Полупроводниковые кабельные компаунды

Для кабелей в диапазоне среднего напряжения и высокого напряжения кабельная изоляция внутри и снаружи окружена концентрическим полупроводниковым слоем. Эти слои служат для гомогенизации электрического поля в изоляции. Полупроводниковые слои состоят, как правило, из сополимеров на основе этилена, таких как СЭВ, ЭБА или аналогичные материалы, и высокой доли проводящих материалов, таких как техуглерод, графит или карбоновые нанотрубки, которые воздействуют на полупроводниковые свойства.

Влиянию полупроводниковых слоев на изоляцию сначала уделялось слишком мало внимания. Однако скоро стало ясно, что содержащиеся в полупроводниках ионы могут загрязнять промежуточный изоляционный слой и способствовать образованию водопроводящих следов.

Благодаря подходящему выбору полимеров и соответствующих добавок достигается легкое удаление внешнего полупроводникового слоя из изоляции, что в некоторых случаях облегчает работу при монтаже кабельной арматуры. Сегодня странами, которые все еще предписывают легко удаляемый полупроводник, являются Франция и США. В других странах всё больше отказываются от легко удаляемого полупроводникового слоя, с одной стороны, из экономических соображений, с другой стороны, из-за наличия превосходных устройств для снятия оксидного слоя. Для соединений на основе ЭПК (этилен-пропиленового каучука) легкое удаление полупроводника остается основным требованием, поскольку механически его трудно отделить. Объемы растут одновременно с развитием и ростом полимерных кабельных изоляций в диапазоне среднего напряжения и высокого напряжения.

Черный гранулят из полупроводниковых кабельных компаундов, изготовленный при помощи технологии компаундирования Buss AG
Поперечное сечение кабеля для визуализации изоляционных слоев кабеля из полупроводниковых кабельных компаундов.
Изоляционные слои красных отрезков кабеля из полупроводниковых кабельных компаундов из компаундирующей установки BUSS
Отрезок кабеля с изоляционной массой из полупроводниковых кабельных компаундов

Требования к подготовке

Требования к процессу обработки полупроводниковых кабельных компаундов очень высоки. Значения проводимости должны гарантироваться как при комнатной температуре, так и при повышенных рабочих параметрах. Высоко структурированные техуглероды должны сохраняться в своей структуре и распределяться крайне однородно, чтобы сформировать проводящую сеть. Использованные полимеры должны распадаться как можно меньше. Поверхности соэкструдированных во время обработки слоев должны быть очень гладкими и равномерными. Обычно требуется способность сшивания на основе пероксида.

Для выполнения этого сложного профиля требований к полупроводниковым кабельным компаундам Ко-кнетер Buss может использовать свои специфические сильные стороны: высокая доля проводящих добавок может быть распределена на несколько точек подачи. Непосредственно используемые процессы смешивания при умеренных скоростях сдвига приводят к замечательным результатам распределения смеси, не повреждая внутреннюю структуру проводящих материалов и полимеров. Свобода конструкции системы, к тому же, позволяет специально обратить внимание на возрастающую вязкость в технологических зонах с целенаправленно выбранными конфигурациями. Это позволяет осуществлять индивидуальное управление и контроль условий процесса.

Посредством двухуровневой системы КО-кнетера Buss компаундирование и стадия возрастания давления последовательно отделяются друг от друга. Таким образом, этап обработки, независимо от этапа возрастания давления, фильтрации и формования, оптимизируется с целью достижения наилучших результатов в отношении качества и пропускной способности.

Модульная и соответственно корректируемая конструкция всей компаундирующей установки и широко подкрепленная экспертиза процессов Buss делают КО-кнетер Buss лидером в сфере технологий и системой выбора почти для всех потребностей по компаундированию полупроводниковых кабельных компаундов в мире – в независимости от места установки и требуемого объема продукции.

Типовая схема расположения оборудования для обработки полупроводниковых кабельных компаундов

Типовая схема расположения оборудования для изготовления полупроводниковых кабельных компаундов

Технология компаундирования BUSS дает следующие характерные преимущества полупроводниковым кабельным компаундам

  • Интенсивное смешивание при низком подводе удельной энергии
    Многолопастные компаундеры BUSS последнего поколения достигают более высокой эффективности смешения при более низком в совокупности на 15-40 % подводе удельной энергии. Это объясняется большим количеством циклов смешивания, оптимально подобранным под соответствующую зону процесса. Необходимая для плавления энергия подается в виде энергии сдвига почти лишь исключительно механически (диссипативно).
  • Более низкая нагрузка полимеров, волокон и высокоструктурированных наполнителей
    Умеренные скорости сдвига ко-кнетера Buss обеспечивают контролируемый сдвиг и профили низких температура, а также подвергают нагрузке структуру волокон и высокоструктурированных наполнителей, таких как техуглерод, значительно меньше по сравнению с другими системами. Это приводит к улучшению механических и электрических свойств, режима течения и снижению потребления дорогих добавок.
  • Высокие уровни наполнения достижимы
    Технология BUSS позволяет использовать доли наполнителя до 90%, разделяя их на 2-3 позиции подачи от элементов питания, таких как боковые питающие шнеки, гравиметрическую подачу наполнителя, обратную вентиляцию и отличную эффективность подачи. Умеренные скорости сдвига ко-кнетера позволяют без особых усилий обращаться с высокой вязкостью, возникающей при высоком уровне наполнения.
  • Большое количество циклов смешивания
    На многолопастных ко-кнетерах BUSS достигается большое количество циклов смешивания. Новые уникальные геометрии шнеков дают возможность обеспечить максимальное деление и повторное гофрирование смесей, с бесчисленным переслаиванием и отличным смешиванием на очень короткой технологической длине.
  • Равномерные, умеренные скорости сдвига
    Равномерные скорости сдвига позволяют обеспечивать контролируемое смешивание при более низких температурах, в то время как для прилагаемой технологической задачи подается лишь требуемая энергия сдвига. Узкое распределение скоростей сдвига, по сравнению с альтернативными системами, обеспечивает равномерные характеры сдвига для каждой отдельной частицы. Это приводит к высококачественной обработке при более низкой подаче энергии.

Больше информации

Типовая схема расположения оборудования для обработки полупроводниковых кабельных компаундов

Загрузки

  • COMPEO

Ссылки

BUSS Compounding System COMPEO