U savremenim elektroenergetskim sistemima, visokonaponski kablovi igraju vitalnu ulogu. Od podzemnih snaga moći u gradovima do dalekovodnih dalekovoda preko planina i rijeka, visokonaponski kablovi osiguravaju efikasan, stabilan i siguran prijenos električne energije. Ovaj članak će u dubinski istražiti različite tehnologije povezane sa visokonaponskim kablovima, uključujući njihovu strukturu, klasifikaciju, proces proizvodnje, karakteristike performansi, ugradnju i održavanje.
1.Bazična struktura visokonaponskih kablova
Visokonaponski kablovi uglavnom se sastoje od vodiča, izolacijskih slojeva, zaštitnih slojeva i zaštitnih slojeva.
Dirigent je kanal za prijenos za struju i obično se izrađuje od bakra ili aluminija. Bakar ima dobru provodljivost i duktilnost, dok je aluminijum relativno nizak u cijenu i svjetlost u težini. Ovi provodnici su uglavnom u obliku višenamjenskih upletenih žica za povećanje fleksibilnosti.
Izolacijski sloj je ključni dio visokonaponskog kabla koji reprodukuje ulogu u sprečavanju tekućeg curenja i izoliranja dirigenta iz vanjskog svijeta. Uobičajeni izolacijski materijali uključuju poriginalni polietilen (XLPE), uljni papir itd. XLPE ima odlična električna svojstva, otpornost na toplinu i mehaničku čvrstoću i široko se koristi u modernim visokim kablovima.
Zaštitni sloj podijeljen je u unutrašnje zaštićeno i vanjsko oklop. Unutrašnji štit koristi se za izradu električnog polja uniforme i spriječiti lokalni pražnjenje da ošteti izolacijski sloj; Vanjski štit može smanjiti smetnje vanjskog elektromagnetnog polja na kablu, a također spriječiti da kabel ima elektromagnetski utjecaj na vanjski svijet.
Zaštitni sloj uglavnom štiti kabel od oštećenja vanjskih faktora kao što su mehanička oštećenja, hemijska korozija i upad vode. Obično se sastoji od metalnog oklopa i vanjskog omotača. Metalni oklop može pružiti mehaničku čvrstoću, a vanjski omotač ima vodootporne i antikorozivne funkcije.
2 Klasifikacija visokonaponskih kablova
Prema nivou napona, visokonaponski kablovi mogu se podijeliti u srednjonaponske kablove (uglavnom 3-35kV), visokonaponske kablove (35-110kV), ultra-visokonaponske kablove (110-500kv) i ultra-visokonaponski kablovi (iznad 500kV). Kablovi različitih nivoa napona razlikuju se u strukturnom dizajnu, zahtjevima izolacije itd.
Iz perspektive izolacijskog materijala, pored XLPE kablova i kablova za ulje i gore navedene kablove, postoje i etilen-propilen gumeni kablovi. Kablovi za ulje-papir imaju dugu istoriju, ali zbog svojih troškova visoke održavanja i drugih razloga, postepeno su zamijenjeni XLPE kablovima. Etilen propilen gumeni kabel ima dobru fleksibilnost i otpornost na vremenske uvjete, a pogodan je za neke posebne prilike.
3. Proces proizvodnje visokonaponskog kabla
Proizvodnja visokonaponskog kabla je složen i osjetljiv proces.
Proizvodnja vodiča prvo zahtijeva da se bakrene ili aluminijske sirovine ispruže, uvijene i druge procese kako bi se osigurala dimenzionalna točnost i mehanička svojstva vodiča. Tokom procesa uvijanja, pramenovi pramena moraju biti usko uređeni za poboljšanje provodljivosti dirigenta.
Ekstruzija izolacijskog sloja jedan je od ključnih koraka. Za izolacijski sloj XLPE, XLPE materijal je ekstrudiran na visokoj temperaturi i ravnomjerno umotan na vodiču. Tijekom postupka ekstruzije moraju se strogo kontrolirati parametri poput temperature, pritiska i ekstruzijske brzine.
Zaštitni sloj obično se izrađuje metalnim žicom tkanjem ili zamotavanjem metala. Proizvodni procesi unutrašnjeg i vanjskog štitnika malo su različiti, ali obje treba osigurati integritet zaštitnog sloja i dobre električne veze.
Konačno, proizvodnja zaštitnog sloja uključuje polaganje metalnog oklopa i ekstruzije vanjskog omotača. Metalni oklop treba čvrsto uklopiti na kabl, a ekstruzija vanjskog omotača treba osigurati nesmetano izgled bez oštećenja poput mjehurića i pukotina.
4. Karakteristike performansi visokonaponskih kablova
U pogledu električnih performansi, visokonaponski kablovi moraju imati visoku izolacijsku otpornost, nizak dielektrični gubitak i dobar napon otpor. Visoka izolacijska otpornost može učinkovito spriječiti curenje struje, nizak dielektrični gubitak smanjuje gubitak električne energije tijekom prijenosa, a dobar otpor napona osigurava da kabel može sigurno raditi u visokonapornoj okolini.
U pogledu mehaničkih svojstava, kabl bi trebao imati dovoljno zatezne čvrstoće, radijus savijanja i otpornost na udarce. Tijekom instalacije i rada kabel može biti podvrgnut rastezanju, savijanju i vanjskoj snazi. Ako su mehanička svojstva nedovoljna, lako je uzrokovati oštećenje kabla.
Termičke performanse je takođe važan aspekt. Kabl će generirati toplinu tokom rada, posebno prilikom pokretanja pod visokim opterećenjem. Stoga kabl mora imati dobru otpornost na toplinu i moći normalno raditi u određenom temperaturnom rasponu bez problema poput starenja izolacije. XLPE kabl ima relativno dobru otpornost na toplinu i može dugo raditi na višim temperaturama.
5 Instalacija i održavanje visokonaponskih kablova
U pogledu instalacije, prvo što treba učiniti je planirati put kako bi se osiguralo da je staza za polaganje kabela razumna i sigurna. Tokom postupka polaganja treba poduzeti njegu kako bi se izbjeglo pretjerano istezanje, savijanje i ekstrudiranje kabla. Za polaganje kabla na daljinu, oprema poput kablovskih transportera obično se koristi za pomoć u izgradnji.
Proizvodnja spojeva kablova ključna je veza u postupku instalacije. Kvaliteta zgloba izravno utječe na pouzdanost rada kabla. Prilikom izrade spojeva, kabl treba oduzeti, očistiti, povezati i izolirati. Svaki korak treba izvesti strogo u skladu s zahtjevima procesa kako bi se osiguralo da električna i mehanička svojstva zajedničkog ispunjavaju zahtjeve.
Radovi za održavanje od suštinskog je značaja za dugoročnu stabilnu rad visokonaponskih kablova. Redovne inspekcije mogu odmah otkriti da li je izgled kabla oštećen ili je oštećen plašt. Istovremeno se može koristiti i neka oprema za testiranje za testiranje performansi izolacije i djelomičnog pražnjenja kabla. Ako se nađu problemi, treba ih popraviti ili zamijeniti na vrijeme.
6. Neuspjeh i otkrivanje visokonaponskih kablova
Uobičajeni kvarovi visokonaponskih kablova uključuju proboj izolacije, prekid dirigenta i kvar zglobova. Raspodjela izolacije može biti uzrokovana izolacijskim starenjem, djelomičnim pražnjenjem ili vanjskim prenapona. Dirigentska isključenje obično je uzrokovana mehaničkom vanjskom silom ili dugoročnom preopterećenju. Zajednički neuspjeh može biti uzrokovan lošim zajedničkim procesom proizvodnje ili teškim grijanjem tokom rada.
Da bi otkrili ove greške, postoje mnoge metode otkrivanja. Detekcija djelomičnog pražnjenja je obično korištena metoda. Otkrivanjem signala generiranog djelomičnom pražnjenjem u kablu, može se utvrditi postoji li izolacijski nedostaci unutar kabla. Pozdrav naponom testa može otkriti kapacitet podnosim naponom kabla i pronaći potencijalne probleme sa izolacijom. Pored toga, infracrvena tehnologija termičke slike može otkriti raspodjelu temperature na površini kabla, kako bi saznali da li kabel ima problema poput lokalnog pregrijavanja.
7.Prodaj i razvojni trend visokonaponskih kablova u elektroenergetskim sistemima
U elektroenergetskim sustavima, visokonaponski kablovi se široko koriste u gradskim transformacijama mreže, odlaznim linijama velikih elektrana, prenosa podmornice i drugim poljima. U gradskim rešetki, zbog ograničenog prostora, upotreba podzemnih kablova može uštedjeti prostor i poboljšati ljepotu grada. Odlazne linije velikih elektrana zahtijevaju upotrebu visokonaponskih kablova za prenošenje električne energije na udaljene podstanice. Prijenos kabela podmornice može realizirati prijenos morske morske snage i osigurati stabilno napajanje na otoke i obalna područja.
Sa kontinuiranim razvojem tehnologije električne energije, visokonaponski kablovi su takođe prikazali neke razvojne trendove. Jedno je istraživanje i razvoj i primjena kablova sa višim nivoima napona. Uz povećanje potražnje za prijenosom snage za velike udaljenosti, razvoj ultra visokih napona postat će fokus. Druga je inteligencija kablova. Integrirajući senzore i drugu opremu u kabl, može se postići nadzor operativnog statusa kabla i upozorenje o grešci, čime se poboljšava pouzdanost operativnog pouzdanosti kabla. Treći je razvoj ekološki prihvatljivih kablova. Kako se zahtjevi ljudi za povećanjem zaštite okoliša, istraživanje i razvoj kablovskih materijala koji se mogu reciklirati bit će budući razvojni smjer.
Pošta: Sep-24-2024