Sprievodca VN káblov: Výber, testovanie a inštalácia 66-110 kV XLPE káblov

Dva 110 kV napájače v rovnakom výkope, prenášajúce rovnaké zaťaženie cez rovnaký medený vodič s prierezom 630 mm². Jeden beží základné zaťaženie aj po dvadsiatich piatich rokoch. Druhá bola vykopaná v siedmom roku, po dvoch spoločných poruchách a čiastočných vypúšťacích údajoch, ktoré nikdy úplne neprekročili limit prijateľnosti. Nikto nevinil meď. Rozdiel spočíval v troch veciach: extrudované polovodičové vrstvy, bariéra proti vlhkosti obalená cez izolačnú clonu a to, či boli spoje zostavené v kontrolovanom továrenskom priestore alebo vo vlhkej, prašnej jame.

V nasledujúcich častiach nájdete logiku návrhu, akceptačné čísla, kde v skutočnosti vznikajú poruchy a ako možno zostaviť výberovú postupnosť tak, aby prežila technickú kontrolu aj reklamáciu záruky.

Čo vlastne robí kábel vysokým napätím

Trieda napätia je dizajnové vyhlásenie, nie marketingové označenie. VN kábel sa píše ako U0/U (Um) — napríklad 64/110 (123) kV — kde U0 je napätie medzi fázami, okolo ktorého je izolácia postavená, U je hodnota medzi fázami a Um je najvyššie napätie systému, ktoré musí kábel nepretržite tolerovať. Zámena U0 s U je jednou z najčastejších chýb pri výberovom konaní a potichu odstraňuje celú triedu izolácie z návrhu.

Kde sa normy delia

IEC 60840 pokrýva silové káble s extrudovanou izoláciou od 30 kV (Um = 36 kV) do 150 kV (Um = 170 kV). IEC 62067 preberá od 150 kV do 500 kV. V praxi káble triedy 66 kV, 110 kV a 132 kV žijú vo vnútri IEC 60840 a fungujú spolu s národnými ekvivalentmi, ako je GB/T 22078 v Číne a AEIC CS9 v Severnej Amerike. Keď špecifikácia uvádza iba „kábel VN“ bez pomenovania štandardnej edície, akceptačné kritériá nie sú definované – rovnako ako plán testovania.

Izolácia: XLPE zaujala vysokú úroveň

Zosieťovaný polyetylén nahradil masovo impregnovaný papier a olejom naplnené dizajny z troch praktických dôvodov: 90 °C nepretržitá teplota vodiča, 250 °C limit pre skratovú prevádzku do piatich sekúnd a dielektrické straty dostatočne nízke na to, aby záležalo len na veľmi dlhých jazdách. XLPE tiež toleruje predlisované spoje, čo odstraňuje veľký podiel rizika v teréne. Jeho slabinou je citlivosť. Výčnelok alebo nepravidelnosť niekoľkých desiatok mikrónov na polovodičovom rozhraní môže iniciovať výboj, ktorý pokojne rastie roky.

Na geometrii záleží rovnako ako na materiáloch. Jednožilový kábel 64/110 kV pri 630 mm² má vonkajší priemer takmer 95 mm a minimálny polomer ohybu je zvyčajne 15 až 20-násobok tohto priemeru. Ťahové napätie je zvyčajne obmedzené okolo 50 N/mm² medeného prierezu vodiča a bližšie k 30 N/mm² pre hliník. Prieskumy trás, ktoré ignorujú tieto údaje, produkujú najdrahší druh prepracovania, pretože kábel je poškodený dlho predtým, ako je napájaný. Keď sme stavali naša vlastná kapacita napájacieho kábla XLPE triedy 110 kV , online monitorovanie excentricity a priemeru bolo špecifikované presne z tohto dôvodu: excentricita, ktorá sa pohybuje počas vytláčania, je po odoslaní bubna neviditeľná.

66-110kV zosieťovaný polyetylénovou izoláciou napájací kábel Názov produktu: 66-110kV zosieťovaný polyetylénový izolovaný napájací kábel Zobraziť produkt →

Čítanie čísel podľa triedy napätia

Najrýchlejší spôsob, ako zistiť nedostatočne špecifikovanú cenovú ponuku HV kábla, je porovnať ju s triedou, ktorú údajne spĺňa. V tabuľke nižšie sú uvedené zdokumentované údaje, ktoré by mal technický kontrolór očakávať.

Odkiaľ vlastne pochádzajú poruchy VN káblov

Hlásenia o zlyhaní operátora stále ukazujú na rovnaký vzor. Káblový bubon je zriedkavo najslabším článkom; rozhranie medzi káblom a všetkým okolo neho zvyčajne je. Nižšie uvedené rozdelenie je užitočným predpokladom plánovania pri rozdeľovaní rozpočtu medzi materiál a dozor.

Prečítajte si tento graf ako pokyn na výdavky. Peniaze presunuté z marginálnej zľavy na kábel na kontrolované spájanie, montáž s kontrolovanou vlhkosťou, ochranu trasy a testovanie uvedenia do prevádzky prináša oveľa väčšiu spoľahlivosť na jednotku meny, než kedy bude nižšia nákupná cena.

Ako sa rozdeľuje dopyt po HV kábli podľa aplikácie

Každý plátok nesie svoj vlastný konštrukčný tlak. Mestská prevodovka je poháňaná priestorom potrubia a kĺbovými poliami, preto víťazia menšie priemery a továrne prefabrikované spoje. Projekty obnoviteľných zdrojov presadzujú kratšie dodacie cykly a štandardizované napájače 66 kV a 110 kV. Koľajové systémy, ako je napájanie električiek, potrebujú tesné tepelné rezervy v tuneloch a vysokú toleranciu pre opakované skraty. Rovnaká izolačná disciplína sa prenáša aj do nové aplikácie energetických káblov , kde obvody na strane DC a na strane meniča spĺňajú porovnateľné dielektrické požiadavky pri oveľa nižších úrovniach napätia.

10kV XLPE izolovaný napájací kábel pre inžinierstvo systému napájania električiek Názov produktu: 10kV XLPE izolovaný napájací kábel pre električkovú napájaciu sústavu Zobraziť produkt →

Šesťkroková výberová sekvencia, ktorá prežije audit

Tieto kroky fungujú v poriadku a vytvárajú špecifikáciu, ktorú je možné obhájiť pri kontrole návrhu, pri akceptačnom teste vo výrobe a pri reklamácii záruky.

Väčšina projektov nepotrebuje najvyššiu dostupnú napäťovú triedu; potrebujú triedu, ktorá zodpovedá systému, dodanú s dôkazmi. Správne špecifikovaný a otestovaný kábel 6/35 kV triedy XLPE vždy prekoná nadrozmerný kábel s neúplnou dokumentáciou.

6-35kV zosieťovaný polyetylénovou izoláciou napájací kábel Názov produktu: 6-35kV zosieťovaný polyetylénový izolovaný napájací kábel Zobraziť produkt →

Údržba, monitorovanie a dokument o zhode

Po pripojení k napätiu sa obvod VN monitoruje a nie kontroluje. Štandardná sada nástrojov obsahuje:

• Distribuované snímanie teploty a zvuku pozdĺž trasy, ktoré premieňa kábel na vlastný hodnotiaci senzor a deteguje výkopové činnosti tretích strán.
• Online monitorovanie čiastočného výboja v spojoch a zakončeniach, kde sa výbojová aktivita objavuje mesiace pred poruchou.
• Pravidelná kontrola obmedzovačov napätia plášťa, prepojovacích boxov a spojovacích spojení, pretože poruchy cirkulácie plášťa zvyšujú straty skôr, ako vyvolajú alarmy.
• Preskúmanie teplotného hodnotenia vždy, keď sa pozdĺž koridoru zmenia vzory zaťaženia, pôdne podmienky alebo priľahlé zdroje tepla.

Súlad je rovnako praktický. Uchovávajte certifikáty bubnovej skúšky, správy o typovej skúške s údajmi o čiastočnom vybití, záznamami o predĺžení a zosieťovaní po vytvrdnutí a vysledovateľnosti šarže materiálu v jednom súbore pripojenom k ​​trase kábla. Riadenie kvality, environmentálne manažérstvo a certifikácie bezpečnosti a ochrany zdravia pri práci poskytujú rámec, ale spor rieši súbor projektu. Kábel je v deň uplatnenia záručnej reklamácie len taký kvalitný, aká je jeho papierová dokumentácia.

110 kV napájač, ktorý prežije tridsať rokov, nie je ten s najhrubšou meďou. Je to ten, ktorého polovodičové rozhrania boli kontrolované počas vytláčania, ktorého sito chránilo pred vlhkosťou od izolácie a ktorého spoje boli zostavené vyškolenými rukami za správnych podmienok - s údajmi z testov, ktoré to potvrdzujú. Špecifikujte tieto veci vo fáze výberového konania a zvyšok nákladov počas životnosti sa postará sám o seba.