Polietylen usieciowany (XLPE): objaśnienie izolacji kabla YJV

Co sprawia, że polietylen jest usieciowany

Zwykły polietylen składa się z długich, oddzielnych łańcuchów polimerowych. Tworzy się proces sieciowania wiązania chemiczne pomiędzy tymi łańcuchami , przekształcając tworzywo termoplastyczne, które mięknie pod wpływem ciepła, w termoutwardzalny, który zachowuje swój kształt i wytrzymałość w wysokich temperaturach. Typowe metody przemysłowe obejmują sieciowanie nadtlenkowe, szczepienie silanem i napromienianie wiązką elektronów. Po usieciowaniu materiał nie topi się, co nadaje kablom XLPE ich właściwości ciągła temperatura pracy 90°C — pełne 20°C powyżej standardowej izolacji PCV.

Zalety termiczne i elektryczne w porównaniu z izolacją PCV

Wyższa wartość cieplna XLPE przekłada się bezpośrednio na większą moc w mniejszym kablu. W identycznych warunkach montażowych można przenosić kabel izolowany usieciowanym polietylenem 15–25% większy prąd niż odpowiednik izolowany PCV. Wytrzymuje także temperatury zwarciowe do 250°C przez 5 sekund w porównaniu do zaledwie 160°C dla PVC, co znacznie poprawia odporność na uszkodzenia. Poniższa tabela ilustruje te decydujące różnice.

Dekodowanie modeli kabli: YJV, YJLV, YJY i YJLY

Konwencja nazewnictwa tych kabli zasilających 0,6/1 kV mówi dokładnie, z czego składa się każda warstwa. Oznaczenie rdzenia jest zgodne z systemem logicznym:

• YJ — Izolacja z polietylenu usieciowanego (XLPE). To niepodlegający negocjacjom pierwszy element i serce działania kabla.
• V — Osłona z polichlorku winylu (PVC). Wytrzymała warstwa zewnętrzna ogólnego przeznaczenia. Znaleziono w YJV i YJLV.
• Y — Osłona z polietylenu (PE). Zapewnia doskonałą odporność na wilgoć w zastosowaniach zewnętrznych i przy zakopywaniu bezpośrednio. Znaleziono w YJY i YJLY.
• L — Przewodnik aluminiowy. Jeśli jest obecny, oznacza rdzeń aluminiowy, a nie miedziany. YJLV i YJLY to warianty aluminiowe.

Zatem, YJV kabel jest kablem z żyłą miedzianą z izolacją XLPE i osłoną z PVC, natomiast a YJLY wykorzystuje przewodnik aluminiowy i osłonę polietylenową. We wszystkich przypadkach warstwa izolacyjna XLPE umożliwia spełnienie wymagań klasy napięcia 0,6/1 kV przy smukłym, ekonomicznym profilu.

Odporność na wilgoć, zadrzewianie i starzenie się

W instalacjach zakopanych lub w instalacjach o dużej wilgotności izolacja XLPE wykazuje wyjątkową odporność na zadrzewienie wodne — mikroskopijny wzrost dendrytyczny, który może prowadzić do przedwczesnego uszkodzenia dielektryka. Jego niska absorpcja wilgoci i gęsta, jednolita usieciowana struktura zapewniają stabilną rezystancję izolacji powyżej 1000 MΩ·km nawet po latach służby. W połączeniu z odpornością na ozon i promieniowanie ultrafioletowe, gdy są chronione osłoną PE, kable XLPE mogą niezawodnie działać przez 30 lat i więcej zarówno w środowisku wewnętrznym, jak i zewnętrznym.

Praktyczne zalety instalacji kabli XLPE

Polietylen usieciowany insulation brings measurable advantages to the installation phase as well.

1. Mniejszy promień gięcia: Kable XLPE zazwyczaj pozwalają na promień zgięcia wynoszący 8–10 razy większa od średnicy zewnętrznej dla jednordzeniowego i 12 razy do przewodów wielożyłowych, 10–15 razy szczelniejsze niż PCV, co pozwala zaoszczędzić miejsce w korytkach kablowych.
2. Zmniejszona waga: Ponieważ wyższa obciążalność prądowa często pozwala na mniejszy przekrój przewodu przy tej samej mocy, całkowita waga kabla spada, zmniejsza się wysiłek związany z obsługą i koszty konstrukcji wsporczej.
3. Brak migracji gorącego oleju: W przeciwieństwie do PVC, XLPE nie zawiera plastyfikatorów, które mogą migrować w czasie, więc izolacja nie staje się krucha ani nie kurczy się na zakończeniach.

Przyszłościowy wybór w zakresie dystrybucji energii

W miarę wzrostu zapotrzebowania na energię i coraz bardziej wymagających warunków instalacyjnych, usieciowany polietylen stał się preferowaną izolacją kabli niskiego i średniego napięcia na całym świecie. Niezależnie od tego, czy jest to miedź YJV, aluminium YJLV, czy też odporny na wilgoć wariant YJY, oznaczenie YJ gwarantuje, że kabel charakteryzuje się zapasem cieplnym, wytrzymałością dielektryczną i długoterminową niezawodnością, jaką może zapewnić tylko usieciowana poliolefina.