如果我們将XLPE絕緣層立即擠出到導體上,導體的(de)凹槽,脊和(hé)不平整會産生局部應力增強,并且會大(dà)大(dà)降低絕緣體的(de)介電強度。
爲避免這(zhè)種情況,将一層半導電XLPE擠出到導體上,從而使絕緣XLPE的(de)電介質表面極爲光(guāng)滑。由于半導體内層完全是圓形的(de)并且具有光(guāng)滑的(de)表面,因此不會增加應力。
可(kě)以使用(yòng)熱(rè)油浴方法使内部導電層的(de)表面可(kě)見。XLPE在130°C時(shí)變爲透明(míng),并詳細顯示了(le)内部半導體層的(de)表面結構。
三重擠出方法還(hái)在絕緣層外部提供半導體層,以便形成不受外部屏蔽層影(yǐng)響的(de)穩定介電表面。三層“導體屏蔽層–絕緣牆–絕緣屏蔽層”構成電纜介電系統。爲了(le)獲得(de)高(gāo)質量的(de)絕緣,應始終在三重擠出系統中同時(shí)制造三層。
半導電XLPE層由PE基共聚物(wù)制成,混合了(le)40%的(de)炭黑(hēi)。根據國際相關标準,體積電阻率應小于250Ωm(CENELEC)或小于500Ωm(AEIC,IEC)。如果屏蔽材料的(de)電阻率太高(gāo),電纜系統中的(de)脈沖電壓會在半導體材料中引起很大(dà)的(de)應力,最終導緻絕緣擊穿。大(dà)多(duō)數現代炭黑(hēi)配方都可(kě)以滿足要求。炭黑(hēi)填充的(de)XLPE在實際使用(yòng)壽命中的(de)電阻率在很大(dà)程度上取決于溫度和(hé)機械應力,因爲炭黑(hēi)顆粒之間的(de)接觸橋在聚合物(wù)基體中的(de)應變影(yǐng)響下(xià)可(kě)以閉合或斷開。
炭黑(hēi)有不同的(de)品種,例如爐黑(hēi)和(hé)乙炔黑(hēi),它們具有不同的(de)粒度分(fēn)布和(hé)純度。擠出參數受炭黑(hēi)含量和(hé)特性的(de)強烈影(yǐng)響。絕緣壁和(hé)外部XLPE半導電屏蔽層之間粘附力降低的(de)可(kě)剝離屏蔽系統有時(shí)用(yòng)于中壓電纜。在準備接縫或終端時(shí),可(kě)以像剝香蕉皮一樣剝掉外網,從而節省了(le)工作時(shí)間。
半導電層的(de)名義厚度爲1-2 mm。對(duì)于長(cháng)電纜,由于原材料相當昂貴,因此厚的(de)半導電層的(de)成本加起來(lái)可(kě)能會相當可(kě)觀。