Mga High Voltage Power Cable: Paano Pumili ng Insulation at Voltage Ratings

Ang isang 26/35 kV XLPE cable ay hindi isang kapalit para sa isang 0.6/1 kV PVC cable. Kapag ang isang detalye ng proyekto ay nangangailangan ng katamtamang boltahe na feeder, ang maling insulation o laki ng conductor ay maaaring magdulot ng matagal na overheating, maagang pagkasira, at hindi planadong pagpapalit ng cable. Isaalang-alang ang 20 MVA load sa 35 kV: ang line current ay humigit-kumulang 330 A. Ang isang 150 mm² na copper conductor na may XLPE insulation ay maaaring magdala ng current sa hangin, ngunit ang parehong aluminum conductor ay mangangailangan ng mas malaking cross-section upang matugunan ang parehong ampacity. Ang unang tanong ay hindi "aling tatak" ngunit "aling konstruksiyon" para sa aktwal na operating boltahe, pagkarga sa kapaligiran, at paraan ng pag-install. Nakatuon ang gabay na ito sa mga high voltage power cable sa medium voltage range (hanggang 35 kV) at nag-aalok ng praktikal na pamantayan sa pagpili na magagamit ng mga inhinyero at procurement manager.

Ano ang Kahulugan ng "Mataas na Boltahe" sa Mga Kable ng Power?

Sa mga internasyonal na pamantayan, ang mababang boltahe ay karaniwang sumasaklaw ng hanggang 1 kV, ang katamtamang boltahe ay tumatakbo mula 1 kV hanggang 35 kV, at ang mataas na boltahe ay nagsisimula sa itaas ng 35 kV. Gayunpaman, sa utility at pang-industriya na kasanayan, ang terminong "mataas na boltahe na power cable" ay kadalasang ginagamit para sa anumang cable na higit sa 1 kV na nagsisilbi sa mga distribution o transmission circuit. Para sa artikulong ito, tumutuon kami sa hanay na 1.8/3 kV hanggang 26/35 kV, na sumasaklaw sa karamihan ng mga pang-industriya at utility na medium voltage network. Ang mas mataas na mga sistema ng boltahe (66 kV pataas) ay umaasa sa iba't ibang disenyo ng cable, ngunit ang pangunahing lohika ng pagpili ay nananatiling pareho. Ang pag-unawa sa klase ng boltahe ay mahalaga dahil tinutukoy nito ang kapal ng pagkakabukod, disenyo ng kalasag, at paraan ng pagsubok. Ang isang 26/35 kV cable ay may panlabas na diameter na humigit-kumulang dalawang beses kaysa sa isang 8.7/15 kV cable para sa parehong laki ng conductor, na nakakaapekto sa baluktot na radius at lapad ng trench.

Mga Pangunahing Detalye ng Konstruksyon upang Siyasatin

Ang isang mataas na boltahe na power cable ay binubuo ng apat na magkakaibang mga layer: conductor, conductor screen, insulation, at insulation screen, na sinusundan ng metallic shield at outer sheath. Ang bawat layer ay may tinukoy na function. Ang conductor ay dapat magkaroon ng resistensya na nakakatugon sa IEC 60228 class 1 o class 2. Ang conductor screen at insulation screen ay nagpapakinis sa electric field at maiwasan ang bahagyang discharge. Ang metal na kalasag ay nagsisilbing parehong landas sa pagbabalik para sa mga agos ng kasalanan at bilang isang electromagnetic na kalasag. Ang panlabas na kaluban ay maaaring PVC, PE, o isang flame-retardant compound, depende sa mga kondisyon ng pag-install. Bigyang-pansin ang materyal ng konduktor: nag-aalok ang tanso ng mas mababang resistensya ng DC para sa parehong cross-section, habang binabawasan ng aluminyo ang timbang at gastos. Sa isang 26/35 kV cable, ang mga cross-section mula 50 mm² hanggang 300 mm² ay karaniwan, at ang mga derating factor ay dapat ilapat kapag ang mga cable ay naka-bundle, nakabaon, o naka-install sa mainit na kapaligiran. Ang mga semi-conductive na mga screen ay dapat na ma-extruded at mahigpit na nakagapos sa pagkakabukod, kung hindi man ay magkakaroon ng mga voids at ang bahagyang discharge ay tuluyang makakasira sa pagkakabukod.

XLPE vs PVC Insulation para sa Medium at High Voltage

Tinutukoy ng insulation material kung gaano karaming thermal at electrical stress ang kayang hawakan ng cable. Ang XLPE (cross-linked polyethylene) ay ang default na pagpipilian para sa katamtaman at mataas na boltahe na mga kable ng kuryente dahil maaari itong magpanatili ng tuluy-tuloy na temperatura ng conductor na 90°C at isang emergency na temperatura hanggang sa 130°C. Ang PVC, sa kabilang banda, ay karaniwang limitado sa 70°C tuloy-tuloy na temperatura. Para sa 0.6/1 kV circuit, ang PVC ay nananatiling matipid, ngunit para sa 26/35 kV circuit, ang XLPE ay halos standard. Inihahambing ng talahanayan 1 ang mga pangunahing katangian. Sa larangan, ang pagpili sa pagitan ng mga materyales na ito ay madalas na ang unang desisyon na nakakaapekto sa paghahambing ng XLPE at PVC insulation .

Pinili ng Rating ng Boltahe: 8.7/15 kV at 26/35 kV

Ang mga rating ng boltahe ay isinulat bilang U ₀ /U, kung saan U ₀ ay ang phase-to-earth na boltahe at ang U ay ang phase-to-phase na boltahe. Para sa isang 26/35 kV cable, U ₀ ay 26 kV at ang U ay 35 kV. Sa pagsasagawa, ang isang 26/35 kV XLPE cable ay ginagamit para sa pamamahagi ng kuryente mula sa 35 kV substation, habang ang 8.7/15 kV na mga cable ay nagsisilbing pang-industriya na panloob na feeder at 12/20 kV na mga cable ay karaniwan sa mga urban distribution network. Ang pagpili ng rating ng boltahe na mas mataas kaysa sa nominal na boltahe ng system ay hindi kinakailangang mapabuti ang pagiging maaasahan; maaari nitong dagdagan ang gastos at bawasan ang flexibility. Ang tamang rating ay ang isa na tumutugma sa maximum na operating boltahe ng system at ang neutral na pagsasaayos ng saligan. Halimbawa, ang isang sistema na may 35 kV nominal na boltahe at isang epektibong pinagbabatayan na neutral ay maaaring ihatid ng isang 26/35 kV na cable, samantalang ang isang hindi pinagbabatayan o nakahiwalay na neutral na sistema ay maaaring mangailangan ng mas mataas na antas ng pagkakabukod. Samakatuwid, palaging i-verify ang antas ng pagkakabukod sa inhinyero ng disenyo.

Pagpili ng Tamang Conductor Cross-Section

Ang pagpili ng cross-section ng conductor ay isang balanse ng ampacity, pagbaba ng boltahe, at kapasidad ng short-circuit. Nililimitahan ang ampacity ng maximum na temperatura ng conductor, na 90°C para sa XLPE. Ang 150 mm² na copper conductor sa hangin ay may tinatayang ampacity na 360 A sa 90°C, ngunit kapag ibinaon sa lupa sa 25°C na may thermal resistivity na 1.2 K·m/W, ang ampacity ay maaaring bumaba sa ibaba 300 A. Dapat suriin ang pagbaba ng boltahe para sa mahabang pagtakbo; ang 1% na pagbaba ng boltahe sa 35 kV ay karaniwang nagbibigay-daan sa mas mahabang haba ng cable kaysa sa 0.6/1 kV. Para sa mga short circuit, ang konduktor ay hindi dapat lumampas sa maximum na pinapayagang temperatura sa panahon ng fault clearing time. Ang isang karaniwang gabay ay nagsasaad na ang mga konduktor ng tanso ay makatiis sa isang short-circuit current density na humigit-kumulang 100 A/mm² sa loob ng 1 segundo sa ilalim ng XLPE insulation. Tinutukoy ng mga kalkulasyon na ito ang pinakamababang cross-section, at ang pagkuha ay hindi dapat tumanggap ng mas manipis na konduktor na walang dokumentadong thermal kalkulasyon.

Kung Saan Ginagamit ang Mataas na Boltahe na Power Cable

Matatagpuan ang mataas na boltahe na mga kable ng kuryente saanman dapat lumipat ang elektrikal na enerhiya sa malayo. Gumagamit ang mga utility grid ng 26/35 kV XLPE cable para ikonekta ang mga substation at step-down na mga transformer.

XLPE Insulated Power Cable para sa Medium at High Voltage Distribution Ang cross-linked polyethylene cable na ito ay nababagay sa urban grids, industrial plants, at imprastraktura. Ang advanced na pagkakabukod nito ay nagpapahusay sa pagtanda at paglaban sa kapaligiran, na ginagawa itong isang maaasahang pagpipilian para sa maaasahang paghahatid ng kuryente sa mga distansya. Tingnan ang Produkto →

Ang mga plantang pang-industriya ay nag-i-install ng 8.7/15 kV na mga kable upang magbigay ng malalaking motor at mga panel ng pamamahagi ng kuryente. Gumagamit ang mga rail transit system ng mga dedikadong kable ng kuryente para pakainin ang mga traction substation.

Low-Smoke Halogen-Free Power Cable para sa Urban Rail Transit Inihanda para sa mga subway at light rail system, ang 35kV cable na ito ay nag-aalok ng flame retardancy at proteksyon laban sa mga anay at daga. Natutugunan nito ang mahigpit na mga kinakailangan sa kaligtasan para sa mga kapaligiran sa ilalim ng lupa at track, na sumusuporta sa maaasahang lakas ng traksyon. Tingnan ang Produkto →

Ang mga proyekto ng nababagong enerhiya ay umaasa din sa mga cable na ito: ang isang solar farm ay maaaring gumamit ng mga photovoltaic cable upang mangolekta ng direktang agos mula sa mga array at magpakain ng isang central inverter.

Photovoltaic Cable para sa Solar Power DC Transmission Idinisenyo para sa mga solar array, ang cable na ito ay lumalaban sa UV, lagay ng panahon, at ozone. Tinitiyak ng tinned copper conductor nito at LSZH insulation ang matatag na pagganap sa mga kondisyon sa labas, na nag-aambag sa pangmatagalang kahusayan ng mga renewable energy system. Tingnan ang Produkto →

Mga Pagsasaalang-alang sa Kalidad at Pagsubok

Ang isang maaasahang mataas na boltahe na kable ng kuryente ay dapat masuri bago umalis sa pabrika. Kasama sa mga nakagawiang pagsusuri ang pagsukat ng resistensya ng konduktor, pagsubok ng partial discharge sa idineklara na boltahe, pagsubok ng paglaban sa pagkakabukod, at pagsubok sa pagtitiis ng boltahe ng dalas ng kuryente. Para sa 26/35 kV na mga cable, hindi dapat magpakita ang partial discharge test na walang lokal na discharge na higit sa tinukoy na limitasyon. Bilang karagdagan, sinusuri ng mga sample na pagsubok ang dimensyon, kapal ng pagkakabukod, at mga mekanikal na katangian. Ang mga pagsubok sa pagtanggap sa site ay karaniwang may kasamang mataas na boltahe na direktang kasalukuyang pagsubok o isang resonant alternating current na pagsubok, depende sa cable system. Ipilit ang pagtanggap ng mga ulat ng pagsubok para sa bawat reel. I-verify din na ang pabrika ay may kinakailangang sertipikasyon, tulad ng ISO 9001 at mga sertipikasyon ng produkto para sa nilalayong merkado.

Mga Pagsasaalang-alang sa Praktikal na Pagbili

Kapag bumibili mataas na boltahe na mga kable ng kuryente , imbentaryo ang mga sumusunod na variable: haba ng cable, laki ng delivery barrel, kinakailangang bending radius, lalim ng pag-install, at temperatura sa paligid. Para sa direktang paglilibing, gumamit ng mga cable na may double steel tape armor o wire armor layer. Para sa mga cable tray o tunnel, kailangan ng flame-retardant sheath upang mabawasan ang pagpapalaganap ng apoy. Ang baluktot na radius ay kadalasang tinutukoy bilang 12 hanggang 15 beses sa panlabas na diameter ng cable para sa XLPE. Ang dumi, kahalumigmigan, at mekanikal na pinsala ay ang tatlong pinakakaraniwang sanhi ng napaaga na pagkabigo sa mga kable ng katamtamang boltahe. Gayundin, ihambing ang thermal derating factor para sa iba't ibang ruta. Ang pagbabago sa kondisyon ng pag-install mula sa hangin patungo sa lupa ay maaaring mabawasan ang ampacity ng 20-30%. Tandaan na kasama sa kabuuang halaga ng pagmamay-ari ang cable, ang pag-install, at ang halaga ng pagkabigo, kaya pumili ng supplier na maaaring magbigay ng pare-parehong kalidad at maaasahang dokumentasyon ng pagsubok.

Ang pagpili ng high voltage power cable ay isang desisyon sa engineering batay sa boltahe ng system, insulation material, laki ng conductor, at kapaligiran sa pag-install. Magsimula sa detalye, pagkatapos ay patunayan ang kakayahan sa pagsubok at track record ng supplier. Ang isang maaasahang tagagawa ng cable na may ISO 9001 at TÜV na sertipikasyon ay maaaring magbigay ng kinakailangang dokumentasyon at pagkakapare-pareho para sa utility, industriya, at mga nababagong proyekto. Gumagawa ang aming team ng mga medium at high voltage power cable mula noong 1998, at tinatanggap namin ang iyong mga teknikal na tanong. Matuto pa tungkol sa aming background ng pagmamanupaktura .