У савременим напајањима, високонапонски каблови играју виталну улогу. Од подземних енергетских мрежа у градовима до далековода на даљину преко планина и река, високонапонски каблови обезбеђују ефикасан, стабилан и сигуран пренос електричне енергије. Овај чланак ће у дубини истражити различите технологије које се односе на високонапонски каблови, укључујући њихову структуру, класификацију, производну процесу, карактеристике перформанси, инсталацију и одржавање.
1.Басична структура високонапонских каблова
Каблови високог напона углавном се састоје од проводника, изолационих слојева, оклопних слојева и заштитних слојева.
Диригент је канал преноса за струју и обично је направљен од бакра или алуминијума. Бакар има добру проводљивост и дуктилити, док је алуминијум релативно низак у трошковима и светлости. Ови проводници су углавном у облику вишеструких искривљених жица за повећање флексибилности.
Изолациони слој је кључни део високонапонског кабла који игра улогу у спречавању струје и изолованог проводника из спољног света. Уобичајени изолациони материјали укључују умрежене полиетилен (КСЛПЕ), уљни папир итд. КСЛПЕ има одлична електрична својства, отпорност на топлоту и механичку чврстоћу и широко се користи у модерним високонапонским кабловима.
Слој заштите је подељен у унутрашњу заштиту и спољну заштиту. Унутрашњи штит користи се за прављење електричних поља у униформи и спречи да се локално пражњење оштети од изолационог слоја; Спољни штит може смањити сметње спољног електромагнетног поља на кабл, а такође и спречити кабл да има електромагнетни утицај на спољни свет.
Заштитни слој углавном штити кабл од оштећења спољних фактора као што су механичка оштећења, хемијска корозија и упад воде. Обично се састоји од металног оклопа и спољног омотача. Метални оклоп може да обезбеди механичку чврстоћу, а спољни омотач има водоотпорне и антикорозивне функције.
2 Класификација високонапонских каблова
Према нивоу напона, високонапонски каблови се могу поделити у средње напонске каблове (углавном 3-35кВ), високонапонски каблови (35-110кВ), ултра-напонски каблови (110-500кВ) и ултра-напонски каблови (изнад 500кВ). Каблови различитих нивоа напона разликују се у структуралним дизајну, захтевима изолације итд.
Из перспективе изолационих материјала, поред КСЛПЕ каблова и написаних каблова за уље горе поменутих, постоје и гумени каблови етилен-пропилена. Каблови за папир уља имају дугу историју, али због високих трошкова одржавања и других разлога, постепено су замењени КСЛПЕ кабловима. Гумени кабл етилен пропилена има добру флексибилност и отпорност на временске прилике и погодан је за неке посебне прилике.
3. Производни процес високонапонског кабла
Производња високоположног кабла је сложен и деликатан процес.
Производња проводника Прво захтева да се опскрбеју бакар или алуминијумске сировине, искривене и друге процесе како би се осигурала тачност димензије и механичка својства проводника. Током процеса увртања, праменови праменова морају бити уско договорени да би се побољшале проводљивост проводника.
Екструзија изолационог слоја је један од кључних корака. За изолациони слој КСЛПЕ-а, КСЛПЕ материјал се екструдира на високом температури и равномерно омотана на проводник. Током процеса екструзије, параметри попут температуре, притиска и брзине екструзије морају се строго контролисати како би се осигурало уједначеност квалитета и дебљине изолационог слоја.
Слој заштитног заштита обично се врши металним жичаним ткањем или амбалаже металне траке. Производни процеси унутрашњих и спољашњих штитника су нешто другачији, али обе су потребне да се обезбеде интегритет оклопног слоја и добре електричне везе.
Коначно, производња заштитног слоја укључује постављање металног оклопа и екструзију спољног омотача. Метални оклоп треба чврсто да се чврсто постави на кабл, а екструзија спољног омотача треба да обезбеди несметано изглед без оштећења као што су мехурићи и пукотине.
4. Карактеристике перформанси високонапонских каблова
У погледу електричних перформанси, високонапонски каблови морају имати високу отпорност изолације, низак диелектрични губитак и добар напон. Висока отпорност на изолацију може ефикасно спречити цурење тренутног цурења, низак диелектрични губитак смањује губитак електричне енергије током преноса, а добар отпор напона осигурава да кабл може безбедно радити у високо напонском окружењу.
У погледу механичких својстава, кабл треба да има довољно затезне чврстоће, радијус савијања и отпорност на ударце. Током инсталације и рада, кабл се може подвргнути простирању, савијањем и спољном утицају силе. Ако су механичка својства недовољна, лако је проузроковати оштећење кабла.
Термичке перформансе је такође важан аспект. Кабл ће створити топлоту током рада, посебно када се покреће под високим оптерећењем. Стога кабл мора имати добру отпорност на топлоту и моћи да нормално ради у одређеном температурном опсегу без проблема као што је старење изолације. КСЛПЕ кабл има релативно добру отпорност на топлоту и може дуго радити на вишим температурама.
5. Инсталација и одржавање високонапонских каблова
У погледу инсталације, прва ствар је планирати пут како би се осигурало да је пут полагања кабла разумно и безбедан. Током процеса полагања треба водити рачуна да се избегне прекомерно истезање, савијање и екструзија кабла. За полагање кабла на даљину, опрема попут кабловских транспорта обично се користи за помоћ изградњи.
Производња каблова зглобова је кључна веза у процесу инсталације. Квалитет зглоба директно утиче на поузданост рада кабла. Приликом прављења зглобова, кабл треба да буде скинут, очишћен, повезан и изолован. Сваки корак треба да се изводи строго у складу са захтевима процеса како би се осигурало да електрична и механичка својства заједничког испуњавају захтеве.
Рад за одржавање је неопходно за дугорочно стабилно рађење високонапонских каблова. Редовне инспекције могу одмах открити да ли је наступ каблова оштећен или је омотач оштећен. Истовремено, нека опрема за тестирање се такође може користити за тестирање изолационих перформанси и делимично пражњење кабла. Ако се нађу проблеми, оне би их требало поправити или заменити на време.
6 Неуспех и откривање високонапонских каблова
Заједнички кварови високонапонских каблова укључују прекид изолације, прекид проводника и заједничко неуспех. Прекид изолације може бити узроковано изолационим старењем, делимичним пражњењем или спољним превијањем. Искључивање проводника обично је узроковано механичким спољним силом или дугорочним преоптерећењем. Заједнички квар може бити узрокован лошим заједничким производном процесом или тешким грејањем током рада.
Да би открили ове грешке, постоји много метода детекције. Делимично откривање пражњења је уобичајено коришћена метода. Откривањем сигнала генерисаног делимичног пражњења у каблу, може се утврдити да ли постоје оштећења изолације унутар кабла. Тест напона издржавања може открити капацитет издржавања кабла и пронаћи потенцијалне проблеме изолације. Поред тога, инфрацрвена технологија топлотног снимања може открити дистрибуцију температуре на површини кабла, како би се открило да ли кабл има проблема као што су локално прегревање.
7. Узнемиравање и развој тренда високонапонских каблова у електроенергетским системима
У системима напајања, високонапонски каблови се широко користе у трансформацији урбане мреже, одлазним линијама великих електрана, преношењем кабла подморнице и другим пољима. У градским решеткима, због ограниченог простора, употреба подземних каблова може уштедети простор и побољшати лепоту града. Одлазне линије великих електрана захтевају употребу високонапонских каблова за пренос електричне енергије у удаљене подстанице. Пренос подморничког кабла може реализовати пренос укрштене море и обезбедити стабилно напајање за острва и обална подручја.
Уз континуирани развој технологије напајања, високи напонски каблови су такође показали неке развојне трендове. Једно је истраживање и развој и примена каблова са вишим нивоима напона. Помоћу потражње за преносом снаге на даљину, развој ултра-високог напона ће постати фокус. Други је интелигенција каблова. Интегрисањем сензора и друге опреме у кабл се може постићи праћење реалног радног статуса и упозорења о грешкама у реалном времену, може се постићи на тај начин побољшати поузданост рада кабла. Трећи је развој еколошки прихватљивих каблова. Као потребе људи за повећање заштите животне средине, истраживање и развој ниског загађења, материјали за рециклирање каблова биће будући правац развоја.
Вријеме поште: сеп-24-2024