Câble de Changhaï Shenghua (groupe) Co., Ltd.
Perspectives techniques de Shenghua Cable
Date : 19 mars 2024
La défaillance de l'isolation des câbles est l'un des risques les plus graves dans les systèmes de transmission d'énergie. Une fois que l'isolation échoue, cela peut entraîner des courts-circuits, des dommages aux équipements, des pannes à grande échelle, et même des incendies.
Fort de décennies d'expérience opérationnelle et de fabrication,Shenghua Cable (Shanghai Shenghua Cable Technology Group Co., Ltd.) a continuellement étudié les mécanismes de défaillance de l'isolation dans les câbles d'alimentation. En appliquant la théorie des diélectriques solides et en combinant des cas d'ingénierie réels, l'entreprise a résumé les causes clés et les stratégies préventives pour améliorer la sécurité des câbles et prolonger leur durée de vie.
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Dans les câbles d'alimentation, les matériaux isolants agissent comme desdiélectriques solides. Lorsque la tension appliquée dépasse la force du champ électrique critique que le diélectrique peut supporter, un pic soudain de courant se produit. L'isolation perd sa capacité à bloquer le courant — c'est ce qu'on appelle ladéfaillance diélectrique.
Il existe trois formes principales de défaillance de l'isolation solide :
Lorsque la tension est suffisamment élevée, les électrons libres à l'intérieur du diélectrique accélèrent sous un fort champ électrique. Ces électrons entrent en collision avec les atomes, créant des chaînes d'ionisation et davantage de porteurs de charge libres.
Cet effet d'avalanche détruit finalement la structure de l'isolation.
La défaillance électrique se produit généralement sous :
Lorsque les câbles fonctionnent sous tension pendant de longues périodes, les pertes diélectriques génèrent de la chaleur à l'intérieur de l'isolation.
Si la génération de chaleur dépasse la dissipation de chaleur :
Les surcharges de fonctionnement et la mauvaise dissipation de chaleur sont des contributeurs courants.
Au fil du temps, les matériaux isolants sont soumis à :
Le vieillissement provoque une détérioration progressive des performances. S'il existe des bulles ou des espaces d'air, des décharges partielles ou des décharges corona peuvent se développer, entraînant une carbonisation locale et une défaillance éventuelle.
Grâce à des années d'expérience sur le terrain, Shenghua Cable a identifié plusieurs facteurs d'influence majeurs :
L'intensité du champ électrique (E) est inversement proportionnelle à l'épaisseur de l'isolation (d) :
E = V / d
Où :
Une isolation plus épaisse réduit l'intensité du champ électrique et augmente la tension de claquage.
C'est pourquoi Shenghua Cable contrôle soigneusement l'épaisseur et l'uniformité de l'isolation pendant la fabrication, en particulier pour les câbles moyenne et haute tension.
Les impuretés et les micro-bulles à l'intérieur de l'isolation sont extrêmement dangereuses.
Parce que :
Ces points faibles deviennent des points de départ de la défaillance.
Des processus stricts de séchage des matériaux et de dégazage sous vide sont essentiels pendant la production.
Les espaces entre le conducteur et la couche isolante créent des zones d'ionisation similaires à des bulles, abaissant la rigidité diélectrique.
Le contrôle précis de l'extrusion et du collage est essentiel pour les performances à long terme.
L'humidité réduit considérablement la résistance de l'isolation en :
Une fois que l'isolation absorbe de l'eau, la tension de claquage chute brutalement.
L'isolation supporte une tension plus élevée dans un champ électrique uniforme. Dans les champs non uniformes, la tension de claquage chute considérablement.
Pour les câbles de 35 kV et plus, des cônes de contrainte et des anneaux de blindage de mise à la terre sont utilisés aux terminaisons pour optimiser la distribution du champ électrique.
Shenghua Cable conçoit ses systèmes haute tension avec une distribution de contrainte contrôlée pour améliorer la résistance à la compression et la fiabilité.
Sur la base de cas opérationnels, les principales causes de défaillance comprennent :
Les dommages mécaniques restent une cause majeure de défaillance de l'isolation.
Exemples courants :
Une installation correcte et une protection mécanique sont essentielles.
Les terminaisons de câbles et les joints intermédiaires sont des points faibles.
Causes typiques :
Les terminaisons haute tension doivent être construites avec soin pour éviter la concentration du champ électrique.
L'intrusion d'humidité se produit en raison de :
Une fois que l'humidité pénètre, la rigidité diélectrique diminue rapidement.
La surtension peut résulter de :
La surtension du système d'alimentation peut provoquer une défaillance simultanée de plusieurs câbles.
Exposition à long terme à :
Entraîne la fragilité et la fissuration du matériau.
Une mauvaise dissipation de chaleur est souvent la cause profonde du vieillissement thermique.
Pour réduire les risques de défaillance de l'isolation, Shenghua Cable recommande ce qui suit :
Pendant l'installation :
Un contrôle de champ approprié améliore considérablement la rigidité diélectrique.
Pour prévenir la corrosion et l'intrusion d'humidité :
La défaillance de l'isolation des câbles n'est pas un problème à facteur unique — c'est généralement le résultat d'influences combinées de conception, de matériaux, d'installation et d'exploitation.
Avec des décennies d'expertise en fabrication, Shenghua Cable se concentre sur :
En combinant la théorie d'ingénierie solide avec l'expérience d'application réelle, Shenghua Cable fournit des solutions de câbles d'alimentation fiables pour les projets énergétiques, d'infrastructure et industriels dans le monde entier.
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