Aufbau des DC-Kabels
Sep 10, 2022
1. Leitfähiger Kern
Kupferdraht wird im Allgemeinen als Leiterkernmaterial verwendet, und sein Querschnitt wird entsprechend dem Nennstrom, dem zulässigen Spannungsabfall, der Kurzschlusskapazität und anderen Faktoren ausgewählt. Bei der Auswahl des Kerndrahtaufbaus ist das Problem der Seewasserdurchdringung nach dem Versagen zu berücksichtigen. Im Allgemeinen können wasserabweisende Maßnahmen wie Kondensation, Schweißen und Beschichtung von wasserdichten Materialien ergriffen werden.
2. Isolierschicht
Die Isolationsschichtdicke von DC-Kabeln muss vier Anforderungen gleichzeitig erfüllen: ① Für die DC-Nennspannung muss die Feldstärke auf der Leiteroberfläche im unbelasteten Zustand unter dem zulässigen Wert liegen; ② Bei Nenngleichspannung muss die Feldstärke am Außenmantel unter Volllast unter dem zulässigen Wert liegen; ③ In der Lage sein, der Impulsprüfspannung standzuhalten; ④ Bei Nennstrom muss die Temperatur des Leiters unter dem zulässigen Wert liegen. In der Regel können mehrere Dämmstoffdicken zur Berechnung angenommen werden und dann die geeignetste Dämmstoffdicke ausgewählt werden.
3. Außenmantel
DC-Kabel haben keine induzierte Spannung an Metallmantel und Armierung, daher gibt es kein Problem mit Mantelverlust. Der Aufbau der Schutzschicht berücksichtigt hauptsächlich den mechanischen Schutz und den Korrosionsschutz, insbesondere bei Seekabeln.
(1) Metallmantel. Um die Zuverlässigkeit und Flexibilität der Metallummantelung zu gewährleisten, haben DC-Kabel bisher eine Bleiummantelung verwendet, die Dicke der Bleiummantelung beträgt im Allgemeinen 2,5 bis 3,0 mm. Bei ölgefüllten oder gasgefüllten Innendruckkabeln muss dieser ebenfalls dem verwendeten Druck entsprechen und es werden mehrere Lagen Verstärkungslagen aus Metallband hinzugefügt.
(2) Korrosionsschutzschicht. Während des normalen Betriebs von Unterseekabeln unterliegen der Metallmantel und die Verstärkungsschicht aufgrund des Leckstroms und der Stromwirkung von Meerwasser als Schleife einer elektrolytischen Korrosion. In der Regel wird nur eine Ummantelung aus Kunststoff hinzugefügt, um elektrische Korrosion zu verhindern. Sobald jedoch die Kunststoff-Korrosionsschutzschicht beschädigt ist, tritt lokale schnelle Korrosion auf. Daher werden einige Kabel mit einem mit Asphalt-Isolierkleber imprägnierten Papierband ummantelt, um eine leichte Korrosionsschutzschicht zu bilden, oder Asphalt-Isolierkleber wird zwischen mehreren Lagen Gummiband aufgetragen. In den letzten Jahren verwenden die meisten von ihnen extrudierte Schichten aus Polyethylen oder Neopren als Korrosionsschutzschicht, da Polyethylen oder Gummi einen großen Elastizitätsmodul haben, der die auf das Bleipaket einwirkende mechanische Spannung teilweise absorbieren kann und die Spannungsverteilung vernünftiger macht . Gleichzeitig hat es eine gute wasserdichte Leistung und bildet zusammen mit dem Bleipaket eine doppelte wasserdichte Abdichtung. Darüber hinaus ist seine Isolationsleistung ebenfalls gut und es ist geeignet, transienten Überspannungen einer Metallummantelung standzuhalten.
(3) Rüstung. Um äußeren mechanischen Beschädigungen vorzubeugen, kann je nach Gegebenheiten außerhalb der Korrosionsschutzschicht eine Stahlband- oder Stahldrahtbewehrung angebracht werden. Unterseekabel sind im Allgemeinen mit Stahldraht armiert. Bei der Verlegung oder Bergung von Seekabeln sind diese aufgrund des Eigengewichts der Kabel großen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Gleichzeitig werden die Kabel in einer komplexen Meeresumgebung durch Meerwasser, Meeresorganismen usw. erodiert.
