โครงสร้างสายไฟ DC
Sep 10, 2022
1. แกนนำไฟฟ้า
โดยทั่วไปจะใช้ลวดทองแดงเป็นวัสดุแกนตัวนำ และส่วนของลวดจะถูกเลือกตามกระแสไฟฟ้าที่กำหนด แรงดันไฟฟ้าตกที่อนุญาต ความสามารถในการลัดวงจร และปัจจัยอื่นๆ เมื่อเลือกโครงสร้างแกนลวด จะต้องคำนึงถึงปัญหาการซึมผ่านของน้ำทะเลหลังจากความล้มเหลวด้วย โดยทั่วไป มาตรการปิดกั้นน้ำ เช่น การควบแน่น การเชื่อม และการเคลือบวัสดุปิดผนึกน้ำ
2. ชั้นฉนวน
ความหนาของชั้นฉนวนของสายเคเบิล DC จะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดสี่ประการในเวลาเดียวกัน: ① สำหรับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่กำหนด ความแรงของสนามบนพื้นผิวตัวนำจะต้องต่ำกว่าค่าที่อนุญาตเมื่อไม่มีโหลด ② สำหรับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่กำหนด ความแรงของสนามที่เปลือกนอกจะต้องต่ำกว่าค่าที่อนุญาตภายใต้โหลดเต็ม ③ สามารถทนต่อแรงดันทดสอบอิมพัลส์ได้ ④ ภายใต้พิกัดกระแส อุณหภูมิของตัวนำจะต้องต่ำกว่าค่าที่อนุญาต โดยทั่วไปแล้ว สามารถคำนวณความหนาของฉนวนได้หลายค่าสำหรับการคำนวณ จากนั้นจึงสามารถเลือกความหนาของฉนวนที่เหมาะสมที่สุดได้
3. เปลือกนอก
สายไฟ DC ไม่มีแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำบนปลอกโลหะและเกราะ ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาการสูญเสียปลอก โครงสร้างของชั้นป้องกันพิจารณาการป้องกันเชิงกลและการป้องกันการกัดกร่อนเป็นหลัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสายเคเบิลใต้น้ำ
(1) ปลอกโลหะ เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือและความยืดหยุ่นของปลอกโลหะ จนถึงขณะนี้ สายเคเบิล DC ได้นำปลอกตะกั่วมาใช้ โดยทั่วไปความหนาของปลอกตะกั่วจะอยู่ที่ 2.5~3.0 มม. สำหรับสายเคเบิลแรงดันภายในที่เติมน้ำมันหรือก๊าซ จะต้องสอดคล้องกับแรงดันที่ใช้ และเสริมชั้นเสริมหลายชั้นที่ทำจากเทปโลหะ
(2) ชั้นป้องกันการกัดกร่อน ในระหว่างการทำงานปกติของสายเคเบิลใต้น้ำ เนื่องจากกระแสไฟรั่วและผลกระทบของน้ำทะเลเป็นวงจร ปลอกโลหะและชั้นเสริมแรงจะถูกกัดกร่อนด้วยไฟฟ้า โดยทั่วไปจะมีการเพิ่มปลอกที่ทำจากพลาสติกเท่านั้นเพื่อป้องกันการกัดกร่อนทางไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม เมื่อชั้นป้องกันการกัดกร่อนของพลาสติกเสียหาย จะเกิดการกัดกร่อนอย่างรวดเร็วในท้องถิ่น ดังนั้น สายเคเบิลบางสายจึงถูกเคลือบด้วยเทปกระดาษที่ชุบด้วยกาวฉนวนแอสฟัลต์เพื่อสร้างชั้นป้องกันการกัดกร่อนที่เบา หรือใช้กาวฉนวนแอสฟัลต์ระหว่างเทปยางหลายๆ ชั้น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ส่วนใหญ่ใช้ชั้นโพลีเอทิลีนหรือนีโอพรีนอัดขึ้นรูปเป็นชั้นป้องกันการกัดกร่อน เนื่องจากโพลีเอทิลีนหรือยางมีโมดูลัสยืดหยุ่นขนาดใหญ่ ซึ่งสามารถดูดซับความเค้นเชิงกลที่กระทำต่อบรรจุภัณฑ์ตะกั่วได้บางส่วน และทำให้การกระจายความเค้นสมเหตุสมผลมากขึ้น . ในขณะเดียวกันก็มีประสิทธิภาพการกันน้ำที่ดีและสร้างซีลกันน้ำสองชั้นพร้อมกับบรรจุภัณฑ์ตะกั่ว ยิ่งไปกว่านั้น ประสิทธิภาพของฉนวนยังดีอีกด้วย และเหมาะสำหรับการทนต่อแรงดันไฟเกินชั่วคราวของปลอกโลหะ
(3) ชุดเกราะ เพื่อป้องกันความเสียหายทางกลภายนอก สามารถเพิ่มแถบเหล็กหรือเกราะลวดเหล็กนอกชั้นป้องกันการกัดกร่อนได้ตามเงื่อนไขเฉพาะ โดยทั่วไปสายเคเบิลใต้น้ำจะหุ้มด้วยลวดเหล็ก เมื่อมีการวางหรือกู้สายเคเบิลใต้น้ำ เนื่องจากสายเคเบิลมีน้ำหนักในตัวเอง ในขณะเดียวกัน ในสภาพแวดล้อมทางทะเลที่ซับซ้อน สายเคเบิลจะถูกกัดเซาะโดยน้ำทะเล สิ่งมีชีวิตในทะเล ฯลฯ
