Composti semiconduttivi per cavi elettrici: una guida

Composti semiconduttivi per cavi elettrici: applicazioni, vantaggi e guida alla selezione

Mescole semiconduttive per cavi energia sono materiali polimerici caricati con nerofumo conduttivo e utilizzati all'interno dei cavi di media e alta tensione per controllare il campo elettrico attorno al conduttore e all'isolamento. Senza di essi, lo stress di tensione si concentra in modo non uniforme e l'isolamento si rompe molto prima di quanto dovrebbe.

Conduttore

Conduttore Shield

Isolamento

Isolamento Shield

Scudo metallico

Sezione semplificata del cavo di alimentazione, conduttore verso schermatura esterna

Cosa fanno effettivamente i composti semiconduttivi

I composti semiconduttivi formano due strati all'interno del cavo: uno schermo del conduttore che crea una transizione graduale dal conduttore metallico all'isolamento e uno schermo isolante che controlla il campo tra l'isolamento e la schermatura metallica all'esterno di esso.

Conduttore Shielding Layer

Circonda il conduttore per attenuare la transizione del campo nel materiale isolante.

Isolamento Shielding Layer

Si trova tra l'isolamento e la schermatura metallica per controllare lo stress del campo esterno.

Dove vengono utilizzati questi composti

Cavi di media tensione per reti di distribuzione e sistemi energetici industriali

Cavi ad alta tensione per sistemi di trasmissione e collegamenti di sottostazioni

Trasmissione sotterranea reti nelle infrastrutture della rete elettrica urbana

Sistemi energetici rinnovabili compresi i parchi solari e i progetti di energia eolica

Come vengono prodotti i composti semiconduttivi

Miscelazione delle materie prime — il polimero, il nerofumo e gli additivi vengono miscelati in una formulazione stabile

Sciogliere la composizione — l'estrusione ad alto taglio disperde uniformemente il riempitivo conduttivo

Pellettizzazione — il composto viene formato in pellet uniformi e facilmente lavorabili

Test di qualità — vengono verificate la resistività, la dispersione e le proprietà meccaniche

Scelta di un composto semiconduttivo

Corrispondenza a composto semiconduttivo alla progettazione di un cavo dipende dalla classe di tensione, dagli obiettivi di prestazione elettrica e dal comportamento del materiale sulla linea di estrusione.

Fattore di selezione	Cosa valutare
Classe di tensione	Intervallo di conduttività necessario per i progetti di cavi MV rispetto a quelli HV
Proprietà elettriche	Resistività di volume e stabilità della schermatura
Adattamento dell'elaborazione	Compatibilità della temperatura di estrusione e dell'isolamento della base
Affidabilità a lungo termine	Stabilità termica e resistenza all'invecchiamento

Dove si inserisce tra i materiali dei cavi

Il composto semiconduttivo gestisce il controllo del campo elettrico e la schermatura, mentre i composti XLPE e PE forniscono l'isolamento stesso e il composto in PVC copre l'isolamento e la guaina esterna. Insieme, questi materiali formano la struttura a strati che mantiene un cavo di alimentazione al sicuro sotto stress elettrico continuo.