Nagyfeszültségű földalatti kábel: Tervezési, kiválasztási és telepítési útmutató

Úgy tűnik, hogy minden földalatti betáplálási projekt ugyanazzal a dilemmával kezdődik: hogyan illesszünk elegendő kapacitású áramkört egy olyan útvonalba, amelyet soha nem kábelárokba terveztek. Egy 33 kV-os vagy 35 kV-os nagyfeszültségű földkábel megoldhatja ezt a problémát, de csak akkor, ha a vezető mérete, szigetelése, burkolata és beépítési módja egy rendszerként van kiválasztva, nem pedig különálló komponensként. Ez az útmutató elmagyarázza, miben különbözik a földalatti nagyfeszültségű kábel a felsővezetéktől, hogyan befolyásolják a feszültségosztályok és a szigetelés a teljesítményt, és mit kell ellenőrizni a specifikáció és a telepítés során.

Mi számít nagyfeszültségű földalatti kábelnek?

A nagyfeszültségű földkábel egy gyárilag összeszerelt kábel, amely 1 kV feletti fázis-fázisfeszültségen működik, és föld alatti telepítésre szolgál. Sok közmű-specifikációban ugyanez a kifejezés a 6 kV-tól 35 kV-ig terjedő kábelekre vonatkozik, mivel ugyanazt az XLPE szigetelési technológiát és hasonló tartozékrendszereket használnak. A kábel nem egyetlen vezető; ez egy réteges szerkezet, amely sodrott réz- vagy alumíniumvezetőt, vezetőernyőt, térhálós polietilén szigetelést, szigetelőernyőt, fémes ernyőt és külső burkolatot tartalmaz.

Minden réteg külön funkciót lát el. A félvezető ernyők kiegyenlítik az elektromos mezőt és elnyomják a részleges kisüléseket. A fémes képernyő kapacitív és hibaáramokat hordoz, és árnyékolást biztosít. A külső burkolat távol tartja a nedvességet és a mechanikai sérüléseket a szigeteléstől. A mellékátviteli betáplálóknál az XLPE a domináns szigetelés, mivel képes elviselni a 90 °C-os folyamatos vezetékhőmérsékletet és akár 250 °C-os rövidzárlati hőmérsékletet is.

3,6/6kV – 26/35kV XLPE szigetelt tápkábel Ez a középfeszültségű XLPE kábel olyan földalatti betáplálókhoz alkalmas, ahol a nedvességgel, hővel és mechanikai igénybevétellel szembeni ellenálló képesség kritikus. Térhálós szigetelése támogatja a folyamatos működést 90°C-on, és széles körben használják a városi hálózatokban és az ipari áramelosztásban. Termék megtekintése →

Miért válassza a földalattit nagyfeszültségű áramkörökhöz?

A földalatti telepítést akkor választják, ha szűkös az elsőbbség, ha a felsővezetékek vizuálisan vagy környezetileg nem elfogadhatóak, vagy ha az útvonal utak, folyók, épületek vagy repülőtéri folyosók alatt halad el. A betemetett kábel nagymértékben védett a villámlástól, a széltől, a jégtől és a vezető vágtától. Ez kevesebb időjárási kiesést jelent, mint a felsővezetékeknél.

A földalatti áramkörökben vannak kompromisszumok. Megépítésük drágább, hiba után nehezebb megtalálni és lassabb javításuk. A hőleadást a talaj és a feltöltés is korlátozza. Egy olyan kábel, amely 600 A szabad levegőt szállítana, 450 A-ra korlátozható, ha száraz talajba temetik speciális hőágy nélkül. Ezért a nagyfeszültségű földkábel valódi áteresztőképességét a telepítési környezet határozza meg, nem csak a vezeték mérete.

Feszültségosztályok és tipikus alkalmazások

A feszültség kiválasztása a kábel specifikációjának első lépése. A föld alatti elosztóhálózatok általános névleges feszültségei 6/1 kV, 12/20 kV, 18/30 kV és 26/35 kV. Az alábbi táblázat összefoglalja a tipikus szerepeket.

Gyakorlatilag egy 6/1 kV-os kábel egy nagy ipari épületet, míg egy 26/35 kV-os kábel egy forgalmas városi alállomást biztosíthat áramellátást tömeges ellátó pontról. A projektmérnökök számára elengedhetetlen, hogy a kábel névleges feszültségét a rendszer földzárlati körülményeihez igazítsák. Az U0 értéknek, a vezeték és az árnyékoló közötti feszültségnek le kell fednie az egyetlen vezeték-föld hiba maximális időtartamát.

0,6/1kV XLPE szigetelt tápkábel az elosztáshoz Ez az alacsony feszültségű XLPE kábel ideális épületellátáshoz, ipari üzemekhez és közvetlen temetéshez. Nagyobb áramkapacitást és jobb mechanikai teljesítményt kínál, mint a PVC-szigetelésű alternatívák, így praktikus választás a modern elosztóhálózatokhoz. Termék megtekintése →

Építési részletek, amelyek befolyásolják a földalatti életet

A feszültségszint kiválasztása után a kábel fizikai kialakítása kezd számítani. Földalatti szolgálatnál négy építési részlet érdemel figyelmet:

• Kompakt sodrott vezető – csökkenti a külső átmérőt és szűkebb hajlítási sugarat tesz lehetővé.
• Háromszoros extrudált XLPE szigetelés – a vezetővel és a szigetelő árnyékolókkal együtt ugyanazon az extrudáló vonalon alkalmazva, minimalizálva a szennyeződést és az üregeket.
• Fémes képernyő kialakítás – a rézhuzalos árnyékoló könnyebben lezárható, és jobb a rövidzárlatállósága, mint a vékony rézszalag.
• Külső burkolat anyaga – A PE szívós és nedvességálló; A PVC égésgátló tulajdonságokkal rendelkezik; speciális termeszek és rágcsálók elleni vegyületekre van szükség a vidéki vagy trópusi területeken, ahol a biológiai támadás veszélyt jelent.

A víz behatolása a földalatti kábelek meghibásodásának egyik leggyakoribb oka. A nedvesség és az elektromos stressz együttesen vízfákat hoz létre az XLPE-ben, amelyek éveken keresztül növekedhetnek, és végül tönkremenetelhez vezethetnek. Ez az oka annak, hogy sok közműnél radiális vízzáró vagy legalább vízzáró burkolat szükséges a közvetlenül eltemetett áramkörökhöz.

Termesz- és rágcsálóálló tápkábel Ezt a kábelt környezetbarát burkolatanyagokkal tervezték, hogy ellenálljanak a termeszek és rágcsálók okozta biológiai károsodásoknak, így hosszú távú megbízhatóságot biztosítanak a zord földalatti vagy fej feletti környezetben. Válasszon a termeszálló, rágcsálóálló vagy kombinált védelem közül. Termék megtekintése →

Telepítési és védelmi irányelvek

Még egy jól megépített nagyfeszültségű földkábel gyorsan meghibásodhat, ha rosszul van telepítve. A legmegbízhatóbb telepítések néhány alapvető gyakorlatot követnek:

• Fektesse le a kábelt egy stabil, sima, árnyékolt aljú árokba.
• Használjon alacsony hő-ellenállású ágyazóanyagot, például homokot vagy sovány betont.
• Tartsa be a szükséges minimális hajlítási sugarat a húzószemeknél és az ízületeknél.
• Korlátozza a húzófeszültséget megfelelő húzómarkolat és kábelgörgők segítségével.
• Fedje le az áramkört védőlapokkal, figyelmeztető szalaggal vagy mindkettővel.
• Jegyezze fel a pontos útvonalat és mélységet a jövőbeli feltáráshoz.

Az ilyen intézkedések korlátozzák a mechanikai igénybevételt, javítják a hőelvezetést, és csökkentik a külső feltárás által okozott károk esélyét, ami sok hálózatban továbbra is a vezető oka a földalatti kábelek hibáinak.

Tesztelés és minőségbiztosítás

A tesztelés a gyárban kezdődik, és addig tart, amíg a kábel feszültség alá nem kerül. Az XLPE szigetelésű nagyfeszültségű földalatti kábeleknél a tesztek sora tartalmazza a rutinvizsgálatokat minden gyártási hosszon, a mintavizsgálatokat a megrendelés kis százalékán, valamint a tervezést igazoló típusvizsgálatokat. A részleges kisülésmérés különösen fontos, mert a szigetelésben lévő apró üregek is tönkremenetelhez vezethetnek működés közben.

A telepítés után szükség lehet egy VLF vagy DC ellenállási vizsgálatra. A VLF-tesztet előnyben részesítik a modern XLPE kábeleknél, mert a szigetelést a működési feltételekhez közelebbi módon terheli meg anélkül, hogy károsítaná a hangkábelt. A helyszíni vizsgálatok gyakran kiterjednek a csatlakozásokra és a végződésekre, mivel ezek a tartozékok gyakori gyenge pontok.

A tulajdonosoknak és a vállalkozóknak dokumentált vizsgálati eredményeket kell kérniük, és ellenőrizniük kell, hogy a kábelgyártó rendelkezik-e a megfelelő tanúsítvánnyal. Harmadik fél terméktanúsítás és a rendszertanúsítás, mint például az ISO 9001, hasznos kiindulópont a beszállítók értékeléséhez.

A megfelelő kábel és szállító kiválasztása

A nagyfeszültségű földkábel kiválasztása kockázatkezelési gyakorlat. Első lépésként össze kell gyűjteni a rendszer paramétereit: névleges feszültség, hibaszint, várható terhelés, környezeti talajhőmérséklet, hő-ellenállás és úthossz. Ezután hasonlítsa össze a vezetékek anyagának lehetőségeit: a réz növeli az átmérőjű ellenállást, de növeli a költségeket; Az alumínium könnyebb és olcsóbb, de nagyobb keresztmetszetre van szüksége ugyanazon a kapacitáshoz.

További tényezők közé tartozik a köpeny anyaga, a vízzáró rétegek jelenléte, a kábel csomagolása és a dob hossza, valamint a gyártó azon képessége, hogy hosszú, folyamatos hosszokat szállítson az illesztések minimalizálása érdekében. Az eggyel kevesebb csatlakozással rendelkező kábel csökkentheti a telepítési időt és a jövőbeni meghibásodási pontokat. Azt is szeretné megerősíteni, hogy a szállító teljes nyomon követési fájlt tud biztosítani: anyagtanúsítványok, rutinvizsgálati jelentések és telepítési utasítások.

A vásárlási döntésnek az életciklus költségén és a műszaki teljesítményen kell alapulnia, nem csak a kezdeti áron. Az elektromos és mechanikai kompromisszumokkal kapcsolatos további részletekért tekintse meg ezt a tömör útmutatót tápkábel kiválasztása lefedi a főbb pontokat.

Megbízható nagyfeszültségű földkábel áramköröket nem egyetlen intelligens komponens hoz létre; a tiszta kábeltervezés, a kiváló minőségű gyártás, a megfelelő feszültségosztály és az ellenőrzött telepítés kölcsönhatásából származnak. Kezdje a rendszer feszültségével és terhelésével, majd válassza ki a szigetelést és a burkolatot az útvonalhoz, és fejezze be a tesztekkel és dokumentációval, amelyek bizonyítják, hogy a kábel üzemkész. Mindezen tényezők kiegyensúlyozásával a hálózattulajdonosok olyan földalatti etetőket készíthetnek, amelyek évtizedekig biztonságosan működnek.