절연 재료 선택에 따라 부하, 습기 및 수년간의 열 순환 하에서 전원 케이블의 성능이 결정됩니다. 전원 케이블용 실란 XLPE 컴파운드 기존 절연 시스템에 의존했던 고온 과산화물 공정이 필요 없이 가교 구조로 경화되기 때문에 중저압 시스템의 표준 선택이 되었습니다. 이 가이드에서는 재료가 무엇인지, 어떻게 생산되는지, 어디에서 가장 성능이 좋은지, PVC 및 EPR 대체재와 어떻게 비교되는지를 다룹니다.
실란 XLPE 화합물은 과산화물 구동 열 경화를 통해서가 아니라 압출 후 수분에 노출을 통해 가교결합하는 실란 그룹이 접목된 폴리에틸렌 기반 단열재입니다. 그 결과, 비가교 폴리에틸렌보다 높은 온도에서 변형에 훨씬 더 잘 견디는 3차원 분자 네트워크를 갖춘 가교 폴리에틸렌 단열재가 탄생했습니다.
일단 가교되면 전기 케이블 폴리머 절연체는 더 이상 기존의 의미에서 녹지 않습니다. 즉, 열 응력 하에서도 모양을 유지합니다. 이는 지속되거나 변동하는 하중을 전달할 것으로 예상되는 케이블에서 XLPE를 열가소성 절연체보다 선호하게 만드는 특성입니다.
모든 가교 폴리에틸렌 화합물이 동일한 방식으로 경화되는 것은 아니며, 이 방법은 가공 라인 설계와 완성된 케이블 특성 모두에 영향을 미칩니다.
수분 노출을 통해 압출 후 가교결합하므로 인라인 경화 튜브 없이 표준 단일 스크류 압출 라인이 가능합니다.
열 활성화된 과산화물을 통해 압출하는 동안 교차결합하므로 정밀한 온도 제어가 가능한 연속 가황 라인이 필요합니다.
케이블이 라인에서 나온 후에도 경화가 점진적으로 계속되는 실란 기반 시스템을 포괄하는 더 넓은 범주입니다.
케이블이 건물 배선용인지 또는 배전 수준 전압용인지에 따라 다양한 첨가제 패키지로 구성됩니다.
실란 XLPE와 과산화물 XLPE의 차이점은 주로 생산 장비에 달려 있습니다. 실란 시스템은 연속 가황 튜브가 없는 시설에 적합한 반면, 과산화물 시스템은 라인 속도와 장비가 이미 열 경화를 위해 설정된 경우 선택되는 경우가 많습니다.
변전소에서 로컬 네트워크로 이어지는 고압 급전선.
수십 년 동안 습기에 노출되어 가교 단열재가 열가소성 대체재보다 선호되는 매설 작업입니다.
상업용 및 주거용 구조물 내부의 저전압 회로.
장비 부하로 인해 빈번한 열 순환이 발생하는 공장 및 공장 배선.
태양광 및 풍력 설치 케이블은 장기간 사용 시 실외 풍화 작용 및 UV에 노출됩니다.
케이블 절연 화합물은 정상적인 작동 조건뿐만 아니라 전기적, 기계적 극한 상황에서 어떻게 동작하는지에 따라 판단됩니다.
높은 유전 강도 절연은 모든 케이블 컴파운드의 기본 요구 사항이지만 내열성 케이블 재료 특성은 XLPE를 단순한 열가소성 수지와 구분하는 요소입니다. 가교 네트워크는 부하 상태에서 도체 온도가 상승하더라도 절연 성능을 유지합니다. 내습성 가교 폴리머 거동과 사용 수명 동안의 내노화성 전기 절연성은 모두 배합 품질과 경화 중 및 경화 후 가교 반응이 얼마나 철저하게 완료되는지에 크게 좌우됩니다.
제조는 절연 케이블이 테스트 준비가 되기 전에 폴리머 접목, 압출 및 수분 경화 단계를 거칩니다.
실란 그래프팅 폴리머 공정
첨가물을 이용한 배합
도체 위로 압출
가교 수분 경화
냉각 및 품질 테스트
이 순서는 일반적으로 별도의 반응성 압출 단계에서 과산화물 개시제를 사용하여 실란 그룹이 폴리에틸렌 골격에 화학적으로 부착되는 실란 그래프팅 폴리머 공정으로 시작됩니다. 그런 다음 압출 케이블 컴파운드 생산 시 접목된 재료를 도체 위에 직접 적용합니다. 가교 수분 경화 공정은 며칠 동안 주변 공기에 노출되거나 가속된 물 또는 증기욕을 통해 폴리머 컴파운딩 기술 시퀀스를 완료한 후 전기 및 기계적 테스트를 통해 케이블 절연 펠릿 생산 출력을 검증합니다.
단열재 선택은 일반적으로 열 성능, 유연성 및 처리 비용 간의 균형을 통해 이루어집니다.
| 재산 | 실란 XLPE | PVC | EPR |
| 열 rating | 더 높음 | 낮은 | XLPE와 비교 가능 |
| 유연성 | 보통 | 높음 | 높음 |
| 수분 resistance | 높음 once cured | 보통 | 보통 to high |
| 처리 복잡성 | 경화 단계 필요 | 간단한 열가소성 가공 | 경화 단계 필요 |
| 일반적인 비용 위치 | 중간 이상 | 낮은 | 더 높음 |
XLPE와 PVC 단열재 비교에서는 일반적으로 지속적인 열 성능이 중요한 경우 XLPE를 선호합니다. 왜냐하면 PVC는 지속적인 부하 하에서 더 낮은 온도에서 부드러워지기 때문입니다. XLPE와 EPR 케이블 절연체 비교는 더 가깝습니다. EPR은 반복적으로 구부러지는 케이블에 강력한 유연성을 제공하는 반면, XLPE는 유전체 강도 재료 비교 및 케이블 수명주기 성능 차이로 인해 엘라스토머 구조보다 가교 구조가 선호되는 경우에 종종 선택됩니다. 많은 전원 케이블 사양에서 XLPE가 PVC를 대체하는 이유는 특히 매설 또는 고부하 응용 분야의 열 마진에 달려 있습니다.
그리드 현대화와 재생 가능 용량 증가로 인해 단열재 개발이 몇 가지 일관된 방향으로 추진되고 있습니다. 전원 케이블용 실란 XLPE 화합물 및 관련 재료 시스템.
고전압 DC 케이블 절연은 장거리 재생 송전이 성장함에 따라 활발하게 개발되는 영역으로, 표준 AC 배전 케이블보다 훨씬 더 엄격한 공간 전하 제어가 가능한 절연 시스템이 필요합니다. 친환경 케이블 재료와 재활용 가능한 폴리머 절연 시스템은 수십 년이 지난 케이블 교체 주기에 대한 유틸리티 계획으로 주목을 받고 있으며, 스마트 그리드 전기 인프라는 생산 배치 간의 일관성을 향상시키는 고급 가교 기술을 점점 더 구체화하고 있습니다.
압출 후 수분 노출을 통해 가교 결합되는 실란 그룹이 접목된 폴리에틸렌 단열재입니다.
이는 저압 및 중압 전력 케이블의 도체 주위에 1차 절연층 역할을 합니다.
XLPE는 더 높은 열 등급과 더 나은 장기 절연 안정성을 제공하는 반면, PVC는 가공이 더 간단하지만 내열성이 떨어집니다.
지속적인 열 부하 또는 긴 서비스 수명이 있는 응용 분야의 경우 일반적으로 XLPE가 더 나은 성능을 발휘하지만 PVC는 여전히 가벼운 배선에 적합합니다.
실란 그래프트된 XLPE는 수분 노출을 통해 가교되는 반면, 과산화물 XLPE는 압출 중 열을 통해 가교됩니다.
이들은 지하 배전, 건물 배선, 산업용 전력선 및 재생 에너지 케이블 시스템에 사용됩니다.
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