Vai trò của lớp bán dẫn trong cáp điện

lớp-bán-dẫn-semiconductor-layer

Lớp bán dẫn (semiconducting layer) hay còn gọi là lớp màn chắn bên trong cáp được quy định cụ thể trong TCVN 5935-1, TCVN 5935-2:2013 và nó thường có trong:

  • Màn chắn của ruột dẫn: phải bằng vật liệu phi kim loại, sản xuất theo quy trình ép đùn và dính chặt vào lớp cách điện;
  • Màn chắn cách điện: phải gồm 1 lớp bán dẫn phi kim loại + 1 lớp kim loại. Lớp phi kim loại phải được đùn trực tiếp lên lớp cách điện của từng lõi và có thể bóc ra được.

Vai trò của lớp bán dẫn là gì?

LƯU Ý: Chất bán dẫn vừa có thể dẫn điện vừa không dẫn điện (cách điện). Nó sẽ dẫn điện khi thỏa mãn điều kiện nào đó (ví dụ điện áp rất cao), trường hợp còn lại nó sẽ không dẫn điện. Tất nhiên độ dẫn điện của chất bán dẫn là không tốt.

TCVN 5935 (IEC 60502) quy định chất bán dẫn trong cáp điện PHẢI LÀ HỢP CHẤT PHI KIM LOẠI (không phải kim loại), và nó thường là nhựa nhiệt dẻo PVC/ LSZH, được sản xuất theo phương pháp ép đùn trực tiếp.

Sở dĩ cáp điện cần có lớp bán dẫn là vì  lý do sau:

1. Làm nhẵn bền mặt, ổn định ứng suất điện trường

Điện áp cao (>66kV) có thể tạo ra ứng suất điện trường, ứng suất này đủ lớn sẽ gây ra hiện tượng phóng điện cục bộ và kết quả là các lớp bị phóng điện sẽ hư hại, lâu dài sẽ bị hỏng.

Sở dĩ xuất hiện ứng suất điện trong ruột dẫn là vì ruột dẫn được sản xuất theo phương pháp xoắn bện, sợi có kích thước lớn nên sẽ xuất hiện các khe hở không khí (như ảnh) giữa các sợi, khiến bề mặt ruột dẫn không mịn và đồng đều.

Bề mặt không đồng đều làm cho ứng suất điện không đồng đều, và nó sẽ tập trung chủ yếu ở các điểm bất thường như các khe hở, điểm nhọn trên bề mặt ruột dẫn và sẵn sàng phóng điện.

Chẳng hạn nếu cáp không có lớp bán dẫn cách điện (màn chắn cách điện), giữa ruột dẫn và cách điện sẽ xuất hiện các khe hở và ruột dẫn sẽ phóng điện thẳng vào lớp cách điện khi ứng suất đủ lớn, làm hỏng cáp.

2. Giảm ứng suất điện cho lớp kế cận của nó

Vật liệu bán dẫn có thể dẫn điện, nhưng độ dẫn điện bị giảm mạnh so với ruột dẫn, điều này nghĩa là ứng suất điện ở lớp bán dẫn sẽ giảm mạnh theo nên nó không đủ để phóng điện vào lớp kế cận (chẳng hạn lớp cách điện).

Ngoài ra chất bán dẫn có thể dẫn điện nên ruột dẫn không thể gây phóng điện vào lớp này.

Kết cấu Cáp đồng ngầm 1 lõi SUNWON- 8.7/15 (17.5) kV- CU/XLPE/PVC/DSTA/PVC-W
Kết cấu Cáp đồng ngầm 1 lõi SUNWON- 8.7/15 (17.5) kV- CU/XLPE/PVC/DSTA/PVC-W

Ví dụ kết cấu cáp đồng ngầm ở hình ảnh trên, các lớp bán dẫn bao gồm:

  • Màn chắn ruột dẫn;
  • Màn chắn cách điện;
  • Vỏ bọc bên trong: lớp bán dẫn.

Bạn xem cấu tạo dây cáp điện đầy đủ.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

.
.