I moderne kraftsystemer spiller høyspentkabler en viktig rolle. Fra underjordiske kraftnett i byer til langdistansens overføringslinjer over fjell og elver, sikrer høyspentkabler effektiv, stabil og sikker overføring av elektrisk energi. Denne artikkelen vil utforske i dybden de forskjellige teknologiene relatert til høyspentkabler, inkludert deres struktur, klassifisering, produksjonsprosess, ytelsesegenskaper, installasjon og vedlikehold.
1. Basisk struktur av høyspenningskabler
Høyspentkabler er hovedsakelig sammensatt av ledere, isolasjonslag, skjermingslag og beskyttelseslag.
Lederen er overføringskanalen for strøm og er vanligvis laget av kobber eller aluminium. Kobber har god konduktivitet og duktilitet, mens aluminium er relativt lav i kostnad og lette vekt. Disse lederne er vanligvis i form av multisstrenget snoede ledninger for å øke fleksibiliteten.
Isolasjonslaget er en viktig del av høyspenningskabelen, som spiller en rolle i å forhindre gjeldende lekkasje og isolere lederen fra omverdenen. Vanlige isolasjonsmaterialer inkluderer tverrbundet polyetylen (XLPE), oljepapir, etc. XLPE har utmerkede elektriske egenskaper, varmebestandighet og mekanisk styrke, og brukes mye i moderne høyspenningskabler.
Skjermingslaget er delt inn i indre skjerming og ytre skjerming. Det indre skjoldet brukes til å gjøre det elektriske feltet enhetlig og forhindre lokal utladning fra å skade isolasjonslaget; Det ytre skjoldet kan redusere forstyrrelsen av det ytre elektromagnetiske feltet på kabelen, og også forhindre at kabelen får en elektromagnetisk innvirkning på omverdenen.
Det beskyttende laget beskytter hovedsakelig kabelen mot skader ved eksterne faktorer som mekanisk skade, kjemisk korrosjon og inntrenging av vann. Den er vanligvis sammensatt av metall rustning og ytre kappe. Metall rustning kan gi mekanisk styrke, og den ytre kappen har vanntett og antikorrosjonsfunksjoner.
2. Klassifisering av høyspentkabler
I henhold til spenningsnivået kan høyspenningskabler deles inn i middels spenningskabler (vanligvis 3-35kV), høyspenningskabler (35-110kV), ultrahøyspent kabler (over 500KV) og ultrahøyspent kabler (over 500KV). Kabler med forskjellige spenningsnivåer er forskjellige i strukturell design, isolasjonskrav osv.
Fra perspektivet til isolerende materialer, i tillegg til XLPE-kablene og oljepapirkablene som er nevnt ovenfor, er det også etylen-propylen gummikabler. Oljepapirkabler har en lang historie, men på grunn av deres høye vedlikeholdskostnader og andre årsaker har de gradvis blitt erstattet av XLPE-kabler. Etylen propylengummikabel har god fleksibilitet og værmotstand, og er egnet for noen spesielle anledninger.
3. Produksjonsprosess med høyspenningskabel
Produksjonen av høyspenningskabel er en kompleks og delikat prosess.
Produksjon av ledere krever først kobber- eller aluminiums råvarer å bli strukket, vridd og andre prosesser for å sikre dimensjons nøyaktighet og mekaniske egenskaper til lederen. Under vridningsprosessen må strengene til strengene være tett anordnet for å forbedre konduktiviteten til lederen.
Ekstrudering av isolasjonslaget er et av de viktigste trinnene. For XLPE -isolasjonslaget ekstruderes XLPE -materialet ved høy temperatur og jevnt pakket på lederen. Under ekstruderingsprosessen må parametere som temperatur, trykk og ekstruderingshastighet kontrolleres strengt for å sikre kvaliteten og tykkelsesenheten til isolasjonslaget.
Skjermingslaget er vanligvis laget av metalltrådveving eller innpakning av metallbånd. Produksjonsprosessene til de indre og ytre skjoldene er litt forskjellige, men begge må sikre integriteten til skjermingslaget og god elektrisk tilkobling.
Endelig inkluderer produksjonen av beskyttende lag leggingen av metallarmeringen og ekstrudering av den ytre kappen. Metallrustningen skal passe tett på kabelen, og ekstruderingen av den ytre kappen skal sikre et jevnt utseende uten feil som bobler og sprekker.
4. Ytelsesegenskaper ved høyspentkabler
Når det gjelder elektrisk ytelse, må høyspenningskabler ha høy isolasjonsmotstand, lavt dielektrisk tap og god spenningsmotstand. Høy isolasjonsmotstand kan effektivt forhindre gjeldende lekkasje, lavt dielektrisk tap reduserer tapet av elektrisk energi under overføring, og god spenningsmotstand sikrer at kabelen kan fungere trygt i et høyspentmiljø.
Når det gjelder mekaniske egenskaper, skal kabelen ha tilstrekkelig strekkfasthet, bøyningsradius og påvirkningsmotstand. Under installasjon og drift kan kabelen bli utsatt for strekk, bøyning og ekstern kraftpåvirkning. Hvis de mekaniske egenskapene er utilstrekkelige, er det lett å forårsake kabelskader.
Termisk ytelse er også et viktig aspekt. Kabelen vil generere varme under drift, spesielt når den løper under høy belastning. Derfor må kabelen ha god varmebestandighet og være i stand til å fungere normalt innenfor et visst temperaturområde uten problemer som aldring av isolasjon. XLPE -kabel har relativt god varmebestandighet og kan fungere i lang tid ved høyere temperaturer.
5. Installasjon og vedlikehold av høyspenningskabler
Når det gjelder installasjon, er den første tingen å gjøre å planlegge banen for å sikre at kabeloppleggingsbanen er rimelig og trygg. Under leggeprosessen bør det utvises forsiktighet for å unngå overdreven strekk, bøyning og ekstrudering av kabelen. For langdistansekabelslaging brukes utstyr som kabetransportører vanligvis for å hjelpe konstruksjon.
Produksjonen av kabelfuger er en nøkkelkobling i installasjonsprosessen. Kvaliteten på leddet påvirker direkte kabelenes driftspålitelighet. Når du lager skjøter, må kabelen strippes, rengjøres, kobles til og isolert. Hvert trinn må utføres strengt i samsvar med prosesskravene for å sikre at de elektriske og mekaniske egenskapene til leddet oppfyller kravene.
Vedlikeholdsarbeid er viktig for langsiktig stabil drift av høyspentkabler. Regelmessige inspeksjoner kan omgående oppdage om kabelutseendet er skadet eller at kappen er skadet. Samtidig kan noe testutstyr også brukes til å teste isolasjonsytelsen og delvis utslipp av kabelen. Hvis det blir funnet problemer, bør de repareres eller erstattes i tide.
6. Svikt og påvisning av høyspentkabler
Vanlige feil ved høyspentkabler inkluderer nedbrytning av isolasjon, kobling av leder og leddsvikt. Isolasjonsfordeling kan være forårsaket av aldring av isolasjon, delvis utladning eller ekstern overspenning. Lederkobling av leder er vanligvis forårsaket av mekanisk ekstern kraft eller langvarig overbelastning. Felles svikt kan være forårsaket av dårlig fellesproduksjonsprosess eller kraftig oppvarming under drift.
For å oppdage disse feilene er det mange deteksjonsmetoder. Delvis utladningsdeteksjon er en ofte brukt metode. Ved å oppdage signalet generert ved delvis utladning i kabelen, kan det bestemmes om det er isolasjonsdefekter inne i kabelen. Trivende spenningstest kan oppdage motstandsspenningskapasiteten til kabelen og finne potensielle isolasjonsproblemer. I tillegg kan infrarød termisk avbildningsteknologi oppdage temperaturfordelingen på overflaten av kabelen, for å finne ut om kabelen har problemer som lokal overoppheting.
7. Applikasjons- og utviklingstrend av høyspentkabler i kraftsystemer
I kraftsystemer er høyspenningskabler mye brukt i transformasjon av urban kraftnett, utgående linjer med store kraftstasjoner, ubåtkabeloverføring og andre felt. I urban kraftnett, på grunn av begrenset plass, kan bruk av underjordiske kabler spare plass og forbedre byens skjønnhet. De utgående linjene med store kraftstasjoner krever bruk av høyspentkabler for å overføre strøm til fjerne transformatorstasjoner. Submarine Cable Transmission kan realisere kraftoverføring på tvers av hav og gi stabil strømforsyning for øyer og kystområder.
Med kontinuerlig utvikling av kraftteknologi har høyspentkabler også vist noen utviklingstrender. Den ene er forskning og utvikling og anvendelse av kabler med høyere spenningsnivå. Med økningen i etterspørselen etter langdistansekraftoverføring, vil utviklingen av ultrahøyspenningskabler bli et fokus. Den andre er intelligensen til kabler. Ved å integrere sensorer og annet utstyr i kabelen, kan overvåking av sanntidsovervåking av kabelens driftsstatus og feilvarsel oppnås, og dermed forbedre driftssikkerheten til kabelen. Den tredje er utviklingen av miljøvennlige kabler. Etter hvert som folks krav til miljøvern øker, vil forskning og utvikling av lavforurensning, resirkulerbare kabelmaterialer være en fremtidig utviklingsretning.
Post Time: SEP-24-2024