Como escolher compostos de Silano XLPE para cabos de energia em sistemas de isolamento elétrico de média e baixa tensão

//01 O que são compostos de silano XLPE para cabos de energia e como funcionam no isolamento de cabos?

Um composto de silano XLPE é um material de isolamento à base de polietileno enxertado com grupos de silano que se reticulam através da exposição à umidade após a extrusão, em vez de através da cura térmica conduzida por peróxido. O resultado é um material de isolamento de polietileno reticulado com uma rede molecular tridimensional que resiste à deformação a temperaturas elevadas muito melhor do que o polietileno não reticulado.

Polímero base

Polietileno enxertado com silano

Gatilho de reticulação

Umidade (cura ambiente ou em banho de vapor/água)

Função principal

Camada de composto de isolamento de cabo de alimentação

Tipo de sistema

Sistema XLPE de reticulação de umidade

Uma vez reticulado, o isolamento de polímero do cabo elétrico não derrete mais no sentido convencional – ele mantém sua forma sob estresse térmico, que é a propriedade que torna o XLPE preferível ao isolamento termoplástico em cabos que devem suportar cargas sustentadas ou flutuantes.

//02 Quais são os principais tipos de compostos de cabos XLPE?

Nem todos os compostos de polietileno reticulado curam da mesma maneira, e o método afeta tanto o projeto da linha de processamento quanto as propriedades do cabo acabado.

A diferença entre o silano XLPE e o peróxido XLPE se resume principalmente ao equipamento de produção: os sistemas de silano são adequados para instalações sem tubos de vulcanização contínua, enquanto os sistemas de peróxido são frequentemente selecionados onde a velocidade da linha e o equipamento já estão configurados para cura térmica.

//03 Onde os compostos de silano XLPE são comumente usados em sistemas elétricos?

//04 Quais propriedades de desempenho os compostos de silano XLPE devem fornecer?

Um composto de isolamento de cabo é avaliado pela forma como ele se comporta em extremos elétricos e mecânicos, e não apenas sob condições normais de operação.

O isolamento de alta rigidez dielétrica é o requisito básico para qualquer composto de cabo, mas as propriedades do material do cabo de resistência térmica são o que separa o XLPE dos termoplásticos mais simples – a rede reticulada mantém seu desempenho de isolamento mesmo quando a temperatura do condutor aumenta sob carga. O comportamento do polímero reticulado com resistência à umidade e o isolamento elétrico com resistência ao envelhecimento ao longo da vida útil dependem fortemente da qualidade da formulação e do grau de conclusão da reação de reticulação durante e após a cura.

//05 Como são fabricados os compostos de silano XLPE?

A fabricação passa por estágios de enxerto de polímero, extrusão e cura por umidade antes que o cabo isolado esteja pronto para teste.

A sequência começa com o processo de enxerto de polímero de silano, onde grupos de silano são quimicamente ligados à estrutura de polietileno, normalmente usando um iniciador de peróxido em uma etapa separada de extrusão reativa. A produção do composto de cabo de extrusão aplica então o material enxertado diretamente sobre o condutor. O processo de cura por umidade de reticulação segue, seja através da exposição ao ar ambiente durante vários dias ou de um banho acelerado de água ou vapor, completando a sequência da tecnologia de composição de polímeros antes que a produção de pelotas de isolamento do cabo seja verificada através de testes elétricos e mecânicos.

//06 Como os compostos de silano XLPE se comparam aos materiais de cabos de PVC e EPR?

A escolha do material de isolamento geralmente se resume a uma compensação entre desempenho térmico, flexibilidade e custo de processamento.

A comparação do isolamento XLPE versus PVC geralmente favorece o XLPE sempre que o desempenho térmico sustentado é importante, uma vez que o PVC amolece em temperaturas mais baixas sob carga contínua. A comparação de isolamento de cabos XLPE vs EPR é mais próxima – o EPR oferece grande flexibilidade para cabos que flexionam repetidamente, enquanto o XLPE é frequentemente escolhido onde a comparação do material de rigidez dielétrica e as diferenças de desempenho do ciclo de vida do cabo favorecem uma estrutura reticulada em vez de uma elastomérica. O motivo pelo qual o XLPE está substituindo o PVC em muitas especificações de cabos de alimentação se deve em grande parte a essa margem térmica, especialmente para aplicações enterradas ou de alta carga.

//07 Quais são as limitações dos compostos de silano XLPE?

//08 Qual é a tendência futura dos compostos XLPE na indústria de cabos de energia?

A modernização da rede e o aumento da capacidade renovável estão a impulsionar o desenvolvimento do isolamento em algumas direções consistentes para compostos de silano XLPE para cabos de energia e sistemas de materiais relacionados.

O isolamento de cabos CC de alta tensão é uma área de desenvolvimento ativo à medida que a transmissão renovável de longa distância cresce, exigindo sistemas de isolamento com controle de carga espacial ainda mais rígido do que o cabo de distribuição CA padrão. Os materiais de cabos ecológicos e os sistemas de isolamento de polímeros recicláveis ​​estão ganhando atenção à medida que as concessionárias planejam ciclos de substituição de cabos nas próximas décadas, e a infraestrutura elétrica da rede inteligente está cada vez mais especificando tecnologia avançada de reticulação que melhora a consistência entre os lotes de produção.

//Perguntas frequentes Perguntas frequentes