Předkládaná bakalářská práce je zaměřena primárně na problematiku elektroizolačních materiálů používaných v kabelovém průmyslu pro výrobu jednotlivých izolačních vrstev kabelů. V teoretické části je popsán současný technický stav v oblasti elektroizolačních materiálů používaných v kabelovém průmyslu se zaměřením především na polymerní materiály. Dále jsou v teoretickém úvodu zpracovány základní informace o konstrukci běžně používaných kabelů a jejich dělení. Celá teoretická část je postupně směřována k silovým kabelům, které jsou předmětem zájmu v praktické části. Praktická část bakalářské práce se soustředí hlavně na polymerní elektroizolační materiály, u kterých se měří a vyhodnocují dielektrické vlastnosti. Důraz je kladen na seznámení s postupy měření vybraných dielektrických parametrů a na termické analýzy, které jsou velmi důležité při komplexní charakterizaci materiálu i s ohledem na potřebu hodnocení materiálů v havarijních stavech, mezi které patří hlavně požár. Z provedených analýz vyplývá, že při použití vhodně zvolených polymerních, většinou kompozitních, materiálů dochází k výraznému zlepšení vlastností silových kabelů, především v oblasti snížení tepelného toku při vyšších teplotách např. při vzniku požáru.
Anotace v angličtině
This bachelor thesis is focused on electrical insulating materials used in cable industry for fabrication of insulating layer of cables. A current state of electrical insulating materials with emphasis on polymer materials is described in theoretical part. Furthermore, the information about standard construction of cables are described. The whole theoretical part is directed to power cables, which are the main topic of interest in this theses. The practical part is concentrated on electrical insulating materials, for which they are measured and evaluated dielectric properties. The emphasis is placed on the understanding of techniques and process of dielectric properties measurement and thermal analysis, which are the most important for complex material characterization even under emergency conditions which includes also fire conditions. The results of realized analysis show, that the using of suitable polymer, mostly composite, material significantly improves the properties of power cables, especially reducing heat flow at higher temperatures, e.g., during the fire.
Předkládaná bakalářská práce je zaměřena primárně na problematiku elektroizolačních materiálů používaných v kabelovém průmyslu pro výrobu jednotlivých izolačních vrstev kabelů. V teoretické části je popsán současný technický stav v oblasti elektroizolačních materiálů používaných v kabelovém průmyslu se zaměřením především na polymerní materiály. Dále jsou v teoretickém úvodu zpracovány základní informace o konstrukci běžně používaných kabelů a jejich dělení. Celá teoretická část je postupně směřována k silovým kabelům, které jsou předmětem zájmu v praktické části. Praktická část bakalářské práce se soustředí hlavně na polymerní elektroizolační materiály, u kterých se měří a vyhodnocují dielektrické vlastnosti. Důraz je kladen na seznámení s postupy měření vybraných dielektrických parametrů a na termické analýzy, které jsou velmi důležité při komplexní charakterizaci materiálu i s ohledem na potřebu hodnocení materiálů v havarijních stavech, mezi které patří hlavně požár. Z provedených analýz vyplývá, že při použití vhodně zvolených polymerních, většinou kompozitních, materiálů dochází k výraznému zlepšení vlastností silových kabelů, především v oblasti snížení tepelného toku při vyšších teplotách např. při vzniku požáru.
Anotace v angličtině
This bachelor thesis is focused on electrical insulating materials used in cable industry for fabrication of insulating layer of cables. A current state of electrical insulating materials with emphasis on polymer materials is described in theoretical part. Furthermore, the information about standard construction of cables are described. The whole theoretical part is directed to power cables, which are the main topic of interest in this theses. The practical part is concentrated on electrical insulating materials, for which they are measured and evaluated dielectric properties. The emphasis is placed on the understanding of techniques and process of dielectric properties measurement and thermal analysis, which are the most important for complex material characterization even under emergency conditions which includes also fire conditions. The results of realized analysis show, that the using of suitable polymer, mostly composite, material significantly improves the properties of power cables, especially reducing heat flow at higher temperatures, e.g., during the fire.
Zpracujte teoretický úvod do problematiky kabelů (dělení kabelů dle účelu použití, základní konstrukce kabelů, dělení dle použitých izolačních materiálů).
Proveďte stručnou rešerši současného stavu v oblasti elektroizolačních materiálů využívaných v kabelovém průmyslu (přehledné shrnutí polymerů používaných pro jednotlivé elektroizolační vrstvy kabelů se zaměřením na silové kabely, popis přechodu od využívání jen čistých polymerů k využívání polymerních kompozitů v mnoha aplikacích).
Realizujte charakterizaci několika silových kabelů splňujících současné bezpečnostní požadavky (rozbor použitých materiálů se zaměřením na použitá plniva a další aditiva přispívajících např. ke snížení hořlavosti daných materiálů; charakterizaci proveďte na základě dostupných produktových listů, dalších informací od výrobců kabelů a dle odborné literatury).
Navrhněte možná zlepšení elektroizolačního systému jednoho charakterizovaného kabelu.
Proveďte laboratorní testování libovolného polymerního kompozitu navrženého pro kabelový průmysl (testování zaměřené na seznámení se základními principy měření vybraných dielektrických parametrů a principy termických analýz).
Zásady pro vypracování
Zpracujte teoretický úvod do problematiky kabelů (dělení kabelů dle účelu použití, základní konstrukce kabelů, dělení dle použitých izolačních materiálů).
Proveďte stručnou rešerši současného stavu v oblasti elektroizolačních materiálů využívaných v kabelovém průmyslu (přehledné shrnutí polymerů používaných pro jednotlivé elektroizolační vrstvy kabelů se zaměřením na silové kabely, popis přechodu od využívání jen čistých polymerů k využívání polymerních kompozitů v mnoha aplikacích).
Realizujte charakterizaci několika silových kabelů splňujících současné bezpečnostní požadavky (rozbor použitých materiálů se zaměřením na použitá plniva a další aditiva přispívajících např. ke snížení hořlavosti daných materiálů; charakterizaci proveďte na základě dostupných produktových listů, dalších informací od výrobců kabelů a dle odborné literatury).
Navrhněte možná zlepšení elektroizolačního systému jednoho charakterizovaného kabelu.
Proveďte laboratorní testování libovolného polymerního kompozitu navrženého pro kabelový průmysl (testování zaměřené na seznámení se základními principy měření vybraných dielektrických parametrů a principy termických analýz).
Seznam doporučené literatury
R. Linhart. Kabely a vodiče, kabelové soubory, spojovací a izolační materiál. Praha: Merkur, 1988, 250 s.
V. Ducháček. Polymery: výroba, vlastnosti, zpracování, použití. Praha: Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, 2006, 280 s. ISBN 80-7080-617-6.
G. F. Moore. Electric Cables Handbook. Oxford: Blackwell Science, 1997, 1120 s. ISBN 978-0-632-04075-9.
W. A. Thue. Electrical Power Cable Engineering. Boca Raton: CRC Press (Taylor & Francis), 2012, 449 s. ISBN 978-1-4398-5645-1.
elektronické informační zdroje (SUMMON - vyhledávací nástroj knihovny ZČU, případně přímo Science Direct, IEEE Explore atd.)
Seznam doporučené literatury
R. Linhart. Kabely a vodiče, kabelové soubory, spojovací a izolační materiál. Praha: Merkur, 1988, 250 s.
V. Ducháček. Polymery: výroba, vlastnosti, zpracování, použití. Praha: Vysoká škola chemicko-technologická v Praze, 2006, 280 s. ISBN 80-7080-617-6.
G. F. Moore. Electric Cables Handbook. Oxford: Blackwell Science, 1997, 1120 s. ISBN 978-0-632-04075-9.
W. A. Thue. Electrical Power Cable Engineering. Boca Raton: CRC Press (Taylor & Francis), 2012, 449 s. ISBN 978-1-4398-5645-1.
elektronické informační zdroje (SUMMON - vyhledávací nástroj knihovny ZČU, případně přímo Science Direct, IEEE Explore atd.)