Müasir enerji sistemlərində yüksək gərginlikli kabellər mühüm rol oynayır. Şəhərlərdə yeraltı elektrik şəbəkələrindən tutmuş dağlar və çaylar boyunca uzun məsafəli elektrik verilişi xətlərinə qədər yüksək gərginlikli kabellər elektrik enerjisinin səmərəli, dayanıqlı və təhlükəsiz ötürülməsini təmin edir. Bu məqalədə yüksək gərginlikli kabellərlə əlaqəli müxtəlif texnologiyalar, o cümlədən onların strukturu, təsnifatı, istehsal prosesi, performans xüsusiyyətləri, quraşdırılması və saxlanması ətraflı araşdırılacaqdır.
1.Yüksək gərginlikli kabellərin əsas quruluşu
Yüksək gərginlikli kabellər əsasən keçiricilərdən, izolyasiya təbəqələrindən, qoruyucu təbəqələrdən və qoruyucu təbəqələrdən ibarətdir.
Dirijor cərəyan üçün ötürücü kanaldır və adətən mis və ya alüminiumdan hazırlanır. Mis yaxşı keçiriciliyə və çevikliyə malikdir, alüminium isə nisbətən aşağı qiymətə və yüngül çəkiyə malikdir. Bu keçiricilər elastikliyi artırmaq üçün ümumiyyətlə çox telli bükülmüş məftillər şəklindədir.
İzolyasiya təbəqəsi yüksək gərginlikli kabelin əsas hissəsidir, cərəyan sızmasının qarşısını almaq və dirijorun xarici dünyadan təcrid edilməsində rol oynayır. Ümumi izolyasiya materiallarına çarpaz bağlı polietilen (XLPE), yağlı kağız və s. daxildir. XLPE əla elektrik xüsusiyyətlərinə, istiliyə davamlılığa və mexaniki möhkəmliyə malikdir və müasir yüksək gərginlikli kabellərdə geniş istifadə olunur.
Qoruyucu təbəqə daxili qoruyucu və xarici qoruyucuya bölünür. Daxili qalxan elektrik sahəsini vahid etmək və yerli boşalmanın izolyasiya təbəqəsinə zərər verməsinin qarşısını almaq üçün istifadə olunur; xarici qalxan kabelə xarici elektromaqnit sahəsinin müdaxiləsini azalda bilər, həmçinin kabelin xarici dünyaya elektromaqnit təsirinin qarşısını ala bilər.
Qoruyucu təbəqə əsasən kabeli mexaniki zədə, kimyəvi korroziya və suyun daxil olması kimi xarici amillərin zədələnməsindən qoruyur. Adətən metal zirehdən və xarici qabıqdan ibarətdir. Metal zireh mexaniki güc təmin edə bilər və xarici qabığın suya davamlı və korroziyaya qarşı funksiyaları var.
2. Yüksək gərginlikli kabellərin təsnifatı
Gərginlik səviyyəsinə görə yüksək gərginlikli kabellər orta gərginlikli kabellərə (ümumiyyətlə 3-35 kV), yüksək gərginlikli kabellərə (35-110 kV), ultra yüksək gərginlikli kabellərə (110-500 kV) və ultra yüksək kabellərə bölünə bilər. -gərginlikli kabellər (500kV-dan yuxarı). Müxtəlif gərginlik səviyyəli kabellər struktur dizaynı, izolyasiya tələbləri və s.
İzolyasiya materialları baxımından yuxarıda qeyd olunan XLPE kabelləri və yağlı kağız kabellərə əlavə olaraq etilen-propilen rezin kabellər də mövcuddur. Yağlı kağız kabellər uzun tarixə malikdir, lakin yüksək texniki xidmət xərclərinə və digər səbəblərə görə tədricən XLPE kabelləri ilə əvəz edilmişdir. Etilen propilen rezin kabel yaxşı elastikliyə və hava müqavimətinə malikdir və bəzi xüsusi hallar üçün uyğundur.
3. Yüksək gərginlikli kabelin istehsal prosesi
Yüksək gərginlikli kabelin istehsalı mürəkkəb və incə bir prosesdir.
Konduktorların istehsalı ilk növbədə dirijorun ölçü dəqiqliyini və mexaniki xüsusiyyətlərini təmin etmək üçün mis və ya alüminium xammalın dartılmasını, bükülməsini və digər prosesləri tələb edir. Bükmə prosesi zamanı dirijorun keçiriciliyini yaxşılaşdırmaq üçün iplərin ipləri sıx şəkildə təşkil edilməlidir.
İzolyasiya təbəqəsinin ekstruziyası əsas addımlardan biridir. XLPE izolyasiya təbəqəsi üçün XLPE materialı yüksək temperaturda ekstrüde edilir və keçiriciyə bərabər şəkildə bükülür. Ekstruziya prosesi zamanı izolyasiya təbəqəsinin keyfiyyət və qalınlığının vahidliyini təmin etmək üçün temperatur, təzyiq və ekstruziya sürəti kimi parametrlərə ciddi şəkildə nəzarət edilməlidir.
Qoruyucu təbəqə adətən metal məftil toxuması və ya metal lentlə sarılması ilə hazırlanır. Daxili və xarici qalxanların istehsal prosesləri bir qədər fərqlidir, lakin hər ikisi də qoruyucu təbəqənin bütövlüyünü və yaxşı elektrik əlaqəsini təmin etməlidir.
Nəhayət, qoruyucu təbəqənin istehsalına metal zirehlərin qoyulması və xarici qabığın ekstruziyası daxildir. Metal zireh kabelə möhkəm oturmalıdır və xarici qabığın ekstruziyası baloncuklar və çatlar kimi qüsurlar olmadan hamar bir görünüş təmin etməlidir.
4. Yüksək gərginlikli kabellərin iş xüsusiyyətləri
Elektrik performansı baxımından yüksək gərginlikli kabellər yüksək izolyasiya müqavimətinə, aşağı dielektrik itkisinə və yaxşı gərginlik müqavimətinə malik olmalıdır. Yüksək izolyasiya müqaviməti cərəyan sızmasının qarşısını effektiv şəkildə ala bilər, aşağı dielektrik itkisi ötürmə zamanı elektrik enerjisinin itkisini azaldır və yaxşı gərginlik müqaviməti kabelin yüksək gərginlikli mühitdə təhlükəsiz işləməsini təmin edir.
Mexanik xüsusiyyətlərə görə, kabel kifayət qədər gərginlik gücünə, əyilmə radiusuna və təsir müqavimətinə malik olmalıdır. Quraşdırma və istismar zamanı kabel uzanma, əyilmə və xarici qüvvənin təsirinə məruz qala bilər. Mexanik xüsusiyyətlər kifayət deyilsə, kabelin zədələnməsinə səbəb olmaq asandır.
İstilik performansı da vacib bir aspektdir. Kabel əməliyyat zamanı, xüsusilə də yüksək yük altında işləyərkən istilik yaradacaq. Buna görə də, kabel yaxşı istilik müqavimətinə malik olmalıdır və izolyasiyanın köhnəlməsi kimi problem olmadan müəyyən bir temperatur aralığında normal işləyə bilməlidir. XLPE kabeli nisbətən yaxşı istilik müqavimətinə malikdir və daha yüksək temperaturda uzun müddət işləyə bilər.
5. Yüksək gərginlikli kabellərin quraşdırılması və təmiri
Quraşdırma baxımından ilk şey, kabel çəkmə yolunun ağlabatan və təhlükəsiz olmasını təmin etmək üçün yolu planlaşdırmaqdır. Döşəmə prosesində kabelin həddindən artıq uzanması, əyilməsi və ekstruziyasının qarşısını almaq üçün diqqət yetirilməlidir. Uzun məsafəli kabel çəkilməsi üçün adətən tikintiyə kömək etmək üçün kabel konveyerləri kimi avadanlıqlardan istifadə olunur.
Kabel birləşmələrinin istehsalı quraşdırma prosesində əsas əlaqədir. Birləşmənin keyfiyyəti kabelin işləmə etibarlılığına birbaşa təsir göstərir. Birləşmələr edərkən kabeli soymaq, təmizləmək, birləşdirmək və izolyasiya etmək lazımdır. Birləşmənin elektrik və mexaniki xüsusiyyətlərinin tələblərə cavab verməsini təmin etmək üçün hər bir addım ciddi şəkildə proses tələblərinə uyğun olaraq həyata keçirilməlidir.
Yüksək gərginlikli kabellərin uzunmüddətli dayanıqlı işləməsi üçün təmir işləri vacibdir. Müntəzəm yoxlamalar, kabel görünüşünün zədələndiyini və ya qabığın zədələndiyini dərhal aşkar edə bilər. Eyni zamanda, bəzi sınaq avadanlığı izolyasiya performansını və kabelin qismən boşalmasını yoxlamaq üçün də istifadə edilə bilər. Problemlər aşkar edilərsə, vaxtında təmir edilməli və ya dəyişdirilməlidir.
6. Yüksək gərginlikli kabellərin nasazlığı və aşkarlanması
Yüksək gərginlikli kabellərin ümumi nasazlıqlarına izolyasiyanın qırılması, keçiricinin ayrılması və birləşmənin nasazlığı daxildir. İzolyasiyanın pozulması, izolyasiyanın köhnəlməsi, qismən boşalma və ya xarici həddindən artıq gərginlik səbəbindən baş verə bilər. Konduktorun kəsilməsi adətən mexaniki xarici qüvvə və ya uzunmüddətli həddindən artıq yüklənmə nəticəsində baş verir. Birgə nasazlığı, zəif birgə istehsal prosesi və ya əməliyyat zamanı şiddətli istilik nəticəsində yarana bilər.
Bu nasazlıqları aşkar etmək üçün bir çox aşkarlama üsulları mövcuddur. Qismən boşalmanın aşkarlanması çox istifadə edilən üsuldur. Kabeldə qismən boşalma nəticəsində yaranan siqnalı aşkar edərək, kabelin içərisində izolyasiya qüsurlarının olub olmadığını müəyyən etmək olar. Dözümlü gərginlik testi kabelin dayanıqlı gərginlik qabiliyyətini aşkar edə və potensial izolyasiya problemlərini tapa bilər. Bundan əlavə, infraqırmızı termal görüntüləmə texnologiyası kabelin səthində temperaturun paylanmasını aşkar edə bilər, beləliklə kabeldə yerli həddindən artıq istiləşmə kimi problemlərin olub olmadığını öyrənə bilərsiniz.
7. Enerji sistemlərində yüksək gərginlikli kabellərin tətbiqi və inkişaf tendensiyası
Enerji sistemlərində yüksək gərginlikli kabellər şəhər elektrik şəbəkəsinin transformasiyasında, böyük elektrik stansiyalarının çıxış xətlərində, sualtı kabel ötürülməsində və digər sahələrdə geniş istifadə olunur. Şəhər elektrik şəbəkələrində, məhdud yer üzündən, yeraltı kabellərdən istifadə məkana qənaət edə və şəhərin gözəlliyini yaxşılaşdıra bilər. Böyük elektrik stansiyalarının çıxan xətləri elektrik enerjisini uzaq yarımstansiyalara ötürmək üçün yüksək gərginlikli kabellərdən istifadə etməyi tələb edir. Sualtı kabel ötürülməsi dənizlərarası elektrik ötürülməsini həyata keçirə və adalar və sahilyanı ərazilər üçün sabit enerji təchizatı təmin edə bilər.
Enerji texnologiyasının davamlı inkişafı ilə yüksək gərginlikli kabellər də bəzi inkişaf meyllərini göstərdi. Bunlardan biri daha yüksək gərginlikli kabellərin tədqiqi və inkişafı və tətbiqidir. Elektrik enerjisinin uzun məsafələrə ötürülməsinə tələbatın artması ilə ultra yüksək gərginlikli kabellərin inkişafı diqqət mərkəzində olacaq. İkincisi, kabellərin zəkasıdır. Sensorları və digər avadanlıqları kabelə inteqrasiya etməklə, kabelin işləmə vəziyyətinin real vaxt rejimində monitorinqinə və nasazlıq barədə xəbərdarlığa nail olmaq olar ki, bu da kabelin işləmə etibarlılığını artırır. Üçüncüsü, ekoloji cəhətdən təmiz kabellərin inkişafıdır. İnsanların ətraf mühitin mühafizəsi tələbləri artdıqca, az çirkli, təkrar istifadə edilə bilən kabel materiallarının tədqiqi və inkişafı gələcək inkişaf istiqaməti olacaqdır.
Göndərmə vaxtı: 24 sentyabr 2024-cü il