Орташа вольтты суасты кабельдерінің басқа түрлерден айырмашылығы неде
Орташа кернеулі суасты кабельдері су астында электр энергиясын беру үшін арнайы әзірленген. Стандартты жердегі кабельдермен салыстырғанда, суасты кабельдері гидростатикалық қысымға, коррозияға, механикалық әсерге және ылғалға ұзақ уақыт әсер етуі керек.
MV сүңгуір қайық кабельдері орнату талаптары мен жоба шарттарына байланысты әдетте бір ядролы немесе үш ядролы конструкцияда жобаланады.
Негізгі құрылымдық сипаттамалар
Орташа кернеулі суасты кабельдері әдетте келесі қабаттарды қамтиды:
Өткізгіш (мыс немесе алюминий, IEC 60228 бойынша 2-сынып немесе тығыздалған өткізгіш)
Өткізгіш экран
XLPE оқшаулауы (су ағашына төзімді түрі)
Оқшаулау экраны
Металл экран (мыс сымдар немесе мыс таспа)
Бойлық су өткізбейтін қабаттар
Радиалды су тосқауылы (қорғасын қабық немесе гофрленген алюминий қабық)
Төсек қабаты
Бір немесе қос болат сымды броньдау
Сыртқы қызмет көрсету қабаты (PE немесе PP)
Әрбір қабат суасты қайықтарының жағдайында электрлік сенімділік пен механикалық қорғанысты қамтамасыз ететін нақты техникалық мақсатқа қызмет етеді.
Үш ядролы және бір ядролы дизайн
Үш ядролы суасты кабельдері әдетте орташа вольтты үш фазалы тарату жүйелері үшін қолданылады. Бұл конфигурация орнату күрделілігін азайтады және жағаға жақын немесе қысқарақ маршрут қолданбалары үшін қолайлы.
Токтың жоғары көрсеткіштері немесе ұзағырақ беріліс қашықтығы үшін термиялық диссипацияның жақсырақ болуына және электромагниттік өзара әрекеттесудің төмендеуіне байланысты трефол қабатында орнатылған бір ядролы суасты кабельдері жиі таңдалады.
Оқшаулауды таңдау
Суға төзімді XLPE - MV суасты кабельдері үшін ең жиі қолданылатын оқшаулау материалы. Ол ұсынады:
Жоғары диэлектрлік беріктік
Тамаша термиялық өнімділік
Ұзақ қызмет ету мерзімі
Су ағашының қартаюына жақсы қарсылық
EPR оқшаулауы жоғары икемділік қажет болған жағдайда пайдаланылуы мүмкін, бірақ XLPE суасты қайықтарының қуатын қолдану үшін басым таңдау болып қала береді.
Суды қорғау жүйесі
Жердегі кабельдерден айырмашылығы, суасты кабельдері көп қабатты су қорғауды қажет етеді:
Бойлық суды бөгеу (су ісінетін таспалар немесе ұнтақ)
Радиалды су тосқауылы (қорғасын қабық немесе гофрленген алюминий қабық)
Қосымша қоршаған ортаны қорғау үшін сыртқы қызмет
Бұл құрылым ылғалдың енуіне жол бермейді және ұзақ мерзімді жұмыс сенімділігін қамтамасыз етеді.
Механикалық қорғаныс
Болат сымды броньдау төсеу операциялары үшін созылу беріктігін қамтамасыз етеді және якорь, балық аулау құралдары немесе теңіз түбінің тозуы сияқты сыртқы механикалық зақымдардан қорғайды.
Қосарлы броньдау көбінесе таяз суда немесе қауіпті аймақтарда қолданылады.
Оқшаулауды салыстыру: TR-XLPE және EPR
Орташа кернеулі суасты кабельдері негізінен екі оқшаулау жүйесін пайдаланады: TR-XLPE (ағашқа төзімді кросс-байланыстырылған полиэтилен) және EPR (этилен пропиленді резеңке).
Екі материал да суды бөгеу жүйелерімен үйлескенде суасты орталарына жарамды.
Оқшаулау түрі |
Артықшылықтары |
Қарастырулар |
TR-XLPE |
Төмен диэлектрлік шығындар, жоғары диэлектрлік беріктік, тамаша термиялық өнімділік, су ағашының қартаюына күшті қарсылық |
EPR-мен салыстырғанда сәл төмен икемділік |
EPR |
Жоғары икемділік, механикалық кернеуге жақсы төзімділік, жақсы диэлектрлік өнімділік |
XLPE-мен салыстырғанда жоғары диэлектрлік шығындар |
Қазіргі заманғы MV сүңгуір қайық кабельдік дизайнында TR-XLPE төмен диэлектрлік шығындарға және тамаша ұзақ мерзімді қартаю өнімділігіне байланысты кеңінен қолданылады.
Судың түсуін қорғау тек оқшаулағыш материалмен емес, арнайы суды бөгеу жүйелері мен металл қабықшалар арқылы қол жеткізілетінін атап өткен жөн.
Өткізгіш материалдар
Орташа кернеулі суасты кабельдері жоба талаптарына байланысты мыс немесе алюминий өткізгіштерді пайдалана алады.
Мыс өткізгіштер
Жоғары электр өткізгіштік
Бірдей ток рейтингі үшін кішірек өткізгіш қимасы
Созылу беріктігі жоғары
Жоғары ток қолданбалары үшін қолайлы
Алюминий өткізгіштер
Төменгі тығыздық (жеңіл салмақ)
Ұзақ қашықтыққа тасымалдау үшін үнемді
Әдетте теңіз жел электр станциясының экспортында және массив кабельдерінде қолданылады
Мыс пен алюминийді таңдау мыналарға байланысты:
Коннекторларды дұрыс жобалау және орнату тәжірибелері өткізгіштердің екі түрі үшін де сенімді өнімділікті қамтамасыз етеді.
Суды бөгеу және броньдау жүйесі
Суасты кабельдері гидростатикалық қысым кезінде ұзақ мерзімді сенімділікті қамтамасыз ету үшін суды кешенді қорғауды қажет етеді.
MV сүңгуір қайық кабельдеріндегі суды қорғау әдетте мыналар арқылы жүзеге асырылады:
Бойлық суды блоктау
Қабық зақымдалған жағдайда кабель осі бойымен судың қозғалуын болдырмайды.
Жалпы әдістерге мыналар жатады:
Сумен ісінетін таспалар
Суды бөгейтін ұнтақ
Суда ісінетін жіптер
Ісіну сымдары
Бұл материалдар сумен байланыста болған кезде кеңейіп, зақымдалған аумақты тығыздайды.
Радиалды су тосқауылы
Кабельдің сыртынан ішіне судың енуіне жол бермейді.
Радиалды су тосқауылдары әдетте мыналардан тұрады:
Бұл металл қабаттар толық радиалды су өткізбейтін және коррозияға төзімділікті қамтамасыз етеді.
Брондау жүйесі
Брондау механикалық беріктік пен сыртқы қорғанысты қамтамасыз етеді.
Функцияларға мыналар жатады:
Төсеу жұмыстары кезіндегі созылу күші
Теңіз түбінің тозуға төзімділігі
Балық аулау әрекеттерінен және зәкірлерден қорғау
Соққыға және соғуға төзімділік
Брондау түрлері:
Бір сымды брондау (SWA)
Қос сымды броньдау (DWA)
Қосарлы брондау әдетте таяз суда немесе қауіпті аймақтарда қолданылады.
Сүңгуір қайық кабелінің құрылысы (MV)
Орташа кернеулі суасты кабельдері көп қабатты инженерлік жүйелер болып табылады. Әрбір қабат белгілі бір электрлік немесе механикалық функцияны орындайды.
Қабат |
Техникалық функция |
Дирижер |
Мыс немесе алюминий өткізгіш (IEC 60228), номиналды ток өткізеді |
Дирижер экраны |
Жартылай өткізгіш қабат электр өрісінің таралуын басқаратын және кернеу концентрациясын жояды |
Оқшаулау |
Диэлектрлік беріктік пен кернеуге төзімділікті қамтамасыз ететін TR-XLPE немесе EPR оқшаулау |
Оқшаулау экраны |
Біркелкі электр өрісін және металл экранға интерфейсті қамтамасыз ететін жартылай өткізгіш қабат |
Металл экран |
Ақаулық ток жолын және электромагниттік экрандауды қамтамасыз ететін мыс сымдар немесе мыс таспа |
Су өткізбейтін қабат |
Судың бойлық миграциясын болдырмайды |
Радиалды су тосқауылы |
Радиалды су өткізбейтіндігін қамтамасыз ететін қорғасын қабық немесе гофрленген алюминий қабық |
Төсек қабаты |
Брондау алдында механикалық бөлуді және қорғанысты қамтамасыз етеді |
Брондау |
Созылу беріктігін және механикалық қорғанысты қамтамасыз ететін болат сым брондауы |
Сыртқы қызмет көрсету |
Қоршаған ортаны қорғауға арналған HDPE немесе PP сыртқы қабаты |
Қосымша құрылымдық ойлар
Суасты кабельдері әдетте төтеп беру үшін жердегі кабельдермен салыстырғанда қосымша құрылымдық және қорғаныс қабаттарын қамтиды:
Гидростатикалық қысым
Механикалық әсер
Теңіз түбінің тозуы
Орнатудың созылу күштері
Кейбір жобаларда суасты қайықтарының қуат кабельдері байланыс және бақылау мақсаттары үшін талшықты-оптикалық блоктарды біріктіруі мүмкін.
Кабельдің сыртқы диаметрлері кернеу деңгейіне, өткізгіш өлшеміне және бронь түріне байланысты өзгереді және MV қолданбалары үшін 50 мм-ден асуы мүмкін.
MV сүңгуір қайық кабельдеріндегі қорғаныс элементтері
Суасты кабельдері теңіз орталарында ұзақ қызмет ету мерзімін қамтамасыз ету үшін кешенді қорғаныс жүйелерін қажет етеді.
Қорғаныс элементі |
Техникалық функция |
Оқшаулау жүйесі |
Диэлектрлік беріктік пен термиялық өнімділікті қамтамасыз ететін TR-XLPE немесе EPR |
Металл экран |
Ақаулық ток жолын және электромагниттік экрандауды қамтамасыз етеді |
Бойлық суды блоктау |
Кабель ұзындығы бойынша судың өтуін болдырмайды |
Радиалды су тосқауылы |
Радиалды су өткізбейтіндігін қамтамасыз ететін қорғасын қабық немесе гофрленген алюминий қабық |
Төсек қабаты |
Брондау алдында механикалық бөлу |
Брондау |
Созылу беріктігін және сыртқы механикалық қорғанысты қамтамасыз ететін болат сым брондауы |
Сыртқы қызмет көрсету |
Қоршаған ортаны және абразивті қорғауды қамтамасыз ететін HDPE сыртқы қабаты |
Суасты кабелін қорғау қатал теңіз ортасына байланысты стандартты жердегі кабель құрылысына қарағанда айтарлықтай берік.
Өндіріс және біріктіру технологиясы
Суасты кабельдері біркелкі оқшаулау сапасын қамтамасыз ету үшін бақыланатын экструзия және кросс-байланыс процестерін қолдану арқылы жасалады.
Ұзын өндірістік ұзындықтарды қосу үшін зауыттық қосылыстар (FJ) немесе зауыттық вулканизацияланған қосылыстар (FVJ) қолданылады. Бұл буындар сақтайды:
Электрлік тұтастық
Механикалық беріктігі
Су өткізбейтіндігі
Біріктіру процедуралары әдетте мыналарды қамтиды:
Өткізгіштерді дәнекерлеу
Өткізгіш экранды қайта құру
XLPE оқшаулауын қайта біріктіру
Оқшаулағыш экранды қалпына келтіру
Металл қабық пен су бөгеттерін қайта қолдану
IEC стандарттарына сәйкес электрлік сынақтар
Сапаны бақылау және сынау
Сапаны қамтамасыз ету суасты кабелін өндіруде өте маңызды. Өндіріс IEC 60502-2 (MV кабельдері үшін) сияқты IEC стандарттарына сәйкес қатаң тексеру және сынақ процедураларын сақтайды.
Тестілеу әдетте мыналарды қамтиды:
Өткізгіш кедергісін өлшеу
Жартылай разряд (PD) сынағы
Айнымалы ток кернеуіне төзімділік сынағы
Қаптаманың тұтастығын тексеру
Өлшемді тексеру
Дәнекерленген металл қаптамаларды немесе зауыттық түйіспелерді рентгендік тексеру
Сүңгуір қайық кабельдері орнатудан кейін қол жетімділігі шектеулі болғандықтан жердегі кабельдерге қарағанда қатаң сапа бақылауынан өтеді.
Салыстыру: суасты қайықтары және жердегі кабельдер
Аспект |
Сүңгуір қайық кабельдері |
Жердегі кабельдер |
Дизайн ортасы |
Теңіз және су асты жағдайларына арналған |
Жер бетінде орнатуға арналған |
Өндіріс процесі |
Суды бөгейтін жүйелерді, металл қабықтарды, ауыр броньды қамтиды |
Әдетте радиалды су кедергісі жоқ |
Механикалық беріктік |
Төсеу кезінде жоғары созылатын жүктемелерге арналған |
Шектеулі созылу талаптары |
Орнату |
Басқарылатын кернеуі бар кабель төсеу ыдыстарымен төселген |
Траншеяларға немесе арналарға орнатылады |
Брондау |
Теңіз түбінің жағдайына байланысты бір немесе қос болат сымды броньдау |
Көбінесе қарусыз немесе жеңіл брондалған |
Сүңгуір қайықтар ортасындағы өнімділікке қойылатын талаптар
Гидростатикалық қысым және тереңдік
Гидростатикалық қысым судың 10 метр тереңдігі үшін шамамен 0,1 МПа артады. Суасты кабельдері осы сыртқы қысым кезінде құрылымдық тұтастық пен электрлік өнімділікті сақтауы керек.
Радиалды су тосқауылдары және берік броньдау айтарлықтай тереңдікте де ұзақ мерзімді сенімділікті қамтамасыз етеді.
Икемділік және механикалық беріктік
Суасты кабельдері икемділік пен механикалық беріктікке төтеп беруі керек:
Орнатуды төсеу кезінде иілу
Теңіз түбінің бұзылуы
Жұмыс кезінде термиялық кеңею
Сыртқы механикалық агрессия
Кабельдің дұрыс дизайны ең аз иілу радиусы мен максималды рұқсат етілген созылу жүктемесінің талаптарын сақтауды қамтамасыз етеді.
Қоршаған ортаға қарсылық
Теңіз орталары кабельдерге әсер етеді:
HDPE сыртқы түрі және коррозияға төзімді брондауы кабель жүйесін ұзақ қызмет ету мерзімінде қорғайды.
Суасты кабельдерін коррозиядан қорғау
Суасты қайықтарының қуат кабельдері тұзды су, гидростатикалық қысым және механикалық әсер қызмет ету мерзіміне қатты әсер ететін агрессивті теңіз орталарында жұмыс істейді. Сондықтан коррозиядан қорғау және суды бөгеу дизайны ұзақ мерзімді сенімділік үшін өте маңызды.
Әдеттегі суасты қайықтарының қуат кабелі келесі қорғаныс элементтерін қамтиды:
1. Металл су тосқауылы
Суасты кабельдері әдетте үздіксіз металл су тосқауылымен жабдықталған, мысалы:
Бұл қабат мыналарды қамтамасыз етеді:
Текстильге қызмет көрсететін қабаттардан айырмашылығы, металл қабық оқшаулау жүйесіне судың енуіне жол бермейтін негізгі тосқауыл болып табылады.
2. Радиалды және бойлық суды блоктау
Сыртқы зақымдану кезінде кабель ұзындығы бойынша судың қозғалуын болдырмау үшін суасты кабельдері мыналарды қамтиды:
Бұл кез келген жергілікті зақымдар кабель бойындағы үдемелі істен шығуға әкелмейтініне кепілдік береді.
3. Сыртқы қабық
Сыртқы қабық әдетте жоғары тығыздықтағы полиэтиленнен (HDPE) немесе теңізге арналған ұқсас материалдардан жасалады. Ол қамтамасыз етеді:
Теңіз суының коррозиясына тамаша төзімділік
Жоғары механикалық беріктік
Төсеу кезінде және теңіз түбімен жанасу кезінде тозуға төзімділік
Полипропилен иірілген жіпті қосымша қорғаныс қабаты ретінде қолдануға болады, бірақ ол коррозияға қарсы негізгі тосқауыл болып табылмайды.
4. Болат сымды броньдау
Мырышпен қапталған болат сымды броньдау мыналарды қамтамасыз етеді:
Орнату тереңдігіне және теңіз түбінің жағдайына байланысты кабельдер мыналарды пайдалана алады:
Бір сымды броньдау (SWA)
Екі сымды броньдау (DWA)
Терең су қолданбаларында бронь дизайны салмақ пен созылу өнімділігін теңестіру үшін оңтайландырылған.
5. Катодтық қорғаныс (жобаға қатысты)
Катодтық қорғаныс жүйелері әдетте теңіз құбырлары мен ірі болат құрылымдар үшін қолданылады.
Суасты кабельдері үшін коррозияға төзімділікке ең алдымен мыналар арқылы қол жеткізіледі:
Катодтық қорғаныс арнайы жобалық жобаларда қарастырылуы мүмкін, бірақ бұл барлық суасты кабельдерінің стандартты ерекшелігі емес.
Тиісті құрылымдық дизайнмен, жоғары сапалы материалдармен және дұрыс орнату әдістерімен суасты электр кабельдері қатал теңіз орталарында 25-40 жыл немесе одан да көп қызмет ету мерзіміне қол жеткізе алады.
Суасты кабельдік қолданбалары
Суасты электр кабельдері әуе желілері немесе жер асты кабельдері мүмкін емес жерлерде қолданылады.
Олар кеңінен қолданылады:
Теңіздегі жел электр станцияларының желілік қосылымдары
Аралдар аралық электр энергиясын беру
Теңізаралық байланыс жобалары
Теңіздегі мұнай-газ платформалары
Теңіз инфрақұрылымы және су асты объектілері
Бұл кабельдер төмендегідей жұмыс істеуге арналған:
Жүйенің ұзақ мерзімді сенімділігін қамтамасыз ету үшін маршрутты дұрыс зерттеу, жерлеу тереңдігін бағалау және қорғауды жобалау өте маңызды.
Халықаралық стандарттарға сәйкестіктің маңыздылығы
Халықаралық мойындалған IEC стандарттарына сәйкестік суасты қуат кабельдерінің электрлік өнімділікке, механикалық беріктікке және ұзақ мерзімді сенімділікке қатысты қатаң талаптарға сай болуын қамтамасыз етеді.
Әрбір стандарт белгілі бір рөл атқарады:
IEC 60228 өткізгіш сапасы мен электр тиімділігін қамтамасыз етеді.
IEC 60502 / 60840 / 62067 оқшаулау құрылымын, түрін сынау және кернеу өнімділігі талаптарын анықтайды.
IEC 60229 сыртқы қабықтың тұтастығына және ылғалдың түсуінен қорғауға кепілдік береді.
IEC 60287 қызып кетудің алдын алу үшін дәл ағымдағы рейтингтік есептеулерді қамтамасыз етеді.
IEC 60853 циклдік және төтенше жүктеме жағдайларындағы өнімділікті анықтайды.
IEC 60092 теңіздегі және теңіздегі электрлік талаптарға сәйкестікті қолдайды.
Осы стандарттарға сәйкес суасты кабельдік жүйелері мыналарға қол жеткізеді:
Жақсартылған операциялық қауіпсіздік
Ұзартылған қызмет мерзімі
Қысқартылған техникалық қызмет көрсету шығындары
Жақсартылған жобаны мақұлдау және банк қабілеттілігі
Қатаң теңіз орталарында сенімді өнімділік
Жиі қойылатын сұрақтар
Суасты кабельдерінің жердегі кабельдерден айырмашылығы неде?
Суасты кабельдері жердегі кабельдерге қарағанда көп қабаттарға ие. Бұл қабаттар суды өткізбейді және теңіз жануарларының кабельді зақымдауын болдырмайды. Олар сондай-ақ кабельді теңіз астында күшті қысымнан қорғайды. Жердегі кабельдерге бұл қабаттардың барлығы қажет емес. Суасты кабельдері тот пен зақымдануды тоқтату үшін арнайы материалдарды пайдаланады.
Кәдімгі орташа кернеу кабельдерін су астында пайдалануға болады ма?
Жоқ, кәдімгі кабельдерді су астында пайдалана алмайсыз. Кәдімгі кабельдер суды бөгемейді немесе күшті құрышқа ие емес. Олар су астына қойылса тез бұзылады. Әрқашан суасты қайықтарында пайдалануға арналған кабельдерді таңдаңыз.
Орта вольтты суасты кабельдері қанша уақытқа созылады?
Көптеген сүңгуір қайық кабельдері 25 жылдан 40 жылға дейін қызмет етеді. Жақсы орнату олардың ұзақ қызмет етуіне көмектеседі. Күшті материалдар да оларды ұзақ жылдар бойы қызмет етеді. Кабельді қауіпсіз сақтау үшін оны жиі тексеріп тұру керек.
Неліктен кейбір суасты кабельдері мыс орнына алюминийді пайдаланады?
Алюминий кабельді мысқа қарағанда жеңілірек етеді. Бұл кабельдерді терең суға салғанда көмектеседі. Мыс электр энергиясын тасымалдау үшін жақсы, бірақ ол ауыр және қымбатырақ.
