पावर केबल निर्माण प्रक्रिया की केबल संरचना और सामग्री।

केबल की संरचना सरल लगती है, वास्तव में, इसके प्रत्येक घटक का अपना महत्वपूर्ण उद्देश्य होता है, इसलिए केबल का निर्माण करते समय प्रत्येक घटक सामग्री का सावधानीपूर्वक चयन किया जाना चाहिए, ताकि संचालन के दौरान इन सामग्रियों से बने केबल की विश्वसनीयता सुनिश्चित की जा सके।

1. कंडक्टर सामग्री
ऐतिहासिक रूप से, पावर केबल कंडक्टर के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री तांबा और एल्यूमीनियम थी। सोडियम का भी संक्षिप्त परीक्षण किया गया। तांबे और एल्यूमीनियम में बेहतर विद्युत चालकता होती है, और समान धारा संचारित करते समय तांबे की मात्रा अपेक्षाकृत कम होती है, इसलिए तांबे के कंडक्टर का बाहरी व्यास एल्यूमीनियम कंडक्टर की तुलना में छोटा होता है। एल्युमीनियम की कीमत तांबे की तुलना में काफी कम है। इसके अलावा, क्योंकि तांबे का घनत्व एल्यूमीनियम से बड़ा है, भले ही वर्तमान वहन क्षमता समान हो, एल्यूमीनियम कंडक्टर का क्रॉस सेक्शन तांबे के कंडक्टर से बड़ा है, लेकिन एल्यूमीनियम कंडक्टर केबल अभी भी तांबे के कंडक्टर केबल की तुलना में हल्का है .

2. इन्सुलेशन सामग्री
ऐसी कई इंसुलेटिंग सामग्रियां हैं जिनका उपयोग एमवी पावर केबल कर सकते हैं, यहां तक ​​कि तकनीकी रूप से परिपक्व गर्भवती पेपर इन्सुलेशन सामग्री भी शामिल है, जिसका 100 से अधिक वर्षों से सफलतापूर्वक उपयोग किया जा रहा है। आज, एक्सट्रूडेड पॉलिमर इन्सुलेशन को व्यापक रूप से स्वीकार किया गया है। एक्सट्रूडेड पॉलिमर इन्सुलेशन सामग्री में पीई (एलडीपीई और एचडीपीई), एक्सएलपीई, डब्ल्यूटीआर-एक्सएलपीई और ईपीआर शामिल हैं। ये सामग्रियां थर्मोप्लास्टिक के साथ-साथ थर्मोसेटिंग भी हैं। थर्मोप्लास्टिक सामग्री गर्म होने पर ख़राब हो जाती है, जबकि थर्मोसेट सामग्री ऑपरेटिंग तापमान पर अपना आकार बनाए रखती है।

2.1. कागज इन्सुलेशन
अपने ऑपरेशन की शुरुआत में, पेपर-इंसुलेटेड केबल केवल एक छोटा भार उठाते हैं और अपेक्षाकृत अच्छी तरह से बनाए रखा जाता है। हालाँकि, बिजली उपयोगकर्ता केबल को अधिक से अधिक उच्च भार ले जाना जारी रखते हैं, उपयोग की मूल स्थितियाँ अब वर्तमान केबल की आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त नहीं हैं, फिर मूल अच्छा अनुभव यह प्रतिनिधित्व नहीं कर सकता कि केबल का भविष्य का संचालन अच्छा होना चाहिए . हाल के वर्षों में, पेपर इंसुलेटेड केबलों का उपयोग शायद ही कभी किया गया हो।
2.2.पीवीसी
पीवीसी का उपयोग अभी भी लो-वोल्टेज 1kV केबलों के लिए एक इन्सुलेट सामग्री के रूप में किया जाता है और यह एक शीथिंग सामग्री भी है। हालाँकि, केबल इन्सुलेशन में पीवीसी के अनुप्रयोग को तेजी से एक्सएलपीई द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है, और शीथ में अनुप्रयोग को तेजी से रैखिक कम घनत्व पॉलीथीन (एलएलडीपीई), मध्यम घनत्व पॉलीथीन (एमडीपीई) या उच्च घनत्व पॉलीथीन (एचडीपीई), और गैर द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है। -पीवीसी केबलों की जीवन चक्र लागत कम होती है।
2.3. पॉलीथीन (पीई)
कम घनत्व वाली पॉलीथीन (एलडीपीई) को 1930 के दशक में विकसित किया गया था और अब इसे क्रॉसलिंक्ड पॉलीथीन (एक्सएलपीई) और पानी प्रतिरोधी पेड़ क्रॉसलिंक्ड पॉलीथीन (डब्ल्यूटीआर-एक्सएलपीई) सामग्री के लिए बेस रेजिन के रूप में उपयोग किया जाता है। थर्मोप्लास्टिक अवस्था में, पॉलीथीन का अधिकतम ऑपरेटिंग तापमान 75 डिग्री सेल्सियस है, जो पेपर इंसुलेटेड केबल के ऑपरेटिंग तापमान (80 ~ 90 डिग्री सेल्सियस) से कम है। यह समस्या क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन (एक्सएलपीई) के आगमन से हल हो गई है, जो पेपर-इंसुलेटेड केबलों के सेवा तापमान को पूरा या उससे अधिक कर सकती है।

2.4.क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन (एक्सएलपीई)
एक्सएलपीई एक थर्मोसेटिंग सामग्री है जो कम घनत्व वाली पॉलीथीन (एलडीपीई) को क्रॉसलिंकिंग एजेंट (जैसे पेरोक्साइड) के साथ मिलाकर बनाई जाती है।
एक्सएलपीई इंसुलेटेड केबल का अधिकतम कंडक्टर ऑपरेटिंग तापमान 90 डिग्री सेल्सियस है, ओवरलोड परीक्षण 140 डिग्री सेल्सियस तक है, और शॉर्ट-सर्किट तापमान 250 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है। एक्सएलपीई में उत्कृष्ट ढांकता हुआ विशेषताएं हैं और इसका उपयोग वोल्टेज रेंज में किया जा सकता है 600V से 500kV तक.

2.5. जल प्रतिरोधी वृक्ष क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन (डब्ल्यूटीआर-एक्सएलपीई)
जल वृक्ष घटना XLPE केबल की सेवा जीवन को कम कर देगी। जल वृक्ष वृद्धि को कम करने के कई तरीके हैं, लेकिन सबसे आम तौर पर स्वीकृत तरीकों में से एक जल वृक्ष वृद्धि को रोकने के लिए डिज़ाइन की गई विशेष रूप से इंजीनियर इन्सुलेशन सामग्री का उपयोग करना है, जिसे जल प्रतिरोधी वृक्ष क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन डब्ल्यूटीआर-एक्सएलपीई कहा जाता है।

2.6. एथिलीन प्रोपलीन रबर (ईपीआर)
ईपीआर एक थर्मोसेटिंग सामग्री है जो एथिलीन, प्रोपलीन (कभी-कभी एक तीसरा मोनोमर) से बनी होती है, और तीन मोनोमर्स के कॉपोलीमर को एथिलीन प्रोपलीन डायन रबर (ईपीडीएम) कहा जाता है। विस्तृत तापमान रेंज में, ईपीआर हमेशा नरम रहता है और इसमें अच्छा कोरोना प्रतिरोध होता है। हालाँकि, ईपीआर सामग्री का ढांकता हुआ नुकसान एक्सएलपीई और डब्ल्यूटीआर-एक्सएलपीई की तुलना में काफी अधिक है।

3. इन्सुलेशन वल्कनीकरण प्रक्रिया
क्रॉसलिंकिंग प्रक्रिया प्रयुक्त पॉलिमर के लिए विशिष्ट है। क्रॉसलिंक्ड पॉलिमर का निर्माण मैट्रिक्स पॉलिमर से शुरू होता है और फिर मिश्रण बनाने के लिए स्टेबलाइजर्स और क्रॉसलिंकर्स को जोड़ा जाता है। क्रॉसलिंकिंग प्रक्रिया आणविक संरचना में अधिक कनेक्शन बिंदु जोड़ती है। एक बार क्रॉस-लिंक हो जाने पर, पॉलिमर आणविक श्रृंखला लोचदार बनी रहती है, लेकिन द्रव पिघल में पूरी तरह से अलग नहीं हो सकती है।

4. कंडक्टर परिरक्षण और इन्सुलेट परिरक्षण सामग्री
विद्युत क्षेत्र को एक समान करने और केबल इंसुलेटेड कोर में विद्युत क्षेत्र को समाहित करने के लिए कंडक्टर और इन्सुलेशन की बाहरी सतह पर अर्ध-प्रवाहकीय परिरक्षण परत निकाली जाती है। इस सामग्री में इंजीनियरिंग ग्रेड की कार्बन ब्लैक सामग्री शामिल है जो केबल की परिरक्षण परत को आवश्यक सीमा के भीतर स्थिर चालकता प्राप्त करने में सक्षम बनाती है।