Havai kabloların ana teknik performansı

Hava Şartlarına Dayanıklılık Yüksek elektrik performansı gereksinimlerini karşılamanın yanı sıra, yüksek gerilim havai kablo yalıtımı, uzun süreli güneş ışığı ışınımı altında güvenli çalışmayı sağlamak için hava şartlarına karşı mükemmel dayanıklılık da gerektirir. Mevcut havai kablo izolasyon malzemeleri polimer izolasyon malzemeleri ve bir miktar karbon siyahından oluşmaktadır. Polimer yalıtım malzemeleri görünür ve kızılötesi ışığı (enerjinin %94'ünden fazlasını oluşturur) bloke ederek bunların polimere nüfuz etmesini önleyebildiğinden, küçük bir miktar (toplam enerjinin %6'sına karşılık gelir) ultraviyole ışığın (genellikle VA ışığı olarak bilinir) yalıtımın içine nüfuz edebilir. Uzun bir süre boyunca bu, polimerin ayrışmasına, yalıtım yüzeyinin pürüzlü hale gelmesine ve hatta çatlamasına neden olarak sonuçta yalıtımın bozulmasına neden olur. Yalıtıma %2'den fazla karbon siyahı eklenirse VA ışığının girişini tamamen önleyebilir ancak bu durum kablonun elektriksel yalıtım performansına zarar vererek gt değerinde keskin bir artışa neden olur. Bu çelişkiyi çözmek için, kablo yalıtımı için en uygun, hava koşullarına dayanıklı çapraz bağlı yalıtım formülü, farklı formülasyonlarla yapılan birçok denemeden sonra belirlendi. Bu formül bazı yerli üreticiler tarafından başarıyla denenmiş ve bu malzeme kullanılarak üretilen çapraz bağlı havai kablolar resmi olarak devreye alınmıştır. Yalıtım Seviyesi: Havai kablolar kullanıldığında, toprağa giden voltaj tamamen kablo yalıtımına uygulanmaz; büyük ölçüde hava tarafından taşınır. Bu nedenle havai kablolar, sıradan kağıt yalıtımlı kablolardan ve çapraz bağlı kablolardan önemli ölçüde daha iyi, daha yüksek yalıtım performansına sahiptir. Bunun nedeni, kağıt yalıtımlı kabloların kurşun kılıfının ve çapraz bağlı kabloların koruyucu katmanının genellikle topraklanmış olması, dolayısıyla kablodan geçen voltajın tamamen ana yalıtıma uygulanmasıdır. Ancak havai kablolarda voltaj, ana yalıtım ve hava tarafından paylaşılır. Bu nedenle çeşitli ülkelerdeki ilgili standartlar, havai kabloların yalıtım kalınlığının sıradan yer altı kablolarından daha ince olmasını şart koşmaktadır. Genel olarak Avrupa, Amerika ve Japonya'da havai kabloların yalıtım kalınlığı sıradan kablolara göre %10-20 daha incedir. Ayrıca, havai kabloların yalıtım kalitesi, uzun süreli çalışma sırasında su ağaçlaşmasına neden olan gömülü kabloların aksine, uzun süreli gerilime maruz kaldığında önemli ölçüde azalmaz. Su ağaçlandırması doygunluğa ulaştığında, kablo kopma voltajı 1/3 ila 1/2 oranında düşerken havai kablolar genellikle su ağaçlandırması geliştirmez. Bu nedenle genel olarak havai kabloların yalıtım performansı üstündür.

İç ve dış yarı iletken koruyucu katmanlar

1KV alçak gerilim havai kablolar, iletken yüzeyindeki çok düşük elektrik alan kuvveti nedeniyle iç yarı iletken koruyucu katman gerektirmez. Havai kablo topraklama gövdesine yakın olduğunda, 10kV'luk bir havai kablonun iletken yüzeyindeki elektrik alan kuvveti 2~3kV/mm'dir ve 35kV'luk bir havai kablonun iletken yüzeyindeki elektrik alan kuvveti yaklaşık 5kV/mm kadar yüksek olabilir, bu da bir iç yarı iletken tabakanın kullanılmasını gerektirir. Kablodaki iletken ve yalıtım katmanı sıkı bir şekilde bağlanmadığından, sıcaklık değişimlerinde iki katman ayrılacaktır. Yağmurlu havalarda ayrılan parçalar su buharı ile dolar ve bu da dielektrik dayanımını azaltır. Kuru havanın dielektrik dayanımı 3kV/mm'ye ulaşabilirken, nemli havanın dielektrik dayanımı yalnızca 0,5-1KV/mm'dir. Böylece normal şartlarda kablo çalışırken iletken yüzeyi ile izolasyon boşluğu arasında korona tabakası oluşur ve bu sadece korona deşarj kaybına neden olmakla kalmaz, aynı zamanda izolasyon ortamına da kolaylıkla zarar verir. Bu nedenle dünyadaki tüm ülkeler, 10kV'un üzerindeki havai kablolar için iç yarı iletken ekranlama katmanı kullanır. Tek damarlı havai kablolar, harici bir yarı iletken koruyucu katman gerektirmez, ancak 10kV ve üzeri üç çekirdekli lamine havai kablolar, harici bir yarı iletken koruyucu katman kullanmalıdır. Bunun nedeni, üç çekirdekli lamine havai kablonun harici elektrik alanının eşit olmaması ve harici bir yarı iletken koruyucu katman olmadan, hava nemli olduğunda güçlü bir korona deşarjının meydana gelmesidir.