Průvodce výběrem 35 kV kabelu: XLPE konstrukce, kapacita a tipy pro nákup

Specifikace kabelu 35 kV pro nový napáječ rozvodny nebo průmyslovou distribuční linku je rozhodnutí, které se inženýři zřídkakdy dostanou dvakrát. Kabel ponese poruchový proud, uvidí teplo půdy a zůstane v provozu po desetiletí. Správným přístupem je nejprve vyřešit tři věci: systémové napětí, proudovou zatížitelnost při skutečné metodě instalace a tepelného zkratu při zkratu. Jakmile budou opraveny, následuje výběr vodiče, izolace, kovového stínění a vnějšího pláště z krátkého seznamu praktických možností. Pro většinu 35 kV projektů je ekonomickou a spolehlivou odpovědí kabel izolovaný XLPE s kovovou stínící vrstvou a robustním pláštěm přizpůsobeným podmínkám půdy nebo chodby.

Co znamená „35 kV kabel“ z hlediska designu?

Na typovém štítku je kabel 35 kV obvykle popsán svým jmenovitým napětím U0/U, nikoli pouze jmenovitým napětím systému. V třífázovém systému 35 kV by jmenovitý výkon kabelu měl být 26/35 kV. To znamená, že jmenovité napětí mezi vodičem a zeměmi je 26 kV, zatímco jmenovité napětí mezi fázemi je 35 kV. Maximální provozní napětí zařízení pro tuto třídu je 40,5 kV az toho vycházejí hodnoty tloušťky izolace a elektrické vzdálenosti v normě. IEC 60502-2 a GB/T 12706.2 se řídí stejnou logikou.

Z vnějšku dovnitř se kabel 35 kV skládá z vodiče, polovodivého stínění vodiče, izolace XLPE, polovodivého izolačního stínění, kovového stínění a vnějšího pláště. XLPE síťovaný polyethylen je průmyslovým standardem, protože odává vyšším provozním teplotám než PVC. Při trvalém zatížení jsou povoleny teploty vodičů 90 °C a krátkodobě lze tolerovat nouzové přetížení až do 130 °C.

XLPE izolovaný napájecí kabel pro 3,6/6kV až 26/35kV Tento kabel středního a vysokého napětí se vyznačuje izolací ze zesíťovaného polyetylenu, který umožňuje provoz při 90 °C a odolnost proti zkratu až do 250 °C. Vyhovuje podzemním, výkopovým, tunelovým nebo nadzemním instalacím a zajišťuje bezpečný a spolehlivý přenos energie. Zobrazit produkt →

Vodič, izolace, štít a plášť: čtyři rozhodnutí, na kterých záleží

• Materiál vodiče: měď zvolte, když je málo místa, když je kabelová trasa krátká nebo když je potřeba maximální tepelná účinnost. Vyberte si hliník na dlouhých nadzemních nebo zasypaných trasách, kde jsou hlavní faktory cena a hmotnost. Oba jsou pokryty požadavky na lankový vodič třídy 2 v IEC 60228.
• Izolační směs: XLPE je standard pro 26/35 kV. Typická jmenovitá tloušťka izolace pro tuto třídu napětí je kolem 10,5 mm, v závislosti na standardním vydání a požadavcích na zkrat.
• Kovové stínění: měděná páska nebo měděné drátěné stínění. Průřez stínění musí být dostatečně velký, aby vydržel jednosměrný zemní poruchový proud po dobu vymazání ochrany. Měděná pásková stínění fungují pro menší vodiče a nižší úrovně poruch; Pro větší vodiče a vyšší poruchové proudy se upřednostňují stínění z měděného drátu.
• Vnější plášť: PVC je stabilní na vzduchu, snadno se ukončuje a dobře funguje v interiéru. PE poskytuje lepší odolnost vůči vodě ve vlhké půdě. V oblastech náchylných k termitům nebo hlodavcům přidejte specifickou ochrannou směs nebo použijte design, který obsahuje další vrstvu.

Nepovažujte obrazovku za volitelný doplněk. U kabelu 35 kV je stínění součástí bezpečnostního systému. Přenáší kapacitní nabíjecí proud a v případě poruchy hlavních poruch proud, dokud ochrana nezačne fungovat. Příliš malá klona propálí izolaci a vytvoří druhý chybný bod.

Kapacita za skutečných instalací

Jmenovitý proud na typovém štítku je obvykle založen na ideálních podmínkách. Reálné projekty zahrnují okolní teplotu nad 30°C, více paralelních kabelů, sluneční záření nebo půdu s vysokým tepelným odporem. Tepelný odpor, vyjádřený v K·m/W, je zásadní hodnotou. Standardním předpokladem je suchý, zhutněný zásyp s hodnotou kolem 1,0 K·m/W, ale písčitá nebo suchá země může dosáhnout mnohem vyšších hodnot.

Když jsou kabely instalovány v kanálech nebo jako více paralelních vedení, kapacita dále klesá. Odlehčení na rozpouštění potrubí, vlhkosti půdy a počtu zatížených okruhů. U dlouhých tras se pokles napětí stává dalším řídícím faktorem. Kabel 26/35 kV má měrný odpor na kilometr, takže zvolená velikost musí vyhovovat jak úbytku napětí, tak tepelné stabilizaci proti zkratu, nejen trvalému proudu.

Typické kabelové aplikace 35 kV

• Napájecí rozvody a přívodní vedení transformátorů v městských distribučních sítích.
• Průmyslové závody a důlní rozvody elektřiny, kde kabel 35 kV propojuje rozváděč s distribučními transformátory.
• Kolektorová vedení obnovitelné energie v rozvodnách FV a větrných farem, kde vedou kabelové trasy od střídače nebo transformátoru k centrální rozvodně.
• Anténní rozvody, kde je na stožáry nebo stojany instalovány 35 kV anténní kabel, aby se výrazně zvýšila vzdálenost a zlepšila se bezpečnost veřejnosti.

V anténním izolovaném kabelu 35 kV dimenzovaným na 26/35 kV je izolace navržena pro stejné napětí systému jako podzemní verze. Konstrukce je optimalizována pro stropní instalaci s užšími poloměry ohybu a zjednodušeným zakončením, což z ní dělá praktickou volbu pro přeplněné chodby.

Anténový izolovaný kabel pro venkovní vedení 1kV až 35kV Tento kabel, navržený pro nadzemní rozvody v přeplněných chodbách, nabízí malé poloměry ohybu a zjednodušené zakončení pro systémy 26/35 kV. Podporuje různé izolační materiály a vyhovuje normám GB. Zobrazit produkt →

Kritéria nákupu a přijetí na ochranu vašeho projektu

Nákup kabelů 35 kV není totéž jako nákup vodičů nízkého napětí. Vlastník projektu by měl specifikovat normu, tloušťku izolace, třídu vodičů a uspořádání stínění. Dodavatel by měl poskytnout zprávu o typové zkoušce, záznamech o rutinních zkouškách a vzorku kabelu. Rutinní testy by měly zahrnovat měření částečného výboje, test odolnosti proti střídavému napětí a měření izolačního odporu ve výrobě. Limity částečného vybití pro XLPE kabely jsou obvykle vyjádřeny v pikocoulombech při specifikovaném zkušebním napětí a číslo je zapsáno v této řadě.

Na místě ověřte délku bubnu, těsnění konce kabelu a sériová čísla. Porovnejte naměřený odpor vodiče, kapacitu a tloušťku stínění se schválenými výkresy. U projektů požadujte před odesláním testu svědků třetí strany.

Užitečným praktickým odkazem pro třídění úrovní napětí, typů kabelů a aplikačních pravidel jsou stránky průvodce výběrem vysokonapěťového kabelu .

Čtyři běžné chyby kabelů 35 kV, kterým je třeba se vyhnout

1. Přehlížející hodnocení zkratu na obrazovce. Proudění stínění během jednofázové poruchy může být významný. Pokud je měděná páska nebo drátěné stínění příliš malé, stínění spálí dříve, než ochrana závady.
2. Použití tabulky ampacity trvalého zatížení z nižší napěťové třídy pro kabel 35 kV. Tloušťka izolace odvod tepla a tím i prostorovost. Vždy používejte správnou instalaci třídy napětí a správné podmínky.
3. Ignorování tepelného odporu půdy v chodbě pokládky. Suchá písčitá půda má mnohem vyšší tepelný odpor než vlhká hlína, takže kabel dimenzovaný na vzduchu se může snížit o 10–20 %, když je pohřben na stejném místě.
4. Přijímání kabelových bubnů dodávaných s poškozeným koncem, které poskytuje pronikání vlhkosti. Vlhkost se zhoršuje a může způsobit problémy s částečným připojením kabelu.

Udělejte si čas na zapsání systémového napětí, minimální velikosti vodiče podle toku zátěže, zkratového proudu dostupného na kabelových svorkách a skutečné trasy pokládky. Ten jednostránkový technický základ si nechte před dodavatelem a projektovým manažerem. Ušetří vám to drahé přepracování a kabel, který vypadá dobře na papíře, ale selže při první poruše.