Пероксидосшиваемые кабельные компаунды (XLPE-a)

Полиэтилены (ПЭ) обладают превосходными изоляционными свойствами. Временное повышение температуры, например, из-за предельной нагрузки при применении в качестве кабельной изоляции, может, однако привести к комплексному выходу из строя: относительно низкие интервалы размягчения и/или плавления приводят к термомеханическим повреждениям или даже стеканию изоляции. С помощью сшивания полиэтилена (PEX или XLPE  употребляется для обозначения сшитого ПЭ) из термопластичного материала может быть изготовлен термореактивный. Последний может быть использован при значительно более высоких производственных температурах, имеет лучшие механические свойства, более устойчив к воздействию органических жидкостей и часто позволяет использовать более тонкую толщину стенок. Используются различные методы сшивания при изготовлении пероксидосшиваемых кабельных компаундов.

Желтоватый гранулят из компаундов для кабеля из сшитого полиэтилена / пероксидно-сшитые кабельные компаунды
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
Поперечное сечение промышленного кабеля с изоляцией из пероксидосшиваемых кабельных компаундов, изготовленных при помощи компаундера BUSS для пероксидосшиваемых кабельных компаундов.
Kabelstücke mit Isolierung aus peroxidisch vernetzbaren Kabelcompoundsystemen.

Типовые применения

Пероксидосшиваемые кабельные компаунды также обозначаются как PEX-а. Процесс был запатентован в 60-х годах и с того времени используется в кабельной промышленности. На первом этапе интенсивно смешиваются основной полимер, пероксид и добавки; при этом поддерживается температура процесса до 130°C. Процесс сшивания происходит непосредственно после обработки под давлением и температурой на так называемой линии CV (непрерывной вулканизации). В силу данного относительно трудоемкого процесса эта технология в основном используется для высокоскоростных кабелей. Благодаря разработке неизменных рецептур и процессов на основе водного дендрита пероксидосшиваемые кабельные компаунды в возрастающем количестве стали материалом выбора для изоляции среднего напряжения (MV) и высокого напряжения (HV) для применения при переменном напряжении. Для использования высокого напряжения в области постоянного тока они являются предпочтительным выбором материала.
Для энергоснабжения городов все больше и больше линий электропередач заменяются подземными кабелями или же они прокладываются с самого начала. Подключение морских ветряных электростанций к сети и, в общем, подключение подводными кабелями очень часто происходит с помощью пероксидосшиваемых кабельных компаундов. На этих рынках, отображающих глобальные мега-тенденции, можно ожидать больших объемов и роста. И для изготовления основы данной кабельной изоляции, пероксидосшиваемых кабельных компаундов, системы компаундирования BUSS являются идеальным выбором.

Требования к обработке

Сферы применения требуют интенсивного смешивания компонентов рецептуры при строгой организации процесса с точки зрения температурного профиля и высокой степени чистоты продукта и установки. Для применения при среднем напряжениях (MV) пероксид впрыскивается непосредственно в полимерный расплав и интенсивно смешивается при низких температурах. Компаунд фильтруется и гранулируется.

Для применения при высоких напряжениях (HV) проектирование и эксплуатация установки сосредотачиваются на максимальной чистоте от примесей: основные полимеры предварительно фильтруются, источники загрязнения внутри и снаружи установки устраняются, и производятся в атмосфере чистого помещения.

Следующие характеристики КО-кнетера Buss и всей системы компаундирования для пероксидосшиваемых кабельных компаундов являются в этом процессе факторами успеха: пероксид впрыскивается непосредственно в пространство процесса и оптимально распределяется благодаря эффекту немедленного использования распределительного смешивания. Умеренные и равномерные скорости сдвига обеспечивают выполнение при низких температурах процесса и минимальном расщеплении полимеров. Каскадная конструкция установки также позволяет щадящую фильтрацию и гранулирование компаунда.
Реализованные комплексные установки в качестве примера отображают объединение технологической, механической и установочно-конструктивной экспертизы Buss в качестве эталона для данной промышленности.

Querschnitt eines Industriekabels mit Isolierung aus XLPE Kabelcompounds, die mit dem BUSS Compounder für peroxidisch vernetzte Kabelcompounds hergestellt wurden.

Типовая схема расположения оборудования для компаундирования пероксидосшиваемых кабельных компаундов

Типовая схема расположения оборудования для компаундирования пероксидосшиваемых кабельных компаундов

Системы компаундирования BUSS для пероксидосшиваемых кабельных компаундов дают следующие характерные преимущества

  • Узкий спектр температур
    При помощи ко-кнетера BUSS благодаря равномерным, умеренным скоростям сдвига можно соблюдать узкий, определенный диапазон температур и избегать температурных пиков других систем. Это обеспечивает возможность точного соблюдения узкого спектра температур по всей технологической длине.
  • Впрыск жидкости в любом положении болта
    Болты для впрыскивания, который могут быть установлены в ко-кнетере Buss в любом положении вдоль технологического блока, обеспечивают возможность впрыскивания жидких компонентов непосредственно в расплавленный полимер в оптимальном для технологии месте. Процесс смешивания начинается напрямую, без размазывания на стенке корпуса, и обеспечивает возможность примешивания на самой короткой технологической длине.
  • Интенсивное дистрибутивное смешивание
    Ко-кнетер BUSS обеспечивает интенсивное распределительное смешивание, поскольку переплетение ротации и вращения вокруг оси смесительного шнека воздействует на продольные потоки и большое количество поверхностей сдвига, а также создает при этом выходящее за рамки канала смешивание.
  • Контроль температуры в любом положении болта
    Болты термодатчика, которые могут быть установлены в любом положении вдоль технологического блока, обеспечивают возможность оптимального контроля температуры, точно контролируя предельные температуры соответствующей смеси. Высокая точность обеспечивается тем, что болты термодатчика постоянно окружены расплавленной смесью, а влияние термостатирования корпуса можно практически не принимать во внимание. Это является важной составляющей онлайн-контроля качества.
  • Надежные процессы масштабирования
    Процессы масштабирования BUSS известны своей надежностью – от лаборатории, опытной эксплуатации до масштаба производства. Основной причиной этого является точное геометрическое масштабирование всех соответствующих измерений в различных типоразмерах. Это невозможно в данной форме в любой другой системе шнековых экструдеров. Современнейшие технологии гидрогазодинамики и численного моделирования, а также 70 лет опыта процесса дополняют точный прогноз и формирование процессов масштабирования.

Больше информации

Типовая схема установки для XLPE

Загрузки

  • COMPEO

Ссылки

Buss Compounding System COMPEO