الأداء الفني الرئيسي للكابلات العلوية

مقاومة الطقس بالإضافة إلى تلبية متطلبات الأداء الكهربائي العالي، يتطلب عزل الكابلات العلوية ذات الجهد العالي أيضًا مقاومة ممتازة للطقس لضمان التشغيل الآمن تحت إشعاع ضوء الشمس على المدى الطويل. تتكون المواد العازلة للكابلات العلوية الحالية من مواد عازلة بوليمرية وكمية معينة من أسود الكربون. نظرًا لأن المواد العازلة البوليمرية يمكنها حجب الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء (يمثل أكثر من 94% من الطاقة)، ​​مما يمنعها من اختراق البوليمر، فإن كمية صغيرة (تمثل 6% من إجمالي الطاقة) من الضوء فوق البنفسجي (المعروف باسم ضوء VA) لا يزال بإمكانها اختراق العزل. على مدى فترة طويلة، يؤدي هذا إلى تحلل البوليمر، ويصبح سطح العزل خشنًا أو حتى متشققًا، مما يؤدي في النهاية إلى فشل العزل. إذا تمت إضافة أكثر من 2% من أسود الكربون إلى العزل، فيمكن أن يمنع تسرب ضوء VA تمامًا، ولكن هذا يضر بأداء العزل الكهربائي للكابل، مما يسبب زيادة حادة في قيمة gt. لحل هذا التناقض، تم تحديد صيغة العزل المتقاطع الأمثل لعزل الكابلات المقاومة للطقس بعد تجارب متعددة بتركيبات مختلفة. لقد تم إنتاج هذه الصيغة بنجاح من قبل بعض الشركات المصنعة المحلية، وتم تشغيل الكابلات الهوائية المتقاطعة المنتجة باستخدام هذه المادة رسميًا. مستوى العزل: عند استخدام الكابلات العلوية، لا يتم تطبيق الجهد الكهربي على الأرض بالكامل على عزل الكابل؛ ويتحملها الجو إلى حد كبير. لذلك، تتمتع الكابلات العلوية بأداء عزل أعلى، وأفضل بكثير من الكابلات العادية المعزولة بالورق والكابلات المترابطة. وذلك لأن غلاف الرصاص للكابلات المعزولة بالورق وطبقة التدريع للكابلات المترابطة عادة ما تكون مؤرضة، وبالتالي فإن الجهد الذي يمر عبر الكابل يتم تطبيقه بالكامل على العزل الرئيسي. ومع ذلك، في الكابلات العلوية، يتم تقاسم الجهد بين العزل الرئيسي والهواء. لذلك، تنص المعايير ذات الصلة في مختلف البلدان على أن سمك العزل للكابلات العلوية يجب أن يكون أرق من سمك الكابلات الأرضية العادية. بشكل عام، في أوروبا وأمريكا واليابان، يكون سمك العزل للكابلات العلوية أقل بنسبة 10-20% من سمك الكابلات العادية. علاوة على ذلك، فإن جودة العزل للكابلات العلوية لا تنخفض بشكل ملحوظ في ظل التعرض للجهد على المدى الطويل، على عكس الكابلات المدفونة التي تعمل على تطوير تشجير المياه على مدار التشغيل على المدى الطويل. عندما يصل تشجير المياه إلى حد التشبع، ينخفض ​​جهد انهيار الكابل بنسبة 1/3 إلى 1/2، في حين أن الكابلات العلوية بشكل عام لا تعمل على تطوير تشجير المياه. لذلك، بشكل عام، أداء العزل للكابلات العلوية متفوق.

طبقات التدريع شبه الموصلة الداخلية والخارجية

لا تتطلب الكابلات العلوية ذات الجهد المنخفض 1KV طبقة حماية داخلية شبه موصلة نظرًا لقوة المجال الكهربائي المنخفضة جدًا على سطح الموصل. عندما يكون الكابل العلوي قريبًا من جسم التأريض، فإن قوة المجال الكهربائي على سطح الموصل للكابل العلوي 10 كيلو فولت تكون 2 ~ 3 كيلو فولت / مم، ويمكن أن تصل قوة المجال الكهربائي على سطح الموصل للكابل العلوي 35 كيلو فولت إلى حوالي 5 كيلو فولت / مم، مما يستلزم استخدام طبقة شبه موصلة داخلية. نظرًا لأن الطبقة الموصلة والعازلة في الكابل غير مرتبطة بقوة، فإن الطبقتين سوف تنفصلان تحت تغيرات درجة الحرارة. وفي الطقس الممطر، تمتلئ الأجزاء المنفصلة ببخار الماء، مما يقلل من قوتها العازلة. يمكن أن تصل قوة العزل الكهربائي للهواء الجاف إلى 3kV/mm، بينما تبلغ قوة العزل للهواء الرطب 0.5-1KV/mm فقط. وبالتالي، عندما يتم تشغيل الكابل في ظل الظروف العادية، يتم تشكيل طبقة الإكليل بين سطح الموصل وفجوة العزل، والتي لا تسبب فقط فقدان تفريغ الإكليل، ولكن أيضًا تلحق الضرر بسهولة بوسط العزل. ولذلك، تستخدم جميع دول العالم طبقة تدريع داخلية شبه موصلة للكابلات الهوائية فوق 10 كيلو فولت. لا تتطلب الكابلات العلوية أحادية النواة طبقة درع خارجية شبه موصلة، ولكن يجب أن تستخدم الكابلات العلوية المغلفة ثلاثية النواة بقدرة 10 كيلو فولت وما فوق طبقة درع خارجية شبه موصلة. وذلك لأن المجال الكهربائي الخارجي للكابل العلوي المصفح ثلاثي النواة غير متساوٍ، وبدون طبقة حماية خارجية شبه موصلة، سيحدث تفريغ هالة قوي عندما يكون الهواء رطبًا.