EPR 절연 설명: 속성, 등급 및 케이블 선택 가이드

강 건너편 아래의 젖은 덕트 제방을 통과하는 15kV 급전선을 상상해 보십시오. 12년 후에 회로가 ​​고장나더라도 도체가 문제가 되는 경우는 거의 없습니다. 수분이 단열재로 침투하여 수목으로 성장했거나, 부분 방전 부위로 인해 유전체가 내부에서 외부로 천천히 침식되었습니다. EPR 절연은 주로 이러한 두 가지 고장 모드를 모두 줄이기 위해 존재합니다.

첫 번째 결론: EPR(에틸렌 프로필렌 고무)은 습기, 반복적인 굴곡 및 가혹한 열 듀티 사이클이 디자인을 지배하는 경우 가격 프리미엄을 얻습니다. 일반적으로 최대 약 35kV의 전압으로 지정되며 소수의 설계는 69kV에 도달합니다. 이는 가교 폴리에틸렌에 대한 포괄적인 업그레이드가 아닙니다. 동일한 전압 대역의 건조하고 안정적인 부하 경로와 69kV 이상의 모든 경로에서 XLPE는 더 저렴하고 기술적으로 더 강력한 답변을 유지합니다.

그 어느 것도 EPR을 틈새 제품으로 만들지 않습니다. 이는 단순히 사양 결정이 다른 프로젝트에서 차용한 재료 순위가 아니라 케이블이 실제로 존재할 환경에 따라 이루어져야 함을 의미합니다.

EPR 단열재의 제작 방법과 다르게 작동하는 이유

단일 폴리머가 아닌 화합물

EPR은 에틸렌과 프로필렌의 공중합체이며, EPDM 변형은 세 번째 단량체를 추가하여 재료가 적절하게 가교될 수 있습니다. 그러나 압출기에 도달하는 것은 폴리머만이 아닙니다. 이 화합물은 또한 유전체 등급 점토 충전제, 항산화제 및 과산화물 경화 시스템을 포함합니다. 필러는 대부분의 사람들이 간과하는 세부 사항입니다. 필러는 고무를 약간 뻣뻣하게 하지만 수나무로 발전하는 미세한 채널을 차단하고 표면이 방전에 반응하는 방식을 변경합니다.

실제 사양을 결정하는 네 가지 속성

코로나 내성은 또한 빠른 스위칭 에지가 반복적인 전압 스파이크와 국부적인 방전 활동을 생성하는 인버터 공급 드라이브 회로에 고무 기반 구조가 나타나는 이유를 설명합니다. 모든 프로젝트가 해당 임무에 대한 EPR 프리미엄을 흡수할 수 있는 것은 아니며 잘 구축된 XLPE 대안은 건설이 이에 맞춰 설계되면 여전히 작동합니다. 대칭형 차폐 코어를 갖춘 정격 전압 1kV 가변 주파수 전원 케이블이 이러한 접근 방식의 전형적인 예입니다.

정격전압 1kV 가변주파수 전원케이블 제품명 : 정격 전압 1kV 가변 주파수 전원 케이블 제품보기 →

실제 테스트는 간단합니다. 배출 위험이 환경에서 발생하고 제거할 수 없는 경우 고무 비용을 지불하십시오. 변환기에서 나오고 구성 및 차폐로 관리할 수 있는 경우 비용 측면에서 일반적으로 열가소성 수지가 유리합니다.

EPR 대 XLPE: 각자가 자신의 자리를 차지하는 곳

두 재료가 서로 다른 페이지에서 비교되기 때문에 데이터 시트에서는 절충안이 명확하게 드러나는 경우가 거의 없습니다. 아래 비교에서는 사양 관련 차이점을 나란히 나열합니다.

부하가 예측 가능한 건식 덕트형 10kV 도시 급전선에서는 프리미엄을 방어하기 어렵고 표준 가교 폴리에틸렌 구조가 합리적인 기준선입니다. 배전용 635kV 가교 폴리에틸렌 절연 전력 케이블은 대부분의 작업을 수행하는 유형의 좋은 예입니다.

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숨겨진 지표: 두 유전체의 수명 연장 방법

실험실 유형 테스트는 15년차에 대해 많은 것을 알려주지 않습니다. 아래의 상대 지수는 표준 문헌 및 제조업체 기술 노트에서 논의된 노화 동작을 요약하며, 막대가 높을수록 케이블 소유자에게 더 유리한 동작을 의미합니다.

소수가 아닌 방향을 위해 차트를 읽으십시오. 요점은 EPR의 장점은 물, 방전 및 이동에 의해 구동되는 노화 메커니즘에 집중되어 있는 반면 XLPE의 장점은 전압 및 회로 길이가 증가함에 따라 결정적인 유전 효율에 있다는 것입니다.

EPR 단열재가 실제로 사용되는 곳

EPR 수요는 그리드 전체에 고르게 분산되지 않습니다. 케이블이 젖어 있거나 움직이거나 둘 다인 응용 분야에 클러스터됩니다. 아래 분포는 EPR 기반 구성이 전 세계적으로 지정되는 위치를 나타내는 그림으로, 시장 조사가 아닌 오리엔테이션을 위해 제공됩니다.

드래그라인의 트레일링 케이블, 쉽로더의 릴링 케이블, 수중 펌프 공급 장치 및 채광 분배기는 모두 동일한 프로필을 공유합니다. 즉, 지속적인 움직임, 잦은 젖음, 정중함을 거부하는 부하입니다. 영구적으로 설치된 공급 공급 장치는 다르게 작동합니다. 예를 들어, 트램 전원 공급 경로는 고정되어 있으며 일반적으로 덕트 또는 매설되어 있으며 구부러지는 일이 거의 없습니다. 따라서 트램 전원 공급 시스템용 표준 선택은 고무 절연 설계가 아닌 10kV XLPE 절연 전원 케이블입니다.

트램 전원 공급 시스템 엔지니어링용 10kV XLPE 절연 전원 케이블 제품명 : 트램 전원 공급 시스템 엔지니어링용 10kV XLPE 절연 전원 케이블 제품보기 →

유연하고 이동 가능한 습한 부분이 고무쪽으로 기울어지고 긴 고정 부분이 XLPE를 사용하는 공정 플랜트에도 동일한 논리가 적용됩니다. 회로가 위험 지역에 있는 경우 주변 설계 규칙은 절연 자체만큼 중요하며 다음 사항에 대한 참고 사항도 중요합니다. 위험한 산업 지역의 계측 및 제어 회로 자료 선택과 함께 읽어 볼 가치가 있습니다.

7단계 선택 과정

단열재 선택이 실패하는 경우는 잘못된 재료를 선택했기 때문이 아니라 의무 사항을 제대로 기재하지 않았기 때문입니다. 이러한 단계를 순서대로 진행하면 비용이 많이 드는 재작업을 대부분 방지할 수 있습니다.

1. 유전체 이전의 의무를 정의합니다. 연속 전류, 주변 온도, 과부하 프로필, 단락 수준 및 해당 경로에서 실제로 예상되는 오류 모드.
2. 물과 배출 위험에 대해 점수를 매깁니다. 젖은 경로, 덕트 경로 및 수중 경로는 EPR 방향으로 결정을 내립니다. 건조한 실내 달리기는 프리미엄을 정당화하는 경우가 거의 없습니다.
3. 온도 등급을 솔직하게 비교해보세요. 105°C와 90°C 절연 사이의 차이는 종종 8~12% 영역에 있는 전류용량 이득으로 변환되지만 이는 부하 프로필이 실제로 이를 사용하는 경우에만 해당됩니다.
4. 설치 봉투를 확인하십시오. 최소 굴곡 반경, 최대 인장 장력, 승무원이 케이블을 당기는 최저 온도.
5. 테스트 체제를 미리 수정하십시오. 구매 주문이 발행되기 전에 정기적인 부분 방전 및 전압 테스트, 샘플링 주파수, 그리고 이를 목격할 사람에 대해 동의하십시오.
6. 접합 시스템을 잠급니다. 케이블과 액세서리는 하나의 설계 제품군에서 나와야 하며 접합자는 해당 특정 구성에 대한 검증 가능한 경험을 가지고 있어야 합니다.
7. 규정 준수 파일을 수집합니다. 현장의 드럼 번호에 대해 제출된 표준 적합성, 무연 제제 명세서 및 드럼당 일상 테스트 인증서.

4단계와 6단계는 프로젝트에서 가장 많은 시간이 낭비되는 단계입니다. 모든 전기 요구 사항을 충족하지만 마지막 굴곡 부분에서 잡아당기거나 현장 직원이 연결할 수 없는 케이블은 성공적인 구매가 아닙니다. 사양을 동결하기 전에 검토하는 것도 도움이 됩니다. 전체 케이블 범위 단일 공급업체에서 제공되므로 관련되지 않은 소스에서 조립하는 대신 전압 등급과 액세서리를 일치시킬 수 있습니다.

유지 관리, 테스트 및 규정 준수

EPR 단열재는 내성이 있지만 유지 관리가 필요하지 않습니다. 부분 방전 활동은 EPR과 XLPE 모두에서 성능 저하에 대한 신뢰할 수 있는 최초의 경고이며, 정기적인 PD 모니터링 또는 제대로 실행된 오프라인 측정은 일반적으로 결함이 발생하기 훨씬 전에 문제를 드러냅니다. 유전 손실 추세는 두 번째로 느린 지표를 추가하며, 특히 이미 10년 동안 습식 서비스를 경험한 회로에 유용합니다.

• 현장 승인 테스트를 직류보다는 교류 또는 매우 낮은 주파수로 유지하십시오. 압출된 유전체의 DC 테스트에서는 나중에 전계 분포를 왜곡하는 공간 전하가 남을 수 있습니다.
• 보관 중에는 케이블 끝을 밀봉하고, 드럼을 장시간 직사광선에 노출시키지 말고, 단열재가 차가울 때 급격하게 구부러지지 않도록 하십시오.
• 일부 시장의 레거시 고무 화합물은 더 이상 허용되지 않는 첨가제에 의존했기 때문에 화합물이 현대적인 무연 제제이고 관련 RoHS 및 REACH 선언을 준수하는지 확인하십시오.
• 전압 등급에 대한 관리 표준을 확인하세요. 6~30kV 대역의 경우 IEC 60502-2, 그 위의 IEC 60840, 북미 중전압 관행의 경우 AEIC CS8 또는 ICEA S-93-639, 광전지 DC 케이블의 경우 EN 50618입니다.

다음 사양 회의에 적용할 가치가 있는 규칙은 간단합니다. 습하고 이동하며 열적 스트레스를 받는 경우 EPR을 선택하십시오. 건식, 고정식 및 고전압용으로 XLPE를 선택하십시오. 그리고 누구도 확인하지 않은 단열선이 없도록 하십시오.