Peroxid-XLPE-Compounds für die Stromkabelherstellung

Was macht Peroxid-XLPE-Compounds zu einer zuverlässigen Lösung für die Stromkabelherstellung?

Ein Fehler in der Isolierung eines Stromkabels hat selten etwas mit dem Leiter zu tun – es liegt fast immer daran, dass sich die Isoliermasse unter Hitze, Feuchtigkeit oder elektrischer Belastung im Laufe jahrelanger Nutzung zersetzt. Peroxid-XLPE-Compounds sind speziell dafür konzipiert, diesem Ausfall über Jahrzehnte im Dauerbetrieb hinweg standzuhalten.

Was sind Peroxid-XLPE-Verbindungen?

Definition: Eine Peroxid-XLPE-Verbindung ist ein Isolationsmaterial auf Polyethylenbasis, das während der Extrusion mithilfe eines organischen Peroxids vernetzt wird und eine duroplastische Molekularstruktur bildet, die Schmelzen, Verformung und elektrischem Durchschlag bei Betriebstemperaturen von bis zu 90 °C im Dauerbetrieb und 250 °C im Kurzschluss widersteht.

Die Vernetzungsreaktion ist das, was trennt Peroxid-XLPE-Compounds aus Standard-Polyethylen. Nach der Vernetzung bilden die Polymerketten ein dreidimensionales Netzwerk, das nicht wieder aufschmilzt, was dem fertigen Kabel eine weitaus höhere thermische und mechanische Stabilität verleiht als eine unvernetzte PE-Isolierung.

Eigenschaften, die für die Kabelleistung wichtig sind

Ob ein Compound für die Produktion von Mittel- oder Hochspannungskabeln geeignet ist, bestimmen vier messbare Eigenschaften:

90°C Dauerbetriebstemp

250°C Kurzschlussfestigkeit

30 kV/mm typische Spannungsfestigkeit

30-40 Jahre erwartete Lebensdauer

Hohe dielektrische Festigkeit, die die elektrische Spannung an der Isolierwand begrenzt
Thermische Stabilität, die eine Verformung bei Dauer- und Fehlerstrombelastung verhindert
Mechanische Festigkeit ausreichend für Kabelzug, Biegung und Installationsbeanspruchung
Beständigkeit gegen eindringende Feuchtigkeit und langfristige chemische Einwirkung in erdverlegten oder unter Wasser liegenden Leitungen

Wie aus der Masse eine Kabelisolierung wird

Fertige Dämmung aus Rohmaterial herstellen Peroxid-XLPE-Compounds folgt einer festen Abfolge von Verarbeitungsschritten:

Harzauswahl und -formulierung

Mischen und Compoundieren von Peroxiden

Extrusion auf den Leiter

Kontinuierliche Vulkanisationsvernetzung

Qualitäts- und Elektroprüfung

XLPE im Vergleich zu anderen Isoliermaterialien

Peroxid XLPE

Höhere Dauerbetriebstemperatur
Schmilzt nach der Vernetzung nicht wieder
Standardauswahl für MV- und HV-Kabel
Höhere Verarbeitungskomplexität

PVC-Isolierung

Niedrigere Dauerbetriebstemperatur
Wird bei anhaltender Hitze weich
Häufig bei Niederspannungsanwendungen
Einfachere und kostengünstigere Abwicklung

Für die Mittel- und Hochspannungsübertragung sind die höhere thermische Obergrenze und die langfristige dielektrische Stabilität erforderlich Peroxid-XLPE-Compounds Der höhere Verarbeitungsaufwand überwiegt, weshalb XLPE PVC und PE als Standardisolierung für Erd- und Hochspannungskabel ersetzt hat.

Häufig gestellte Fragen

Für welchen Spannungsbereich werden Peroxid-XLPE-Compounds verwendet?

Sie decken Mittelspannungskabel bis hin zu Hoch- und Höchstspannungsübertragungskabeln ab, wobei die Formulierung auf die erforderliche Spannungsfestigkeit in jeder Spannungsklasse abgestimmt ist.

Warum wird Peroxid anstelle anderer Vernetzungsmethoden verwendet?

Durch die Peroxidvernetzung entsteht während der kontinuierlichen Vulkanisation ein stabiles, gleichmäßiges Duroplast-Netzwerk, das eine zuverlässige elektrische und thermische Leistung bietet, die für die Produktion von Hochspannungskabeln geeignet ist.

Wie lange hält die XLPE-Isolierung normalerweise im Einsatz?

Eine ordnungsgemäß formulierte und installierte XLPE-Isolierung ist im Allgemeinen für einen Dauerbetrieb von 30 bis 40 Jahren in Stromübertragungsanwendungen ausgelegt.

Können Peroxid-XLPE-Compounds für bestimmte Kabelprojekte angepasst werden?

Ja, Formulierungen werden üblicherweise an die Zielspannungsklasse, die thermische Nennleistung und die mechanischen Anforderungen angepasst, um sie an die Produktionslinie eines bestimmten Kabelherstellers anzupassen.