■ عایق در وسایل فشار قوی بخش عمومی

مقدمه
در شرایطی که از ولتاژ فشار قوی استفاده می شود طراحی دقیق سیستم عایقی از اهمیت زیادی برخوردار است . به همین منظور از عایق های مختلفی از قبیل گازها ، جامدات و مایعات و ایجاد خلاء و یا ترکیبی از آنها استفاده می شود . برای صرفه جویی واطمینان ازانجام موفق کار، باید دانش مربوط به عوامل ضد عایق و نیز عواملی که باعث کاهش ولتاژ شکست و از بین رفتن عایق می شوند ، در طراحی مورد توجه قرارداد . وظیفه عایق ها ، ایزولاسیون( جداسازی الکتریکی ) ولتاژهای فشار قوی نسبت به یکدیگر و همچنین نسبت به زمین می باشد تا هم ولتاژ و جریان فشارقوی در مسیر مربوط به خود قرارگیرند و هم از بروز خسارت و ضرر و زیان به افراد و تجهیزات جلوگیری شود . عایق ایده آل( طبق تعریف ) ، یک نارسانای جریان الکتریسیته است که هیچ جریان الکتریکی را از خود عبور نمی دهد ولی عملاً هیچ ماده ای را در طبیعت نمی توان یافت که ویژگی های یک عایق ایده آل را داشته باشد . اما برای استفاده های کاربردی ، یک عایق ، ماده ای است که عبور جریان از خود را درحد بسیار کم و مطلوب محدود نماید به حدی که بتوان از آن صرف نظر کرد . به عبارت دیگر ،‌در ولتاژهای عادی ، مقاومت الکتریکی عایق خیلی زیاد است . اگر در ولتاژهای بسیار بالا از عایق ، جریان قابل ملاحظه ای عبور کند در حقیقت ، عایق دیگر خاصیت عایقی خود را از دست داده است و دچار شکست الکتریکی می شود ؛ به عبارت دیگر ، عایق تبدیل به هادی می شود . قبل از بروز شکست در عایق ها ، عایق شبیه به خازن است که دو الکترود آن در دو طرف ، صفحات خازن هستند و با اعمال ولتاژ به این خازن ، شارژ می شود . پس از شکست الکتریکی عایق ، این خازن در واقع دشارژ و تخلیه می گردد. به همین دلیل پدیده شکست الکتریکی عایق ها را، تخلیه الکتریکی نیز می گویند. استقامت الکتریکی عایق ها را برحسب بالاترین شدت میدان الکتریکی قابل تحمل ، قبل از تخلیه الکتریکی می سنجند و معمولاً آن رابر حسب KV/cm یاKV/mm بیان می شود . بررسی عملکرد عایق ها نیاز به بررسی های علمی ( با استفاده از نظریه های فیزیکی و روابط ریاضی ) و همچنین بررسی های تجربی ( از طریق آزمایش ها و اندازه گیری های لازم ) ، روی عایق ها دارد و پیشرفت های حاصل در زمینه مکانیزم تخلیه الکتریکی عایق ها همواره با این دو مورد همگام بوده است.

ویژگی های الکتریکی و خواص فیزیکی و شیمیایی مواد عایقی :
کاربرد عایق ها در ساخت ژنراتورها ، موتورها ،‌ترانسفورماتورها ، برقگیرها ، خازنها ، کابل ها ، کلیدهای فشار قوی ، و سایر تجهیزات فشار قوی بسیار گسترده است. با توجه به نوع کاربرد و شرایط محیطی که عایق در آن قرارمی گیرد ، علاوه بر خاصیت الکتریکی ، سایر خواص فیزیکی و شیمیایی آن نیز از اهمیت زیادی برخوردار است . ویژگیهای یک ماده عایقی را برای استفاده های بخصوص می توان به صورت زیر اولویت بندی نمود :
1. رفتار مکانیکی
2. رفتار گرمایی
3. پارامترهای شیمیایی
4. خصوصیت های الکتریکی
5. عوامل اقتصادی

رفتار مکانیکی ماده عایقی
استحکام ماده عایقی ، نیاز اصلی و اساسی می باشد . ضریب کشسانی برای یک ساختمان سخت ، باید بالا و برای یک سیستم عایقی باید پایین باشد . به عنوان مثال، جنس صفحه آستر شیار ماشین های الکتریکی باید به اندازه کافی سفت باشد تا بتواند در مقابل صفحه داخلی شکاف منبسط شده ،‌بدون شکستن تا بخورد و نیز باید لبه شکاف در مقابل ورقه ورقه شدن ، ارتعاش ، تأثیر شیمیایی روغن جلای به کار رفته ، اثر افزایش دما ، جذب رطوبت و غیره مقاومت کند برآمدگی سیم پیچ باید در قبال فرسودگی ، مقاومت زیادی کند و یا ضریب اصطکاک کمی داشته باشد . جلای عایقی باید کاملاً به سیم ها چسبیده باشد و الاستیته لازم برای انبساط را داشته باشد تا بر اثر تغییر دما ، مس ها بتواند به هم برسند . بنابراین ، ملزومات مکانیکی بسته به نوع کاربرد برای یک عایق ، متفاوت اند .

رفتارهای گرمایی مادهءعایقی
در به کارگیری بسیاری ازعایق ها به نوعی ازموادعایقی نیازاست که در دوره کوتاه اضافه با و در دماهای بسیار بالا منبسط نگردند . معمولاًٌ ویژگی های فیزیکی مواد با افزایش دما، تغییر می کنند . نیروی کششی در عایق ها نباید به نقطه ای برسد که باعث تغییر شکل و فرسودگی بیش از اندازه آن شود . همچنین یک ماده عایقی از نوع ترمو پلاستیک نباید دمای عملکرد آن ( حتی برای یک زمان کوتاه ) به دمای نقطه ذوب برسد . وقتی مواد عایقی برای مدت طولانی تری در معرض حرارت قرارمی گیرند ، ترکیب شیمیایی آنها تغییر می کند . این تغییر شیمیایی باعث تغییر ویژگیهای فیزیکی از حالت مجاز به حالت غیر مجاز می شود و درنتیجه کهنگی و فرسودگی ماده را به همراه خواهد داشت . بنابراین ، می توان گفت که مدت زمان عملکرد عایق با دمای مطلق آن عایق ، نسبت عکس دارد که نمودار آن برای اغلب عایق های یک نمودار تقریباً خطی خواهد بود .
مواد عایق را از لحاظ شکل ظاهری می توان به سه دسته عایق‌های جامد، مایع و گاز تقسیم کرد. اکثر مواد عایقی که در سیستم‌های الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرند، از نوع عایق‌های جامد هستند. از عایق‌های جامد می‌توان PVC را نام برد که در ساختمان کابل‌های فشارقوی مورد استفاده قرار می‌گیرد. برخی از مهم‌ترین خواص الکتریکی عایق های جامد عبارتند از: ولتاژ شکست، ضریب تلفات عایقی، اندیس پلاریزاسیون، مقاومت مخصوص عایق و غیره.
روغن در ترانس و کلیدهای فشار قوی نمونه‌ای از عایق مایع است. آن‌چه که در عایق‌های مایع باعث هدایت اندک جریان الکتریسیته می‌شود وجود یون‌های مثبت و منفی در داخل عایق است.
از معروف‌ترین عایق‌های گازی شکل، می‌توان گاز SF6 را نام برد که در ساختمان کلیدهای فشار قوی به کار برده می‌شود. ضمن این‌که هوا نیز یک عایق گازی شکل است.
برخی از عوامل مؤثر بر عملکرد و طول عمر عایق‌ها عبارتند از: فشارهای الکتریکی، آسیب‌های مکانیکی، مواد شیمیایی، دما، رطوبت، فشار.
برای تعیین صحت عمل‌کرد عایق‌ها، معمولا تست‌هایی در نظر گرفته می شود که با استفاده از آن‌ها و اندازه‌گیری مشخصات عایق، می‌توان به صحت عملکرد عایق پی برد. این تست‌ها را معمولا به طور دوره‌ای بر روی عایق‌ها انجام می‌دهند. در بروشورها و کاتالوگ‌های دستگاه‌های تست عایقی، معمولا مشخصه‌ای تحت عنوان IP برای دستگاه ذکر شده است که بیانگر اطلاعاتی ضروری برای اپراتور می‌باشد. از روی شماره IP، اپراتور تشخیص می دهد که آیا یک دستگاه تست برای شرایط محیطی و نوع کاربرد مدنظر وی مناسب می‌باشد یا خیر.
در این نرم فزار به بیان تست های مرتبط با عایق های الکتریکی و همچنین دستگاه های تست عایق ها پرداخته می شود. از مهمترین این تست ها عبارتند از تست اندیس پلاریزاسیون، تست مقاومت عایقی، تست دی الکتریک روغن و تست HiPot .
تست مقاومت عایقی به منظور اندازه‌گیری مقاومت الکتریکی عایق صورت می‌گیرد. دستگاه تست عایق ساخت کارخانجات Megger انگلستان دستگاهی قابل حمل است که بصورت آنالوگ و دیجیتال وجود دارد و می تواند مقاومت عایق را بصورت مستقیم به اهم، مگا اهم، گیگا اهم و یا ترااهم بدون درنظرگرفتن ولتاژ تست انتخابی، قرائت کند. عایق خوب معمولاً مقاومتی درحد مگا اهم و یا محدوده های بالاتر دارد.
تست اندیس پلاریزاسیون، ساده‌ترین تست مقاومت برحسب زمان برای عایق‌ها است که بر اساس فرآیند جذب یا پلاریزاسیون در داخل عایق پایه‌گذاری شده است.
یکی ازمهمترین مشخصات یک روغن خوب، بالا بودن قدرت دی‌الکتریک آن است. لذا تست دی الکتریک روغن برای آن ضروری است. در دستگاه تست دی‌الکتریک روغن، محفظه‌ای وجود دارد که روغن مورد آزمایش را درون آن قرار می‌دهند.
تست HiPot و یا تست فشارقوی، در واقع یک روش اندازه‌گیری نیست بلکه پروسه‌ای است که مقاوم بودن عایق در برابر ولتاژ بالا را مشخص می کند. دستگاه تست Hipot جهت اعمال ولتاژ بالا به یک عایق و اندازه‌گیری میزان جریان عبوری از آن ساخته شده است.

گاز SF6
گاز SF6 در صنعت برق، به عنوان یک ماده عایقی در تجهیزات فشار قوی و در سطوح ولتاژ بالا بسیار کاربرد دارد.اگرچه SF6 خالص به لحاظ شیمیایی خنثی می باشد، اما در عین حال یک گاز گلخانه ای قوی با یک شبکه مولکولی است که خواص آن در شرایط گرما، بسیار فراتر از دی اکسید کربن خواهد بود. ساختمان مولکولی گاز SF6 به صورت یک هشت ضلعی است که در هر گوشه آن یک اتم فلوئور و در مرکز آن یک اتم گوگرد قرار گرفته و فاصله هر اتم از اتم فلوئور 58 آنگستروم است .
وزن اتمی این گاز برابر با 06/146 و در فرمول شیمیایی آن 95/21% گوگرد و 05/78% فلوئور موجود است .در حالت گازی از قانون گازهای طبیعی پیروی میکند و لذا تغییر فشار فقط با تغییر درجه حرارت و آن هم در محدوده به نسبت بزرگی از آن صورت می گیرد . ویژگی فشار- حرارت گاز SF6 نمایانگر حالت تعادل بین گاز و مایع است یعنی در همان حالتی که در سیلندرهای حامل خود وجود دارد.
این گاز یکی از نادر ترین عناصر غیر اکتیو در شرایط معمولی است . در یک محفظه کوارتز تا 500 درجه سانتی گراد هیچ تجزیه ای روی آن صورت نمی گیرد . در درجات بالاتر از 150 درجه سانتی گراد بعضی از فلزات به عنوان کاتالیزور در جهت تجزیه حرارتی به تدریج روی آن موثر واقع میشود ، لذا باید در انتخاب یک فلز مناسب جهت محفظه SF6 دقت لازم صورت گیرد . SF6 غیر سمی ، غیر قابل اشتعال و دارای خاصیت خوب حرارتی و انتقال حرارتی ( 6/1 برابر هوا) است .
گاز هگزا فلوئورید گوگرد ( SF6) یک دی الکتریک عالی با خواص بی نظیر در قطع کنندگی ( خاموش کردن ) قوس می باشد و این ویژگی منجر به کاربرد وسیع و موفقیت آمیز در کلیدهای قدرت پستهای گازی شده است . معرفی و شناخت آن در سال 1960 بوده و تجهیزات گازی SF6 تا سال 1980 ساخته شده اند . امروزه ، کاربرد این گاز به حد مطلوبی رسیده و تعداد تجهیزات تعویضی ( تجهیزات روغنی جایگزین شده با گازی ) ، افزایش یافته است . تحت شرایط ایده آل ، وقتی یک عمل تخلیه در کلید رخ می دهد ، هرکدام از اتمهای فلوئور موجود در گاز SF6 یک الکترون گرفته و از اتم گوگرد جدا می شوند و هنگام پایان عمل ، آن الکترون بدست آورده را از دست داده و با ترکیب با یک اتم گوگرد ، دوباره گاز SF6 را تشکیل میدهد که به این مراحل “ خودسازی ” و یا “ خواص بازیابی ” گاز SF6 گویند . این واکنش در تجهیزات الکتریکی گازی ( SF6 ) فشار قوی رخ میدهد و وقتی که ذرات دیگری از قبیل اکسیژن ، آب حاصل از آلودگی اتمسفری ، کربن موجود در مؤلفه های تفلونی کلید ، مس ، تنگستن موجود در کنتاکتها و همچنین آلومینیوم ، با ذرات گوناگونی که از تجزیه SF6 بوجود آمده اند برخورد نماید ، واکنش میدهد .
علاوه بر مزایای فوق ، تجهیزات تزریق شده با گاز SF6 ، نیازی به تعمیرات و نگهداری نداشته و بدون دردسر می باشد . شایان توجه اینکه SF6 توانسته استفاده از تجهیزات روغنی را محدود سازد ، از اینرو با توجه به نیاز صنعت ، دستورالعملهای جدید مطابق با آنها ( تجهیزات گازی ) با موارد جدید باید تطابق یابد. ایمنی، نوع عملکرد آنها در خاموش کردن قوس و در نظر گرفتن اثر گلخانه ای محیط زیست این گاز ( عدم تاثیر در سوراخ شدن لایه ازن ) ، از جمله این موارد است که علاوه بر ایجاد تغییر کاربری قدیمی گاز SF6 ، انگیزه زیادی در ارزیابی فرآیند گاز و استفاده مجدد از گازهای ذخیره شده بوجود آورده است .
در استفاده از این گاز ، کاهش هزینه تعمیرات ( به جهت اینکه کلیدهای گازی در مقایسه با دیگر کلیدها ، به تعمیرات کمتری نیاز دارند ) ، امکان مونیتورینگ اجزاء داخلی کلید و کاهش هزینه بازرسی مؤلفه های داخلی کلید، هزینه های راه اندازی در فرایندهای گازی کم می شود ، قابلیت اطمینان بهبود میابد ، ایمنی بالا از جمله مزایای این گاز است .

استحکام الکتریکی SF6 به اضافه خواص بالا کاربرد آن را در برق فشار قوی در دامنه بسیار گسترده ای امکان پذیر ساخته است زیرا استحکام الکتریکی این گاز در فشار یک اتمسفری و در شرایط کاملاً برابر چند برابر استحکام الکتریکی هوا یا ازت است . لذا تقلیل حجم و وزن دستگاههای مورد کاربرد SF6 از یک اندازه حد اقل برخوردار است . به عبارت دیگر ، با در نظر گرفتنن یک فشار برابر برای هوا و SF6 فاصله بین دو نقطه ار سطوح پتانسیل تقلیل پیدا می کند یا با در نظر گرفتن یک استحکام الکتریکی برای این دو فشار مورد نیاز و وزن دستگاه ها کمتر میشود و یا با در نظر گرفتن عایق روغن از نظر کاربرد نه تنها SF6 سبکتر از روغن است بلکه از نظر حجم نیز امکان بکار گیری یک حجم کوچکتر برای SF6 وجود خواهد داشت ; زیرا موقع بروز قوس الکتریکی در محفظه های حاوی SF6 و روغن افزایش فشار در محفظه SF6 فقط به اندازه یک عدد اعشاری خواهد بود حال آنکه فشار تولیدی توسط قوس الکتریکی و احیاناً تجزیه مقدار کمی از روغن سبب افزایش بسیار زیاد فشار محفظه روغن میشود

داشتن خواص عالی گاز SF6 سبب کاربرد آن در بسیاری از تاسیسات برق رسانی ، دستگاههای الکتریکی و دیگر صنایع شده است .در صنعت برق فشار قوی ، خاصیت آتش خاموش کن در کلید های فشار قوی ، خاصیت عایقی آن در پستهای سر بسته گازی از نوع SF6 (GIS) کابلهای SF6 و خطوط لوله انتقال انرژی الکتریکی ، ترانسفورماتورها ، خازنهای اندازه گیری برای ولتاژهای بالا ، ژنراتورهای الکترو استاتیکی ، دستگاههای اشعه ایکس ، برقگیرها و نیز در صنایع ریخته گری ( برای جلوگیری از نفوذ هوا ) و صنایع شیشه سازی استفاده می کنند .خاصیت خنک کنندگی این گاز موجب استفاده از آن در ترانسفورماتورهای قدرت نیز امکان پذیر ساخته است . برخی از کارخانه های ترانسفورماتور سازی ، ترانسفورماتورهای با ولتاژ 66 کیلو ولت و قدرت 20 مگا ولت آمپری ( سیستم خنک کنندگی ONAN و ONAF ) را تولید کرده اند .

علت آزمایش گاز SF6 جهت افزایش ایمنی ، کاهش آثار مخرب زیست محیطی ، صرفه جوئی هزینه تعمیرات و نگهداری روشهای بکارگیری توسعه یافته ( بهینه سازی روشهای کاربرد قدیمی ) است .
تحلیل آلاینده های گاز ، فرایندهای تشخیص ترکیب مواد حاصل از تجزیه ، هنگام قوس الکتریکی و چگونگی انجام آن فرآیندها ، اصول تشخیص شرایط عملکرد تجهیزات گازی SF6 را فراهم می سازد .
روشهای رایج برای بازرسی نشتی SF6 ، شامل استفاده از صابون است که با این عمل، در صورت وجود نشتی، حبابهای گاز در محل نشتی ظاهر می شوند و بدین ترتیب نشتی تشخیص داده می شود. این روش نسبتا" زمان بر بوده و بدلیل اینکه لازم است تا تجهیزات مورد بازرسی بی برق گردند، پر هزینه می باشد.
اخیرا" مؤسسهEPRI برای تشخیص نشتی گاز SF6 ، روش جدیدی مبتنی بر استفاده از دوربین “GasVue”،برای انجام بازرسی در محل تجهیزات ارائه نموده است. دوربین لیزری“GasVue” یک فناوری جدید در بازرسی و آشکار سازی نشتی گاز SF6می باشد. اساس کار این دوربین بر ترکیب Co2laser (قسمتی که طول موجهای مادون قرمز را برای جذب و شناسایی SF6هماهنگ می نماید)با یک سیستم تصویری مادون قرمز می باشد و بدین ترتیب، امکان مشاهده نشتی SF6 که برای چشم غیر مسلح و دیگر تجهیزات بازرسی بصری، غیر محسوس است، فراهم می گردد.
این دوربین با سرعت و دقتی فراوان و بی نیاز از خروج تجهیزات تحت بازرسی از حالت بهره برداری، حتی نشتی ناشی از یک سوراخ ریز را نشان می دهد. استفاده از این دوربین سبب میگردد که شرکتهای برق، نشتی های مربوط به گاز SF6 را سریعتر و صحیحتر از روشهای رایج تشخیص دهند. در نتیجه با استفاده از این سیستم، هزینه های مربوط به عیب یابی کاهش یافته و میزان اتلاف گاز SF6 نیز کمتر می گردد.
به علاوه می توان نشتی روی سطوحی را که به سختی در دسترس می باشند شناسایی کرد و نیز با توجه به سایر تکنیکها، حتی طیفهای ضعیف گاز و یا نشتیهای پالسی را که در حال خروج هستند، نشان داد. دوربین مذکور، ایمنی عملیات بازرسی را بهبود می بخشد چرا که کاربر دوربین می تواند از یک فاصله امن از تجهیزات و نیز در ارتفاع معینی از زمین که عموما" بر روی نردبانها و چوب بستها می باشد، عمل بازدید را هدایت نماید.
برای آشکار سازی نشتی گاز SF6 در کلیدها و دیگر تجهیزات یک پست در ایالت ایلی نویز( آمریکا) ، بجای آزمایشات مرسوم، از دوربین لیزری“GasVue” استفاده گردید. با صرف نظر از هزینه های مشترک بین این روش و آزمایشهای مرسوم حبابی(صابونی)، برآورد بعمل آمده نشان داد که هزینه صرفه جویی شده به واسطه این روش کاربردی ساده، معادل 12 هزار دلار می باشد. پس از سرمایه گذاری مؤسسه EPRI در امر پیشرفت دوربین مورد نظر، شرکت "ادیسون" در نیویورک، در چند نوبت از ماه، از این دوربین استفاده کرده است.همچنین شرکت برق آفریقای جنوبیEskom از این دوربین در چهار پست خود استفاده کرده است.

کابل های فشار قوی با عایق (XLPE)
در رفع محدودیت بازار الکتریکی امروزه قوانینی که مورد استفاده قرار گرفته‌اندتا حکومت کنند بر امور تولید انتقال و توزیع و همچنین بر خدمات عمومی و تأمین کننده، تغییر کرده است. بدین‌گونه است که ناگهان یک فروشنده با تغییر این قوانین به یک نقطه روشن تبدیل می‌شود.
بنابراین بازار مجبور است بیشتر به عقاید عمومی گوش بدهد. و یک احتمال قوی نیز وجود دارد که فریاد برای دید و بنیاد کمتر است.
همه فعالان در این بازار جدید مجبورند هزینه‌هایشان را کاهش بدهند. و در این زمان برای ترانسفورماتورها و سیستم‌های توزیعی تعهد قابلیت اطمینان بالا می‌دهند. یک طرح خوب وجود دارد که کابل‌های ارتباطی ساخته خواهند شد و مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند. بطور کامل در سفارش است که ماکزیمم تکنیک و سود اقتصادی را از شبکه‌های الکتریکی بدست‌آورند.
سیستم کابل‌های فشار قوی یک قسمت اساسی دارد که در محیطی مناسب، جدید، ویژه قرار می‌گیرد؛ هنگامیکه می‌آید و جایگزین خطوط هوایی می‌شود؛ با کابل‌های زیر زمینی. هزینه سیستم کابل‌های فشار قوی در طول دهه اخیر کاهش یافته و احتمالاً بیشتر هم پایین می‌آید. در همین زمان عملکرد کابل XLPE شدیداً افزایش پیدا کرده است. پیام جدید وجود دارد که سیستم کابل‌های XLPE قادر است با خطوط هوایی، به طور تکنیکی، محیطی و به صورت اقتصادی رقابت کند. این یک اصل ویژه است در رنج ولتاژ 12 الی 170 کیلو ولت.
این ویژگی کابل‌های XLPE را از طرح انتقال خطوط هوایی در یک منظر جدید متمایز کرده‌است. در جاهایی که پاسخ کابل‌ها اغلب چایگزین گیرایی داشته باشد.
عایق فشار قوی – عملکرد و پیشرفت
روند برقرار شده خوب به سمت یک عایق ضخیم کوچکتر ادامه خواهد داشت نتایج یک کابل باریک‌تر با امتیازات بیشتر، طول خطی طولانی‌تر در ان، نصب راحت‌تر، مفصل کوچکتر، انقباض و انبساط حرارتی، کاهش مواد عایقی به کاررفته. تجارب اموخته شده در طو ل توسعه کابل‌EHV_XLPE (extra high voltage XLPE)، توسعه یافتن مواد و فرایندها و خدمات فوق‌العاده XLPE، توانسته است ضخامت این کابل‌ها را تا 12-15 میلیمتر برای خطوط 132 kv کاهش دهد.
کابل‌های زیرزمینی با خطوط هوایی متمایزند
البته، امنیت، زیست محیطی، قابلیت اطمینان وپارامترهای اقتصادی عملیاتی سیستم‌کابل‌های XLPE را از خطوط هوایی متمایز می‌سازد. برای سیستم کابل XLPE مدرن، نسبت هزینه کاهش یافته و فواید زیست‌محیطی و قابلیت اطمینان اغلب از مسایل روشن و مهم هستند. به خاطر گذشتن بزرگشان از مناطق تکه‌تکه، کابل‌ها معمولاً کمتر نشان داده می‌شوند. در مقایسه با خطوط هوایی MVA تلفات را از دست می‌دهند. چکیده‌ای از فواید سیستم کابل XLPE در جدول زیر داده شده است.
میزان خطوط هوایی بعضی اوقات محدو می‌شود به وسیله زمستانی بالا که شامل تعدادی زیادی وسایل گرمایی الکتریکی است. ددر طول روزهای گرم تابستان خطوط هوایی 50% الکتریسیته کمتری نسبت به زمستان حمل می‌کنند. این گیرایی کمتر مجبور است در آینده حل شود. در مناطقی که محدودیت‌های هوایی وجود داردبرای مثال فواید کابل‌XLPE زیر زمینی آن‌ها را یک جذب کننده خالص می‌سازد.خطوط زیرزمینی انتقال تقریباً ظرفیت بالا وبهتری برای دوره‌های زمانی کوتاه‌تر از 90دقیقه را به خاطر مقدار زیاد حرارت بالای اطراف خاک دارد.
*قابلیت سیستم کابل 400-500 kv
IEC تاکید می‌کند که قابلیت اطمینان و هماهنگی مهم کابل‌ها و لوازم جانبی با توصیف عملکرد کلی سیستم، مقاومت کابل، اتصالات و ترمینال‌ها ثابت شده است. برنامه آزمون فراگیری شامل یک جفت آزمون صلاحیت در جزئیات IEC 62067 توضیح داده شده است.
ABB به عنوان تأمین کننده سیستم کابل‌های 400 kv در سال 1995 واجد شرایط شده است.

کیفیت مواد و تولید
تنها تأمین کننده‌های تأئید شده رسانیدن(تحویل داده) مواد لازم را بنا نهاده‌اند. همه تولیدات ABB برای کابل‌های فشارقوی و لوازم جانبی توسط ISO 9001 و ISO 14001 تأئید شده است.
هسته کابل‌های XLPE از یک مواد صنعتی خشک تولید شده‌است. سیستم عایقی کابل شامل لایه هدایت کننده در یک پروسه فشرده شده‌است. و برای عایق‌ها و مواد هدایت‌کننده در یک محل تمیز در سه مرحله فشرده شده‌است.
پروژه‌های کابل‌های زیر آبی جدید
در سال 1998 پروژه کانال جزایر الکترونیکی را تحویل داد که توان تولید از فرانسه به جرسی را تقویت می‌کند که برای اولین بار جرسی را به شبکه میانی اروپا متصل کرد. بخش زیردریایی این پروژه در ژول 2000 تکمیل شد.
اجزاء اصلی تحویل داده شده برای این پروژه عبارتند از:
-کابل‌های زیردریایی میان فرانسه و جرسی و میان جرسی و گیونرسی(تقریباً به طول 70 کیلومتر)
-پست‌های فرعی GIS
-ترانسفورماتورهای جدید و راکتورها
دوتا از کابل‌های زیر آبی از همان شیوه طراحی شده‌اند. به عبارت دیگر سه هسته جدا شده از پوشش با عایق XLPE می‌باشد ک ههر کدام یک فیبر نوری با 24 فیبر مجتمع در آن برای ارتباط سیستم و قطع داخلی را شامل می‌شود. کالب‌ها سیم‌های لاکی دوبل دارند.( به عبارت دیگر یک لایه داخلی از لاک کش نشان و یک لایه خارجی که لاک سنگی نامیده می‌شود)برای حفاظت آزاد از آسیب‌هایی که می‌تواند سبب جریان جزر و مدی شود.
کابل یک قطر تقریباً 250 میلیمتری و وزنی در حدود 58 کیلوگرم بر متر را در هوا دارد. همچنین هر دو کابل‌ها بوسیله کارخانه در طول کاملشان تحویل داده می‌شوند.
سیستم‌های کنترلی جدا از هم در عملیات کامپیوتری اتصال کابل‌ها نصب شده‌اند. که در سال 2003 کامل شده‌است.

برق DC
برق DC فشار قوی که از سال 1997 به جریان انداخته شد. نوآوری دیگر ABB در زیر زمین است. که تکنولوژی کابل‌های فشار قوی پیشرفته را متحد کرد. کابل‌ها جریان مستقیم فشار قوی را برای انتقال قدرت حجیم د رفواصل طولانی و عنمدتاً زیر آب بکار برده می‌شوند.
تکنولوژی کابل‌های قدیمی بر پایه سیستم عایقی کاغذ آغشته به روغن چسپنده سبک بنا نهاده شده است. چرا که این کابل‌ها فواید تکنیکی زیادی دارند. ساخت پروسه آهسته و تولید آخر از نظر مکانیکی حساس است. صنعت نیز زمان زیادی خود به دنبال یک کابل HVDC فشاری از نوع مورد استفاده در سیستم AC می‌باشد.
با برق HVDC شرکت ABB سیستم کابل فشار قوی همراه با ترانزیستورهای جدید، مبدل‌ها را وارد بازار می‌کند، که با ساخت کابلHVDC میزان انتقال قدرت راحتتر می‌شود.


اگرچه ساختمان های بسیار متفاوتی از کابل های فشارقوی در بازار موجود هستند اما تمامی آنها دارای قسمت های ضروری زیر هستند:
* هادی ها
* شیلد های نیمه هادی
* عایق ها

هادی ها:
هادی ها سیم های مسی با آلومینیمی هستند که می توانند مفتولی (solid) یا افشان (stranded) باشند. هادی های افشان برای بالا بردن انعطاف پذیری کابل استفاده می شوند. به علاوه می توانند maximum electrical stress را تا 20% افزیش دهند. در این هادی ها، آب میتواند در جهت طولی در خلل و فرج ها و فضاهای میان رشته ها به راحتی نفوذ (شارش) کند. جلوگیری از نفوذ طولی آب توسط پر کردن خل و فرج ها با ترکیبی از پلاستیک یا سوار کردن مواد جذب کننده ی آب (نمگیر = hygroscopic) درون رشته های هادی بدست می آید. راه دیگر! استفاده از هادی های مفتولی (solid) است که خلل و [برای مشاهده لینک ها باید عضو سایت شوید ، برای عضویت اینجا کلیک کنید ...]ندارند. برای مس، هادی های مفتولی بالای شماره 1AWG عملی نیستند. در آلومینیم drawn حالت معمول کاملا سخت بودن است. وقتی آلومینیم به جای draw شدن extrude می شود، حالتی نرم پیدا می کند. استانداردهای آمریکایی هادی مفتولی آلومینیمی را نمی شناسند اما این هادی ها در اروپا استاندارد هستند. کابل های فشارقوی می توانند دارای یک یا چند هادی درون کر (core) باشند. در هادی های چند کره (چند هسته ای)، فاصله ی مناسب میان هادی ها باید از فرمول های مرتبط در تنش های الکتریکی محاسبه گردد. شکل دادن به هادی ها فرآیندهایی چون drawing، فشرده کردن، گداخته کردن (annealing)، پوشانیدن (قلع کاریtinning و روکش کاری کردنplating)، باندل کردن (bunching) و افشان کردن را در بر می گیرد.

شیلد های نیمه هادی:
تحقیق روی شیلد های نیمه هادی در توسعه ی کابل های فشارقوی نقشی اساسی را بازی کرده است. در کابل های فشارقوی، مواد نیمه هادی به منظور جلوگیری از تخلیه ی جزئی در فصل مشترک بین عایق و هادی و بین عایق و لایه ی خارجی شیلد کننده مورد استفاده قرار گرفته اند و به علاوه تنش های الکتریکی را در لایه ی عایقی تعدیل می کند. آنها میدان الکتریکی یکنواختی حول عایق با کاهش دادن گرادیان پتانسیل روی سطح هادی های افشان و درون شیلد فلزی، فراهم می کنند و از تخلیه های جزئی (کرونا) در سطح هادی های افشان و عایق با نگهداشتن تماسی نزدیک بین سطوح داخلی و خارجی عایق جلوگیری می کنند. همچنین آن ها حفاظتی در مقابل آسیب های بوجود آمده از گرم شدن هادی در اتصال کوتاه ها ایجاد می کنند.

مشخص شده است که تحمل دای الکتریکی عایق به مقاومت حجمی (volumeresistivity) ماده ی نیمه هادی وابسته است. فاکتورهای دیگر نیز – چون پلاریته، نوع و مقدار کراسلینک کردن ماده ی نیمه هادی – تنها اثری جزئی روی تحمل دای الکتریکی دارند. ناخالصی ها می توانند باعث بیشتر شدن پدیده ی درخت آبی شوند.
در کابل های قدرت، کوپلیمر های(copolymers) اتیلنی پر شده با Carbon Black هادی (CB)، مانند اتیلن ونیل استات و اتیلن اتیل استات، به طور متداول به عنوان لایه ی نیمه هادی استفاده می شوند. فاکتورهایی چون مقدار CB، کیفیت مخلوط کردن و دما (توسعه ی شبکه ی CB را متاثر می کند) تاثیر روی ویژگی های نیمه هادی های پر شده با CB می گذارد. افزایش بارگذاری CB و دمای فرآیند مقاومت حجمی (volume resistivity) را کاهش می دهد cmاست و نباید از 4^10 اهم کندکه معمولا بین 10 و 100 اهم.
عایق سازی:
پلی اتیلن (PE) ترموپلاستی (نرمش پذیر دراثر حرارت) پلیمری نیمه بلورین semicrystalline است که دارای ویژگی های الکتریکی خوب می باشد (ضریب دای الکتریک پایین، تلفات دای الکتریکی پایین، استحکام عایقی بالا) به همراه خصوصیات دلخواهی چون تافنسtoughness مکانیکی و انعطاف پذیری،مقاوم در برابر مواد شیمیایی، فرآیند پذیر، و ارزان قیمت بودن. این خصوصیات آن را انتخابی دلخواه برای عایق سازی کابل های قدرت می کند و این در حالی است که عیب عمده ی آن که دمای ذوب پایین آن است تاثیری در تصمیم ما نمی گذارد.این عیب دمای عملیاتی را به C °75 محدود می کند. برای بهبود این خصوصیت، PE کراسلینک می شود (XLPE). کراس لینک کردن دمای ماکزیمم عملیاتی را تا C °90 و دمای اضطراری را تا C °130 و ماکزیمم دمای اتصال کوتاه را (گذرا) تا C °250 بالا می برد. گراس لینک کردن همچنین استحکام ضربه ای، پایداری اندازه، استحکام کششی، خصوصیات حرارتی و مقاومت شیمیایی را بالا می برد و خصوصیات الکتریکی، پیری و مقاومت در برابر حل شدن پلی اتیلن را بهتر می کند .