความยาวของวงจรเพิ่มขึ้น

ในกรณีที่มีการใช้ฉนวน EPR จริง

ความต้องการ EPR ไม่กระจายทั่วทั้งกริดอย่างเท่าเทียมกัน โดยจะรวมกลุ่มกันในการใช้งานที่สายเคเบิลเปียก เคลื่อนที่ หรือทั้งสองอย่าง การกระจายด้านล่างนี้เป็นภาพที่บ่งชี้ถึงสถานที่ที่มีการระบุการก่อสร้างที่ใช้ EPR ทั่วโลก โดยมีการนำเสนอเพื่อการปฐมนิเทศมากกว่าเป็นการศึกษาตลาด

สายเคเบิลต่อพ่วงบนสายลาก สายลากบนเรือบรรทุก เครื่องป้อนปั๊มจุ่ม และการกระจายเหมืองแร่ ล้วนมีรูปแบบเดียวกัน นั่นคือ การเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง เปียกบ่อยครั้ง และน้ำหนักบรรทุกที่ปฏิเสธที่จะรักษาความสุภาพ ตัวป้อนอุปทานที่ติดตั้งถาวรทำงานแตกต่างออกไป ตัวอย่างเช่น เส้นทางการจ่ายไฟของรถรางได้รับการแก้ไข โดยปกติแล้วจะมีการต่อท่อหรือฝังไว้ และไม่ค่อยมีการงอ ดังนั้นตัวเลือกมาตรฐานจึงมีสายไฟหุ้มฉนวน XLPE ขนาด 10kV สำหรับระบบจ่ายไฟของรถราง แทนที่จะเป็นการออกแบบที่หุ้มด้วยยาง

สายไฟหุ้มฉนวน XLPE ขนาด 10kV สำหรับวิศวกรรมระบบจ่ายไฟของรถราง ชื่อสินค้า: สายไฟหุ้มฉนวน XLPE ขนาด 10kV สำหรับวิศวกรรมระบบจ่ายไฟของรถราง ดูผลิตภัณฑ์ →

ตรรกะเดียวกันนี้ใช้กับโรงงานในกระบวนการผลิต โดยที่ส่วนที่ยืดหยุ่น เคลื่อนย้ายได้ และชื้นจะโน้มตัวไปทางยาง และทางวิ่งคงที่ระยะยาวจะยังคงใช้ XLPE หากวงจรของคุณอยู่ในพื้นที่อันตราย กฎการออกแบบโดยรอบมีความสำคัญพอๆ กับฉนวนและหมายเหตุที่เกี่ยวข้อง เครื่องมือวัดและวงจรควบคุมในเขตอุตสาหกรรมอันตราย น่าอ่านควบคู่ไปกับการเลือกวัสดุ

กระบวนการคัดเลือกเจ็ดขั้นตอน

การเลือกฉนวนมักล้มเหลวไม่ใช่เพราะเลือกวัสดุผิด แต่เป็นเพราะหน้าที่ไม่เคยเขียนไว้อย่างถูกต้อง การทำงานตามขั้นตอนเหล่านี้เพื่อป้องกันการทำงานซ้ำที่มีราคาแพงส่วนใหญ่

1. กำหนดหน้าที่ก่อนอิเล็กทริก กระแสไฟฟ้าต่อเนื่อง อุณหภูมิแวดล้อม โปรไฟล์โอเวอร์โหลด ระดับไฟฟ้าลัดวงจร และโหมดความล้มเหลวที่คุณคาดหวังอย่างแท้จริงบนเส้นทางนั้น
2. ให้คะแนนความเสี่ยงด้านน้ำและการปล่อยน้ำ เส้นทางที่เปียก มีท่อและจมอยู่ใต้น้ำผลักดันการตัดสินใจไปสู่ ​​EPR การวิ่งในร่มแบบแห้งแทบจะไม่สามารถพิสูจน์ความพรีเมียมได้
3. เปรียบเทียบระดับอุณหภูมิอย่างตรงไปตรงมา ช่องว่างระหว่างฉนวนอุณหภูมิ 105 °C ถึง 90 °C จะแปลงเป็นค่าแอมแปซิตีที่เพิ่มขึ้นซึ่งมักจะอยู่ในช่วง 8 ถึง 12 เปอร์เซ็นต์ - แต่เฉพาะในกรณีที่โปรไฟล์โหลดใช้งานจริงเท่านั้น
4. ตรวจสอบซองการติดตั้ง รัศมีการโค้งงอต่ำสุด ความตึงในการดึงสูงสุด และอุณหภูมิต่ำสุดที่ทีมงานจะดึงสายเคเบิล
5. แก้ไขระบบการทดสอบล่วงหน้า ยอมรับการทดสอบการคายประจุและแรงดันไฟฟ้าบางส่วนตามปกติ ความถี่ในการสุ่มตัวอย่าง และใครเป็นพยานก่อนที่จะออกใบสั่งซื้อ
6. ล็อคในระบบข้อต่อ สายเคเบิลและอุปกรณ์เสริมควรมาจากกลุ่มการออกแบบเดียวกัน และผู้เชื่อมควรมีประสบการณ์ที่ตรวจสอบได้กับการก่อสร้างเฉพาะนั้น
7. รวบรวมไฟล์การปฏิบัติตามข้อกำหนด ความสอดคล้องมาตรฐาน ข้อความเกี่ยวกับการกำหนดสูตรไร้สารตะกั่ว และใบรับรองการทดสอบตามปกติต่อดรัม เทียบกับหมายเลขดรัมที่ไซต์งาน

ขั้นตอนที่สี่และหกคือจุดที่โครงการเสียเวลามากที่สุด สายเคเบิลที่ตรงตามข้อกำหนดทางไฟฟ้าทุกประการ แต่ไม่สามารถดึงรอบโค้งสุดท้ายหรือต่อโดยทีมงานที่ไซต์งานได้ ถือว่าไม่ประสบความสำเร็จในการซื้อ ก่อนจะแช่แข็งสเปคก็ช่วยตรวจสอบด้วย ช่วงสายเคเบิลทั้งหมด มีจำหน่ายจากซัพพลายเออร์รายเดียว เพื่อให้คลาสแรงดันไฟฟ้าและอุปกรณ์เสริมตรงกัน แทนที่จะประกอบจากแหล่งที่ไม่เกี่ยวข้อง

การบำรุงรักษา การทดสอบ และการปฏิบัติตามข้อกำหนด

ฉนวน EPR มีความทนทานแต่ไม่ได้ไม่ต้องบำรุงรักษา กิจกรรมการคายประจุบางส่วนถือเป็นคำเตือนการเสื่อมสภาพที่เชื่อถือได้เร็วที่สุดในทั้ง EPR และ XLPE และการตรวจสอบ PD เป็นระยะหรือการวัดแบบออฟไลน์ที่ดำเนินการอย่างดีมักจะเผยให้เห็นปัญหาเป็นเวลานานก่อนที่จะเกิดข้อผิดพลาด แนวโน้มการสูญเสียอิเล็กทริกจะเพิ่มตัวบ่งชี้ที่สองที่ช้ากว่า ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งในวงจรที่ผ่านการใช้งานแบบเปียกมานานหลายทศวรรษ

• ให้ทำการทดสอบการยอมรับภาคสนามด้วยไฟฟ้ากระแสสลับหรือความถี่ต่ำมาก แทนที่จะเป็นไฟฟ้ากระแสตรง การทดสอบ DC ของไดอิเล็กทริกที่อัดแน่นสามารถทิ้งประจุในพื้นที่ซึ่งบิดเบือนการกระจายของสนามในภายหลัง
• ปลายสายเคเบิลซีลระหว่างการเก็บรักษา ป้องกันไม่ให้ถังซักถูกแสงแดดโดยตรงเป็นเวลานาน และหลีกเลี่ยงการโค้งงอแหลมคมเมื่อฉนวนเย็น
• ยืนยันว่าสารประกอบนี้เป็นสูตรปลอดสารตะกั่วที่ทันสมัยและเป็นไปตามประกาศ RoHS และ REACH ที่เกี่ยวข้อง เนื่องจากสารประกอบยางแบบเดิมในบางตลาดอาศัยสารเติมแต่งที่ไม่เป็นที่ยอมรับอีกต่อไป
• ตรวจสอบมาตรฐานการควบคุมสำหรับระดับแรงดันไฟฟ้า: IEC 60502-2 สำหรับย่านความถี่ 6 ถึง 30 kV, IEC 60840 ข้างต้น, AEIC CS8 หรือ ICEA S-93-639 สำหรับการปฏิบัติงานแรงดันไฟฟ้าปานกลางในอเมริกาเหนือ และ EN 50618 สำหรับสายไฟ DC ของเซลล์แสงอาทิตย์

กฎที่ควรค่าแก่การดำเนินการในการประชุมข้อกำหนดครั้งต่อไปของคุณนั้นตรงไปตรงมา เลือก EPR สำหรับพื้นที่เปียก การเคลื่อนย้าย และความเครียดจากความร้อน เลือก XLPE สำหรับแบบแห้ง แบบคงที่ และแบบไฟฟ้าแรงสูง และอย่าปล่อยให้สายฉนวนเป็นสิ่งที่ไม่มีใครตรวจสอบ