L-istruttura tal-kejbil tidher sempliċi, fil-fatt, kull komponent tiegħu għandu l-iskop importanti tiegħu stess, għalhekk kull materjal tal-komponent irid jintgħażel bir-reqqa meta jiġi manifatturat il-kejbil, sabiex tiġi żgurata l-affidabbiltà tal-kejbil magħmul minn dawn il-materjali waqt it-tħaddim.
1. Materjal konduttur
Storikament, il-materjali użati għall-kondutturi tal-kejbils tal-enerġija kienu r-ram u l-aluminju. Is-sodju ġie ppruvat ukoll fil-qosor. Ir-ram u l-aluminju għandhom konduttività elettrika aħjar, u l-ammont ta’ ram huwa relattivament inqas meta jiġi trasmess l-istess kurrent, għalhekk id-dijametru ta’ barra tal-konduttur tar-ram huwa iżgħar minn dak tal-konduttur tal-aluminju. Il-prezz tal-aluminju huwa sinifikament aktar baxx mir-ram. Barra minn hekk, minħabba li d-densità tar-ram hija akbar minn dik tal-aluminju, anke jekk il-kapaċità tal-ġarr tal-kurrent hija l-istess, is-sezzjoni trasversali tal-konduttur tal-aluminju hija akbar minn dik tal-konduttur tar-ram, iżda l-kejbil tal-konduttur tal-aluminju xorta huwa eħfef mill-kejbil tal-konduttur tar-ram.
2. Materjali ta' insulazzjoni
Hemm ħafna materjali iżolanti li l-kejbils tal-enerġija MV jistgħu jużaw, anke inklużi materjali ta' insulazzjoni tal-karta mimlija teknoloġikament maturi, li ilhom jintużaw b'suċċess għal aktar minn 100 sena. Illum, l-insulazzjoni tal-polimeru estruż ġiet aċċettata b'mod wiesa'. Il-materjali ta' insulazzjoni tal-polimeru estruż jinkludu PE (LDPE u HDPE), XLPE, WTR-XLPE u EPR. Dawn il-materjali huma termoplastiċi kif ukoll termosetting. Il-materjali termoplastiċi jiddeformaw meta jissaħħnu, filwaqt li l-materjali termosetting iżommu l-forma tagħhom f'temperaturi operattivi.
2.1. Insulazzjoni tal-karta
Fil-bidu tal-operazzjoni tagħhom, il-kejbils iżolati bil-karta jġorru biss tagħbija żgħira u jinżammu relattivament tajjeb. Madankollu, l-utenti tal-enerġija jkomplu jagħmlu l-kejbil iġorru tagħbijiet dejjem aktar għoljin, il-kundizzjonijiet oriġinali tal-użu m'għadhomx adattati għall-bżonnijiet tal-kejbil attwali, allura l-esperjenza tajba oriġinali ma tistax tirrappreżenta l-operazzjoni futura tal-kejbil trid tkun tajba. Fi snin reċenti, il-kejbils iżolati bil-karta rarament intużaw.
2.2.PVC
Il-PVC għadu jintuża bħala materjal iżolanti għal kejbils ta' vultaġġ baxx ta' 1kV u huwa wkoll materjal ta' kisi. Madankollu, l-applikazzjoni tal-PVC fl-insulazzjoni tal-kejbil qed tiġi sostitwita malajr bl-XLPE, u l-applikazzjoni fil-kisi qed tiġi sostitwita malajr bil-polietilen lineari ta' densità baxxa (LLDPE), il-polietilen ta' densità medja (MDPE) jew il-polietilen ta' densità għolja (HDPE), u l-kejbils mhux tal-PVC għandhom spejjeż taċ-ċiklu tal-ħajja aktar baxxi.
2.3. Polietilene (PE)
Il-polietilen ta' densità baxxa (LDPE) ġie żviluppat fis-snin tletin u issa jintuża bħala reżina bażi għall-polietilen inkroċjat (XLPE) u materjali tal-polietilen inkroċjat reżistenti għall-ilma (WTR-XLPE). Fl-istat termoplastiku, it-temperatura massima operattiva tal-polietilen hija 75 °C, li hija inqas mit-temperatura operattiva tal-kejbils iżolati bil-karta (80~90 °C). Din il-problema ġiet solvuta bil-miġja tal-polietilen inkroċjat (XLPE), li jista' jilħaq jew jaqbeż it-temperatura tas-servizz tal-kejbils iżolati bil-karta.
2.4.Polietilen inkroċjat (XLPE)
XLPE huwa materjal termosetting magħmul billi jitħallat polietilen ta' densità baxxa (LDPE) ma' aġent ta' crosslinking (bħal perossidu).
It-temperatura massima tat-tħaddim tal-konduttur tal-kejbil iżolat XLPE hija ta' 90 °C, it-test ta' tagħbija żejda huwa sa 140 °C, u t-temperatura ta' short-circuit tista' tilħaq il-250 °C. XLPE għandu karatteristiċi dielettriċi eċċellenti u jista' jintuża fil-medda ta' vultaġġ ta' 600V sa 500kV.
2.5. Siġra reżistenti għall-ilma Polietilen inkroċjat (WTR-XLPE)
Il-fenomenu tas-siġra tal-ilma jnaqqas il-ħajja tas-servizz tal-kejbil XLPE. Hemm ħafna modi kif jitnaqqas it-tkabbir tas-siġra tal-ilma, iżda wieħed mill-aktar komunement aċċettati huwa li jintużaw materjali ta' insulazzjoni ddisinjati apposta biex jinibixxu t-tkabbir tas-siġra tal-ilma, imsejħa WTR-XLPE tal-polietilen inkroċjat tas-siġra reżistenti għall-ilma.
2.6. Gomma tal-etilene propilene (EPR)
L-EPR huwa materjal termosetting magħmul minn etilene, propilene (xi kultant it-tielet monomeru), u l-kopolimeru tat-tliet monomeri jissejjaħ gomma etilene propilene diene (EPDM). Fuq firxa wiesgħa ta' temperaturi, l-EPR dejjem jibqa' artab u għandu reżistenza tajba għall-korona. Madankollu, it-telf dielettriku tal-materjal EPR huwa sinifikament ogħla minn dak tal-XLPE u l-WTR-XLPE.
3. Proċess ta' vulkanizzazzjoni tal-insulazzjoni
Il-proċess ta' crosslinking huwa speċifiku għall-polimeru użat. Il-manifattura ta' polimeri crosslinked tibda b'polimeru matriċi u mbagħad jiżdiedu stabilizzaturi u crosslinkers biex jiffurmaw taħlita. Il-proċess ta' crosslinking iżid aktar punti ta' konnessjoni mal-istruttura molekulari. Ladarba tkun crosslinked, il-katina molekulari tal-polimeru tibqa' elastika, iżda ma tistax tinqata' kompletament f'tidwib fluwidu.
4. Materjali ta' lqugħ tal-kondutturi u materjali ta' lqugħ iżolanti
Is-saff ta' lqugħ semikonduttiv huwa estruż fuq il-wiċċ ta' barra tal-konduttur u l-insulazzjoni biex jillimitaw il-kamp elettriku u biex iżommu l-kamp elettriku fil-qalba iżolata tal-kejbil. Dan il-materjal fih grad ta' inġinerija ta' materjal iswed tal-karbonju biex jippermetti li s-saff ta' lqugħ tal-kejbil jikseb konduttività stabbli fil-medda meħtieġa.
Ħin tal-posta: 12 ta' April 2024