Vee blokeerivad kaablimaterjalid
Veetõkkeid saab üldiselt jagada kahte kategooriasse: aktiivne veetõke ja passiivne veetõke. Aktiivne veetõke kasutab ära aktiivsete materjalide vett imavaid ja paisuvaid omadusi. Kui ümbris või ühenduskoht on kahjustatud, paisuvad need materjalid veega kokkupuutel, piirates selle tungimist kaablisse. Selliste materjalide hulka kuuluvadvett imav paisuv geel, vett blokeeriv teip, vett blokeeriv pulber,vett blokeeriv lõngja vett blokeeriv nöör. Passiivne vett blokeeriv materjal seevastu kasutab hüdrofoobseid materjale, et blokeerida kaabli välisküljel olev vesi, kui ümbris on kahjustatud. Passiivsete vett blokeerivate materjalide näideteks on naftaga täidetud pasta, kuumliim ja kuumuspaisuv pasta.
I. Passiivsed veetõkkematerjalid
Varajastes jõukaablites oli veetõkkeks peamine meetod passiivsete veetõkete, näiteks vaseliinipasta, lisamine kaablitesse. See meetod takistab tõhusalt vee sattumist kaablisse, kuid sellel on järgmised puudused:
1.See suurendab oluliselt kaabli kaalu;
2. See põhjustab kaabli juhtivuse vähenemist;
3. Vasepasta saastab tugevalt kaabliühendusi, muutes puhastamise keeruliseks;
4. Täielikku täitmisprotsessi on raske kontrollida ja mittetäielik täitmine võib põhjustada halba veetõkke jõudlust.
II. Aktiivsed vett blokeerivad materjalid
Praegu kasutatakse kaablites peamiselt vett blokeerivaid materjale, näiteks vett blokeerivat teipi, vett blokeerivat pulbrit, vett blokeerivat nööri ja vett blokeerivat lõnga. Võrreldes vaseliinipastaga on aktiivsetel vett blokeerivatel materjalidel järgmised omadused: kõrge veeimavus ja kõrge paisumiskiirus. Need imavad kiiresti vett ja paisuvad kiiresti, moodustades geelilaadse aine, mis blokeerib vee sissetungimise, tagades seeläbi kaabli isolatsiooni ohutuse. Lisaks on aktiivsed vett blokeerivad materjalid kerged, puhtad ning neid on lihtne paigaldada ja ühendada. Siiski on neil ka mõned puudused:
1.Vett blokeerivat pulbrit on raske ühtlaselt peale kanda;
2. Veekindel lint või lõng võib suurendada välisläbimõõtu, halvendades soojuse hajumist, kiirendades kaabli termilist vananemist ja piirates kaabli ülekandevõimet;
3. Aktiivsed vett blokeerivad materjalid on üldiselt kallimad.
Veetõkke analüüs: Praegu on Hiinas peamine meetod kaabli isolatsioonikihi veetõkke vältimiseks veekindla kihi suurendamine. Kaablites tervikliku veetõkke saavutamiseks tuleb aga arvestada mitte ainult radiaalse veetungimisega, vaid ka tõhusalt takistada vee pikisuunalist difusiooni pärast selle sisenemist kaablisse.
Polüetüleenist (sisemine kest) veekindel isolatsioonikiht: Polüetüleenist vetttõkkekihi ekstrudeerimine koos niiskust imava padjakihiga (näiteks vetttõkestava teibiga) võib täita pikisuunalise veetõkke ja niiskuskaitse nõuded kaablitele, mis on paigaldatud mõõdukalt niiskesse keskkonda. Polüetüleenist vetttõkestavat kihti on lihtne valmistada ja see ei vaja lisaseadmeid.
Plastikkattega alumiiniumlint Polüetüleenist liimitud veekindel isolatsioonikiht: Kui kaablid paigaldatakse vette või äärmiselt niiskesse keskkonda, võib polüetüleenist isolatsioonikihtide radiaalne veetõkkevõime olla ebapiisav. Kaablite puhul, mis vajavad suuremat radiaalset veetõkkevõimet, on nüüd tavaline mähkida kaabli südamiku ümber alumiinium-plastkomposiitlindi kiht. See tihend on sadu või isegi tuhandeid kordi veekindlam kui puhas polüetüleen. Niikaua kui komposiitlindi õmblus on täielikult liimitud ja tihendatud, on vee tungimine peaaegu võimatu. Alumiinium-plastkomposiitlint vajab pikisuunalist mähkimis- ja liimimisprotsessi, mis hõlmab täiendavaid investeeringuid ja seadmete modifitseerimist.
Inseneripraktikas on pikisuunalise veetõkke saavutamine keerulisem kui radiaalse veetõkke saavutamine. On kasutatud mitmesuguseid meetodeid, näiteks juhi struktuuri muutmist tihedalt pressitud konstruktsiooniks, kuid mõju on olnud minimaalne, kuna pressitud juhis on endiselt tühimikke, mis võimaldavad veel kapillaaride toimel difundeeruda. Tõelise pikisuunalise veetõkke saavutamiseks on vaja täita keerutatud juhi tühimikud vett blokeerivate materjalidega. Kaablites pikisuunalise veetõkke saavutamiseks saab kasutada järgmisi kahte tüüpi meetmeid ja struktuure:
1. Veekindlate juhtmete kasutamine. Lisage tihedalt kokku pressitud juhi ümber veekindlat nööri, vett blokeerivat pulbrit, vett blokeerivat lõnga või mähkige vett blokeeriv teip.
2. Veekindlate südamike kasutamine. Kaabli tootmisprotsessi käigus täidetakse südamik veekindla lõnga või nööriga või mähitakse südamik pooljuhtiva või isoleeriva veekindla teibiga.
Praegu on pikisuunalise veetõkke peamine väljakutse vett blokeerivad juhid – uurimistöö keskmes on endiselt see, kuidas juhtide vahele vett blokeerivaid aineid lisada ja milliseid vett blokeerivaid aineid kasutada.
III. Kokkuvõte
Radiaalne veetõkketehnoloogia kasutab peamiselt veetõkkeid, mis on mähitud ümber juhi isolatsioonikihi ja millele on lisatud niiskust imav pehmenduskiht. Keskpingekaablite puhul kasutatakse tavaliselt alumiinium-plast komposiitlinti, kõrgepingekaablite puhul aga tavaliselt pliist, alumiiniumist või roostevabast terasest metallist tihenduskesta.
Pikisuunaline veetõkketehnoloogia keskendub peamiselt juhtivate kiudude vaheliste tühimike täitmisele veetõkkematerjalidega, et blokeerida vee difusiooni mööda südamikku. Praeguste tehnoloogiliste arengute valguses on veetõkkepulbriga täitmine pikisuunalise veetõkke puhul suhteliselt efektiivne.
Veekindlate kaablite saavutamine mõjutab paratamatult kaabli soojuseraldust ja juhtivust, seega on oluline valida või projekteerida sobiv vett blokeeriv kaablikonstruktsioon vastavalt insenerinõuetele.
Postituse aeg: 14. veebruar 2025