EuroWire July 2017

56 / 88

Техническая статья
54 июль 2017 г.
Аннотация
Разработка трех полностью
термопластических бессвинцовых
изоляционных компаундов для среднего
напряжения основана на технологии
термопластичной вулканизации
(ТПВ) представлена в данной работе.
Изоляционные компаунды на основе
ТПВ для среднего напряжения были
подготовлены, начиная с пероксидной
отверждаемой изоляции, которая
является фактическим рыночным
ориентиром. По данной причине они
активно изучались в сравнении со
стандартной бессвинцовой изоляцией
для среднего напряжения. Для
оценки результатов технологического
процесса динамической вулканизации
компаунды изучались посредством
дифференциальной сканирующей
калориметрии(ДСК). Длямоделирования
поведения при экструзии была
изучена их реология. Механические
характеристики были измерены до
и после износа при 135°C и 150°C до
21 дня. В заключение представлено
комплексное изучение их электрических
характеристик в сухих (от 25°C до 90°C)
и влажных (до 28 дней при 90°C в воде)
условиях.
1 Введение
Двадцать лет назад изоляционные
системы как на основе ПЭ-С, так и на
основеСКЭПТ, использовались вомногих
частях света для кабелей среднего
напряжения. Северная Америка остается
очень активным рынком для изоляций
на основе СКЭПТ для кабелей среднего
напряжения, тогда как в других частях
света предпочтительным является ПЭ-С.
В последнее время на глобальном
рынке вновь возрос интерес к системам
на основе СКЭПТ для кабелей среднего
Изоляция на основе ТПВ для
применения в линиях среднего
напряжения
Андреа Галанти, Стефано Досси и Андреа Магри из Mixer SpA, Равенна, Италия,
а также Камилло Карделли iPool Srl, Пистоя, Италия
напряжения из-за несоответствующих
рабочих характеристик срока службы
кабеля и долгосрочного применения
(>20 лет). С 1996 года Mixer SpA
производил компаунды для изоляции
среднего напряжения на основе смесей
СКЭПТ/ПЭВД: их стратегия заключается
в предложении инновационных и
конкурентоспособных материалов
для кабельного рынка, полагая что
постоянное улучшение материалов
даст новую жизнь кабелям с резиновой
изоляцией для особых применений.
Первым шагом данного подхода была
разработка бессвинцовых СКЭПТ
решений, которые были представлены в
2012 году, а сейчас являются доступными
на рыке (смотрите Рисунок 1) [1].
В связи с тем, что соли свинца не
растворяются в воде, а, следовательно,
это не способствует току потерь через
слой изоляции, оксид свинца является
одной из самых эффективных добавок
в компаунды для изоляции среднего
напряжения. Однако, оксид свинца
указан в Reach SVHC (особо опасные
вещества) из-захорошоизвестногориска
биоаккумуляции и продолжительного
воздействия, что ведет к серьезным
разрушениям окружающей среды и
жизни[2].
Компания Mixer успешно заменила
оксид свинца на систему раскисления
неорганического иона, способную
на иммобилизацию ионов, которая
работает при производстве
бессвинцовых изоляционных
компаундов среднего напряжения
на основе СКЭПТ со сверхвысокой
термостойкостью и электрической
стабильностью. С данной начальной
точки был разработан новый полностью
термопластичный ТПВ для изоляции
среднего напряжения, динамично
вулканизирующий в бессвинцовый
компаунд для изоляции среднего
напряжения в ПП матрице. Компания
Mixer представляет три обновленных
компаунда ТПВ для среднего
напряжения в части прохождения
материалом термомеханических
испытаний при 90°C и 105°C постоянной
температуры эксплуатации и 250°C
при аварии с коротким замыканием в
соответствии с итальянской нормой CEI
20-86, которая, до настоящего времени,
является единственной нормой для
термопластичных компаундов и
изоляции среднего напряжения.
Во-первых, обсуждается подготовка
и макроскпические характеристики
новых компаундов ТПВ для среднего
напряжения. Затем компания
рассматривает новые компаундыТПВдля
среднего напряжения при помощи ДСК
для изучения процесса динамической
вулканизации. В третьей части была
проанализирована реология ТПВ для
среднего напряжения при нмзком
сдвиге для стимуляции экструзионных
характеристик. Впоследствии
компаунды ТПВ для низкого
напряжения проходили испытания на
механические характеристики до и
после износа температурой до 150°C
и в течение 21 дня. Электрические
характеристики компаундов были
изучены в лабораториях Imerys
▲ ▲ Рисунок 1. Изоляция для среднего
напряжения, содержащая свинец (рыжая) и
бессвинцовая (белая), от заготовок до кабелей