Principais desempenhos técnicos de cabos aéreos

Resistência às intempéries Além de atender aos altos requisitos de desempenho elétrico, o isolamento de cabos aéreos de alta tensão também exige excelente resistência às intempéries para garantir uma operação segura sob irradiação solar de longo prazo. Os materiais de isolamento de cabos aéreos existentes são compostos de materiais de isolamento de polímero e uma certa quantidade de negro de fumo. Como os materiais de isolamento polimérico podem bloquear a luz visível e infravermelha (representando mais de 94% da energia), impedindo-os de penetrar no polímero, uma pequena quantidade (representando 6% da energia total) de luz ultravioleta (comumente conhecida como luz VA) ainda pode penetrar no isolamento. Durante um longo período, isso faz com que o polímero se decomponha, a superfície do isolamento se torne áspera ou até mesmo rache, levando à falha do isolamento. Se mais de 2% de negro de fumo for adicionado ao isolamento, pode impedir completamente a intrusão de luz VA, mas isso é prejudicial ao desempenho do isolamento elétrico do cabo, causando um aumento acentuado no valor gt. Para resolver esta contradição, a fórmula ideal de isolamento reticulado resistente às intempéries para o isolamento do cabo foi determinada após vários testes com diferentes formulações. Esta fórmula foi produzida com sucesso por alguns fabricantes nacionais, e cabos aéreos reticulados produzidos com este material foram oficialmente colocados em operação. Nível de Isolamento: Ao utilizar cabos aéreos, a tensão à terra não é totalmente aplicada ao isolamento do cabo; é em grande parte transportado pelo ar. Portanto, os cabos aéreos têm maior desempenho de isolamento, significativamente melhor do que os cabos comuns isolados em papel e os cabos reticulados. Isto ocorre porque a bainha de chumbo dos cabos isolados em papel e a camada de blindagem dos cabos reticulados são geralmente aterradas, de modo que a tensão que passa pelo cabo é inteiramente aplicada ao isolamento principal. Nos cabos aéreos, entretanto, a tensão é compartilhada pelo isolamento principal e pelo ar. Portanto, as normas relevantes em vários países estipulam que a espessura do isolamento dos cabos aéreos deve ser mais fina do que a dos cabos subterrâneos comuns. Geralmente, na Europa, América e Japão, a espessura do isolamento dos cabos aéreos é 10-20% mais fina do que a dos cabos comuns. Além disso, a qualidade do isolamento dos cabos aéreos não diminui significativamente sob exposição à tensão a longo prazo, ao contrário dos cabos enterrados que desenvolvem árvores de água durante a operação a longo prazo. Quando o water treeing atinge a saturação, a tensão de ruptura do cabo cai de 1/3 a 1/2, enquanto os cabos aéreos geralmente não desenvolvem water tree. Portanto, em geral, o desempenho de isolamento dos cabos aéreos é superior.

Camadas de blindagem semicondutoras internas e externas

Os cabos aéreos de baixa tensão de 1KV não requerem uma camada interna de blindagem semicondutora devido à intensidade muito baixa do campo elétrico na superfície do condutor. Quando o cabo aéreo está próximo ao corpo de aterramento, a intensidade do campo elétrico na superfície do condutor de um cabo aéreo de 10kV é de 2 ~ 3kV/mm, e a intensidade do campo elétrico na superfície do condutor de um cabo aéreo de 35kV pode ser tão alta quanto cerca de 5kV/mm, o que requer o uso de uma camada semicondutora interna. Como o condutor e a camada de isolamento do cabo não estão firmemente ligados, as duas camadas se separarão com as mudanças de temperatura. Em tempo chuvoso, as partes separadas ficam cheias de vapor d'água, o que reduz sua rigidez dielétrica. A rigidez dielétrica do ar seco pode atingir 3kV/mm, enquanto a do ar úmido é de apenas 0,5-1KV/mm. Assim, quando o cabo funciona em condições normais, uma camada corona é formada entre a superfície do condutor e a lacuna de isolamento, o que não só causa perda de descarga corona, mas também danifica facilmente o meio de isolamento. Portanto, todos os países do mundo utilizam uma camada interna de blindagem semicondutora para cabos aéreos acima de 10kV. Os cabos aéreos de núcleo único não requerem uma camada de blindagem semicondutora externa, mas os cabos aéreos laminados de três núcleos de 10 kV e superiores devem usar uma camada de blindagem semicondutora externa. Isso ocorre porque o campo elétrico externo de um cabo aéreo laminado de três núcleos é irregular e, sem uma camada de blindagem semicondutora externa, ocorrerá uma forte descarga corona quando o ar estiver úmido.