A modern energiarendszerekben a nagyfeszültségű kábelek létfontosságú szerepet játszanak. A városok földalatti villamosenergia-hálózataitól a hegyek és folyók közötti távolsági átviteli vezetékekig a nagyfeszültségű kábelek biztosítják az elektromos energia hatékony, stabil és biztonságos átvitelét. Ez a cikk mélyrehatóan feltárja a nagyfeszültségű kábelekkel kapcsolatos különféle technológiákat, ideértve azok szerkezetét, osztályozását, gyártási folyamatát, teljesítményjellemzőit, telepítését és karbantartását.
1. A nagyfeszültségű kábelek alapvető szerkezete
A nagyfeszültségű kábelek elsősorban vezetőkből, szigetelő rétegekből, árnyékoló rétegekből és védőrétegekből állnak.
A vezető az áram átviteli csatornája, és általában rézből vagy alumíniumból készül. A réznek jó vezetőképessége és rugalmassága van, míg az alumíniumnak viszonylag alacsony a költsége és a súlya. Ezek a vezetők általában többszálú csavart vezetékek formájában vannak, hogy növeljék a rugalmasságot.
A szigetelő réteg a nagyfeszültségű kábel kulcsfontosságú része, amely szerepet játszik az áramszivárgás megelőzésében és a vezető elkülönítésében a külvilágtól. Általános szigetelő anyagok közé tartozik a térhálósított polietilén (XLPE), olajpapír stb. Az XLPE kiváló elektromos tulajdonságokkal, hőállósággal és mechanikai szilárdsággal rendelkezik, és széles körben használják a modern nagyfeszültségű kábelekben.
Az árnyékolóréteg belső árnyékolásra és külső árnyékolásra oszlik. A belső pajzsot arra használják, hogy az elektromos mező egységessé váljon, és megakadályozza, hogy a helyi kisülés károsítsa a szigetelési réteget; A külső pajzs csökkentheti a kábelen lévő külső elektromágneses mező interferenciáját, és megakadályozhatja, hogy a kábel elektromágneses hatással legyen a külvilágra.
A védőréteg elsősorban a kábelt védi a károsodástól olyan külső tényezőkkel, mint a mechanikai károsodás, a kémiai korrózió és a víz behatolása. Általában fémpáncélból és külső hüvelyből áll. A fémpáncél mechanikai szilárdságot biztosíthat, a külső hüvely pedig vízálló és korróziógátló funkciókkal rendelkezik.
2. A nagyfeszültségű kábelek osztályozása
A feszültségszint szerint a nagyfeszültségű kábeleket közepes feszültségkábelekre (általában 3-35 kV), nagyfeszültségű kábelekre (35-110 kV), ultra-nagyfeszültségű kábelekre (110-500kV) és ultra-high-fény-feszültségcsikkekre oszthatjuk (az 500KV felett). Különböző feszültségszintű kábelek különböznek a szerkezeti tervezésben, a szigetelési követelményekben stb.
A szigetelő anyagok szempontjából a fent említett XLPE kábelek és olajpapír kábelek mellett vannak etilén-propilén gumi kábelek. Az olajpapír kábelek hosszú története van, de magas karbantartási költségeik és egyéb okok miatt fokozatosan helyettesítették őket az XLPE kábelek. Az etilén -propilén gumi kábel jó rugalmassággal és időjárási ellenállással rendelkezik, és néhány különleges alkalmakra alkalmas.
3. A nagyfeszültségű kábel gyártási folyamata
A nagyfeszültségű kábel gyártása összetett és finom folyamat.
A vezetők gyártásához először a réz vagy az alumínium nyersanyagok feszítését, csavart és egyéb folyamatokat kell biztosítani a vezető méretének és mechanikai tulajdonságainak biztosítása érdekében. A csavarási folyamat során a szál szálait szorosan el kell rendezni a vezető vezetőképességének javítása érdekében.
A szigetelő réteg extrudálása az egyik legfontosabb lépés. Az XLPE szigetelő réteghez az XLPE anyagot magas hőmérsékleten extrudálják, és egyenletesen csomagolják a vezetőre. Az extrudálási folyamat során szigorúan ellenőrizni kell a paramétereket, például a hőmérsékletet, a nyomást és az extrudálási sebességet, hogy biztosítsák a szigetelő réteg minőségét és vastagságát.
Az árnyékoló réteget általában fémhuzal -szövés vagy fémszalag csomagolás készíti. A belső és a külső pajzsok gyártási folyamata kissé különbözik, de mindkettőnek biztosítania kell az árnyékoló réteg integritását és a jó elektromos csatlakozást.
Végül, a védőréteg előállítása magában foglalja a fémpáncél elhelyezését és a külső hüvely extrudálását. A fémpáncélnak szorosan be kell illeszkednie a kábelre, és a külső hüvely extrudálásának biztosítania kell a sima megjelenést olyan hibák nélkül, mint például a buborékok és a repedések.
4. A nagyfeszültségű kábelek teljesítményjellemzői
Az elektromos teljesítmény szempontjából a nagyfeszültségű kábeleknek magas szigetelési ellenállással, alacsony dielektromos veszteséggel és jó feszültség ellenállással kell rendelkezniük. A magas szigetelési ellenállás hatékonyan megakadályozhatja az áramszivárgást, az alacsony dielektromos veszteség csökkenti az elektromos energia elvesztését az átvitel során, és a jó feszültség ellenállás biztosítja, hogy a kábel biztonságosan működjön nagyfeszültségű környezetben.
A mechanikai tulajdonságok szempontjából a kábelnek elegendő szakítószilárdsággal, hajlítási sugarakkal és ütésállósággal kell rendelkeznie. A telepítés és a működés során a kábelt nyújthatjuk nyújtás, hajlítás és külső erő hatása. Ha a mechanikai tulajdonságok nem elegendőek, akkor könnyű kábelkárosodást okozni.
A termikus teljesítmény szintén fontos szempont. A kábel működés közben hőt generál, különösen, ha nagy terhelés alatt fut. Ezért a kábelnek jó hőállósággal kell rendelkeznie, és képesnek kell lennie arra, hogy egy bizonyos hőmérsékleti tartományon belül normálisan dolgozzon, például a szigetelés öregedése nélkül. Az XLPE kábel viszonylag jó hőállósággal rendelkezik, és hosszú ideig képes magasabb hőmérsékleten működni.
5. A nagyfeszültségű kábelek telepítése és karbantartása
A telepítés szempontjából az első dolog az, hogy megtervezzük az utat annak biztosítása érdekében, hogy a kábel lefektetési útja ésszerű és biztonságos legyen. A lefektetési folyamat során ügyelni kell a kábel túlzott nyújtásának, hajlításának és extrudálásának elkerülésére. A távolsági kábel-elhelyezéshez általában a berendezéseket, például a kábelgyűjtőket használják az építkezés elősegítésére.
A kábelcsuklók előállítása kulcsfontosságú link a telepítési folyamatban. Az ízület minősége közvetlenül befolyásolja a kábel működési megbízhatóságát. Az ízületek készítésekor a kábelt le kell szüntetni, tisztítani, csatlakoztatni és szigetelni. Minden lépést szigorúan a folyamatkövetelményeknek megfelelően kell végrehajtani annak biztosítása érdekében, hogy az ízület elektromos és mechanikai tulajdonságai megfeleljenek a követelményeknek.
A karbantartási munka elengedhetetlen a nagyfeszültségű kábelek hosszú távú stabil működéséhez. A rendszeres ellenőrzések haladéktalanul felismerhetik, hogy a kábel megjelenése sérült -e, vagy a hüvely sérült -e. Ugyanakkor néhány tesztelő berendezés felhasználható a kábel szigetelési teljesítményének és részleges kisülésének tesztelésére. Ha problémákat találnak, akkor azokat időben javítani vagy cserélni kell.
6. A nagyfeszültségű kábelek meghibásodása és kimutatása
A nagyfeszültségű kábelek általános hibái közé tartozik a szigetelés lebontása, a vezető leválasztása és az ízületi hiba. A szigetelési bontást a szigetelés öregedése, részleges kisülés vagy külső túlfeszültség okozhatja. A vezető leválasztását általában mechanikus külső erő vagy hosszú távú túlterhelés okozza. Az ízületi meghibásodást a működés közbeni rossz közös gyártási folyamat vagy súlyos fűtés okozhatja.
E hibák észlelése érdekében számos detektálási módszer létezik. A részleges kisülési detektálás egy általánosan használt módszer. A kábelben részleges kisüléssel generált jel észlelésével meghatározható, hogy vannak -e szigetelési hibák a kábelben. Az ellenállási feszültségteszt észlelheti a kábel ellenállási feszültségkapacitását, és megtalálja a potenciális szigetelési problémákat. Ezenkívül az infravörös termikus képalkotó technológia képes felismerni a kábel felületén lévő hőmérsékleti eloszlást, hogy megtudja, hogy a kábelnek olyan problémái vannak -e, mint a helyi túlmelegedés.
7.A nagyfeszültségű kábelek alkalmazási és fejlesztési trendje az energiarendszerekben
Az energiarendszerekben a nagyfeszültségű kábeleket széles körben használják a városi energiahálózat átalakításában, a nagy erőművek kimenő vonalaiban, a tengeralattjáró kábelátvitelében és más mezőkben. A városi villamosenergia -hálózatokban a korlátozott hely miatt a földalatti kábelek használata helyet takaríthat meg és javíthatja a város szépségét. A nagy erőművek kimenő vonalai nagyfeszültségű kábelek használatát igényelnek az elektromosság távoli alállomásokba történő továbbításához. A tengeralattjáró kábelátvitel megvalósíthatja a SEA közötti energiaátvitelt, és stabil tápellátást biztosít a szigetek és a part menti területek számára.
Az energiatechnika folyamatos fejlesztésével a nagyfeszültségű kábelek néhány fejlesztési tendenciát is mutattak. Az egyik a magasabb feszültségszintű kábelek kutatása és fejlesztése és alkalmazása. A hosszú távú energiaátvitel iránti kereslet növekedésével az ultra-magas feszültségkábelek fejlesztése fókuszba kerül. A második a kábelek intelligenciája. Az érzékelők és más berendezések kábelbe történő integrálásával a kábel működési állapotának valós idejű megfigyelése és a hiba figyelmeztetése megvalósítható, ezáltal javítva a kábel működési megbízhatóságát. A harmadik a környezetbarát kábelek fejlesztése. Ahogy az emberek a környezetvédelemre vonatkozó követelmények növekednek, az alacsony szennyeződés, az újrahasznosítható kábelanyagok kutatása és fejlesztése jövőbeli fejlesztési irányt jelent.
A postai idő: szeptember-24-2024