Control del campo eléctrico y las tensiones en accesorios de cables termorretráctiles.

En los accesorios de cables termorretráctiles, el control de la tensión eléctrica se refiere al control de la distribución y la intensidad del campo eléctrico.
Esto implica el uso de medidas adecuadas para garantizar que la distribución del campo eléctrico, las líneas de campo eléctrico y las líneas equipotenciales se encuentren en un estado óptimo, mejorando así la fiabilidad general y la vida útil. Debido a la distorsión del campo eléctrico en la ruptura del blindaje del cable y en la ruptura del aislamiento del extremo, existe un campo eléctrico irregular y desordenado simultáneamente en las distribuciones axial y radial, con un 50% a 60% distribuido en la ruptura del blindaje radial. Para eliminar la influencia del campo eléctrico irregular, es necesario el control de la tensión eléctrica. Sin control de la tensión eléctrica, la vida útil del terminal depende de la tensión eléctrica en el extremo de la capa de blindaje y de la resistencia a la descarga del dieléctrico principal, y su vida útil generalmente no supera un año. Para mejorar la distribución de la tensión eléctrica en el extremo cortado de la capa de blindaje del aislamiento del cable, generalmente se utilizan los siguientes métodos: (1) Método de forma geométrica: uso de un cono de tensión para aliviar la concentración de tensión del campo eléctrico (es decir, aumentar el radio de curvatura); (2) Método de control integral: uso de un cono capacitivo para aliviar la concentración de tensión del campo eléctrico; (3) Método de control de parámetros: ① uso de materiales de alta constante dieléctrica y materiales resistivos para aliviar la concentración de tensión del campo eléctrico; ② uso de materiales resistivos no lineales para aliviar la concentración de tensión del campo eléctrico. El control de la tensión en los accesorios de cables termorretráctiles generalmente utiliza métodos paramétricos o de forma geométrica, pero el método paramétrico requiere agregar una gran cantidad de material de alta constante dieléctrica al caucho de silicona, lo que reduce la resistencia mecánica y lo hace propenso a agrietarse o delaminarse durante la expansión, lo que resulta en una calidad inestable. Actualmente, el método de forma geométrica es el más utilizado.
El mecanismo de conducción del caucho de silicona semiconductor líquido es diferente al de los conductores y aislantes. Se produce por el salto de electrones de un agregado de negro de humo a otro a través del polímero. La estructura general de los cables reticulados incluye un blindaje conductor (capa semiconductora interna) y un blindaje de aislamiento (capa semiconductora externa). Por lo tanto, los accesorios de cables termorretráctiles requieren caucho de silicona semiconductor. Basándose en la base teórica de los límites de resistividad del blindaje semiconductor, la tensión distribuida a través de la capa de blindaje semiconductor es una milésima parte de la tensión de la capa de aislamiento, lo cual es bastante seguro y no causará una ruptura del aislamiento. Por lo tanto, para garantizar el funcionamiento seguro del cable, generalmente se requiere que la resistividad de la capa semiconductora sea ρ ≤ 10 Ω·cm [7]. Sin embargo, la capa de blindaje semiconductora de los accesorios de cable termorretráctiles experimenta una contracción limitada del 20% al 30% después de su expansión sobre el cuerpo del cable. Debido a esta expansión (estiramiento) del 20% al 30%, la distancia entre las partículas de carbono en el blindaje semiconductor aumenta, lo que inevitablemente provoca un incremento en la resistividad volumétrica del blindaje. Por consiguiente, se debe seleccionar una resistividad de ρv ≤ 10 Ω·cm para cumplir con los requisitos de la norma.