Részletes Leírás
Mi az a középfeszültségű tápkábel?
A középfeszültségű (MV) tápkábel olyan tápkábel, amelyet az IEC 60502-2 határoz meg: folyamatos fázisonkénti üzemre tervezve 3,6 kV és 30 kV (Um = 36 kV) között. Az MV kábelek a kisfeszültségű elosztóhálózat (0,6/1 kV) és a nagyfeszültségű átviteli rendszer (≥66 kV) között helyezkednek el — ezek azok a betáplálók, amelyek az elsődleges alállomásokról a másodlagos alállomásokra, a közüzemi csatlakozási pontról az ipari üzembe, és a szélturbina-generátorról a szélerőművi gyűjtőalállomásra szállítják az energiát.
A kisfeszültségű (0,6/1 kV) és a középfeszültségű kábel közötti kritikus különbség a félvezető árnyékoló rétegek jelenléte az XLPE szigetelés mindkét oldalán — vezetőárnyékoló réteg a vezető és a szigetelés között, valamint szigetelés-árnyékoló réteg a szigetelés és a fémes árnyékolás között. MV feszültségeken a szigetelésen belüli villamos térerősség-gradiens elég magas (üzemi feszültségen jellemzően 2–5 kV/mm) ahhoz, hogy a vezető–szigetelés felületen bármilyen mikroszkopikus légzárvány, szennyeződés vagy egyenetlenség a részleges kisülés kiindulási pontjává váljon. A részleges kisülés fokozatosan erodálja a szigetelést — ami 5 pC-os kisülésként kezdődik, hónapok vagy évek üzem után kábelhibává nőhet.
A félvezető árnyékoló rétegek a vezető, illetve a földpotenciálon működnek, sima, légzárványmentes ekvipotenciális határfelületeket hozva létre a szigetelés mindkét oldalán. A légrések kiküszöbölése ezeken a felületeken az MV kábel meghatározó gyártási követelménye — ezt a háromrétegű extrúziós eljárással érik el, amelyben mindhárom réteget (vezetőárnyékoló réteg, XLPE szigetelés, szigetelés-árnyékoló réteg) egy fejben, egyszerre extrudálják, és hő és nyomás hatására térhálósítják össze.
MV feszültségosztályok — melyik besorolás az Ön rendszeréhez?
| Rendszerfeszültség (Uₙ) | IEC kábelbesorolás (U₀/U) | Um (max) | Tipikus alkalmazás |
|---|---|---|---|
| 6,0 kV vagy 6,6 kV | 3,6/6 kV vagy 6/10 kV | 7,2 kV / 12 kV | Bányászat, MV motoros ipari üzemek |
| 10 kV vagy 11 kV | 6/10 kV vagy 8,7/15 kV | 12 kV / 17,5 kV | Általános közüzemi elosztás Európában és Ázsiában |
| 15 kV vagy 13,8 kV | 8,7/15 kV | 17,5 kV | Észak-amerikai közüzemi elosztás és ipar |
| 20 kV | 12/20 kV | 24 kV | Európai középfeszültségű elosztási szabvány |
| 30 kV vagy 33 kV | 18/30 kV | 36 kV | Szélerőművi gyűjtőáramkörök, egyesült királyságbeli és nemzetközösségi elosztás |
Az U₀ (fázis–föld besorolás) kiválasztási szabálya: a kábel U₀ értékének egyenlőnek vagy nagyobbnak kell lennie a rendszer maximális folyamatos fázis–föld feszültségénél minden normál és egyfázisú földzárlati üzemállapotban. Szilárdan földelt rendszer esetén U₀ = Uₙ/√3. Olyan rendszernél, amely hosszabb ideig tud földzárlattal üzemelni (rezonáns földelés, izolált nullpont), az U₀ értékének meg kell egyeznie Uₙ-nel — lényegesen magasabb kábelbesorolás, és ezért adhatnak meg egy izolált nullpontú 11 kV-os rendszernél 8,7/15 kV-os kábelt (U₀ = 8,7 kV ≈ 11 kV × 0,8) a 6/10 kV-os helyett (U₀ = 6 kV ≈ 11 kV/√3).
Egyeres vs háromeres MV kábel
| Paraméter | Egyeres | Háromeres |
|---|---|---|
| Kábelátmérő fázisonként | Kisebb egyedi átmérő — könnyebb kezelés és hajlítás | Nagyobb átmérő — méterenként nehezebb, nagyobb hajlítási sugarat igényel |
| Áramterhelhetőség (azonos keresztmetszet) | Nagyobb — jobb hőleadás | Kisebb — a fázisok kölcsönös fűtése egy kábelben |
| Telepítés | Három külön kábel háromszög vagy lapos elrendezésben | Egy kábel mindhárom fázissal; egyszerűbb nyomvonal |
| Fémes árnyékolás kötése | Kereszthálós kötés szükséges hosszú szakaszoknál a keringő áramok veszteségének minimalizálásához | Egypontos vagy szilárd kötés — a keringő áramok a kábelen belül kiegyenlítettek, ha páncélozott |
| Földzárlati árnyékolás méretezése | Az árnyékolás az egyeres zárlati áramút alapján méretezve | Az árnyékolás méretezése támaszkodhat a kölcsönös árnyékolási csatolásra |
| Tipikus alkalmazás | Nagy keresztmetszetek (≥300 mm²), hosszú szakaszok, kereszthálós kötésű telepítések | Közepes keresztmetszetek, városi elosztás, egyszerű telepítések |
| Gyártási hossz | Hosszabb lehetséges (kisebb dob-tömeg fázisonként) | Rövidebb (nehezebb dob); a szállítási tömeg korlátozza |
A háromeres kábel a legtöbb MV elosztás alapértelmezése, mert egyszerűbb a telepítése és a kötése — egy kábelárok, egy kábelhúzás, egy kötés áramkörönként. Az egyeres kábelt ott használják, ahol a keresztmetszet meghaladja a háromeres kivitelben praktikusan megvalósíthatót (jellemzően 400–500 mm² felett), ahol a hossz a kereszthálós kötést igényli az árnyékolási veszteségek kezelésére, vagy ahol a háromeres kábel tömege kezelhetetlen lenne a telepítéshez.
Részleges kisülés — az MV kábel minőségi kapuja
A részleges kisülés (PD) vizsgálat az MV kábel meghatározó minőségi vizsgálata — igazolja, hogy a háromrétegű szigetelési rendszer mentes a fokozatos szigeteléskárosodást okozó légzárványoktól, szennyeződésektől és felületi egyenetlenségektől. A vizsgálati szabvány az IEC 60885-3.
PD-vizsgálati eljárás minden gyártási hosszon:- A feszültséget egyenletesen 2 U₀-ra emelik, és 10 másodpercig tartják
- A feszültséget 1,73 U₀-ra csökkentik
- A PD nagyságát 1,73 U₀-n mérik — ≤5 pC-nak kell lennie
- Az 1,73 U₀-n mért 5 pC-t meghaladó kisülés elutasítási ok — a kábelhosszt elvágják, a hibás szakaszt eltávolítják, és a fennmaradó szakaszokat újravizsgálják
- A vizsgálatot a több eres kábel minden erén megismétlik
Fémes árnyékolás méretezése — földzárlati áram
A fémes árnyékolás (rézszalag vagy rézhuzalok) két funkciót lát el: meghatározott földreferencia-felületet biztosít (kapacitív fokozás), és a földzárlati áramot a hibahelyről visszavezeti a forráshoz. A második funkció határozza meg az árnyékolás keresztmetszetét:
- Árnyékolás keresztmetszete (A) = √(I² × t) / K, ahol:
- t = hibaleloldási idő (másodperc, a védelmi relé beállításából)
- K = anyagállandó: 226 réznél (adiabatikus, 200°C végállapot); 148 alumíniumnál
Például: 12 kA földzárlati áram, 0,5 s leoldási idő → A = √(144 × 0,5) / 226 = √72 / 226 ≈ 37,7 mm² rézegyenérték. Egy 50 mm²-es rézhuzal-árnyékolást tartalékkal adnának meg.
Az elégtelen árnyékolás-keresztmetszet az MV kábelhibák gyakori oka — az árnyékolás földzárlat közben megolvad, mielőtt a védelmi relé leoldana, a hibaív átterjed a páncélzatra vagy a szomszédos fázisokra, és az egyfázisú földzárlat háromfázisú zárlattá fajul.
Miért válassza a Yichi középfeszültségű tápkábeleit
- Háromrétegű extrúziós XLPE szigetelési rendszer: a vezetőárnyékoló réteget, az XLPE szigetelést és a szigetelés-árnyékoló réteget egyetlen fejben, egyszerre extrudálják CCV (láncmenetű folyamatos vulkanizáló) vonalon. A háromrétegű extrúziós eljárás kiküszöböli a felületi légzárványokat — az MV kábelek részleges kisülésének elsődleges forrását
- Minden gyártási hossz PD-vizsgált: nem mintavételi vizsgálat — minden gyártási hossz minden méterét ≤5 pC-ig PD-vizsgálják 1,73 U₀-n az IEC 60885-3 szerint. A vizsgálati eredmény a kábeldob címkéjére és a vizsgálati tanúsítványra is rákerül
- IEC 60502-2 típusvizsgált: teljes típusvizsgálati program, beleértve a részleges kisülést, a dielektromos veszteségi tényező (tan δ) feszültségfüggését, a hőciklusos feszültségvizsgálatot, a hullámfeszültség-állósági vizsgálatot (BIL) és a mechanikai vizsgálatokat minden kábelkivitelre
- Az Ön földzárlatára méretezett árnyékolás-keresztmetszet: adja meg a rendszer földzárlati szintjét és a védelmi leoldási időt — az IEC 60949 szerint kiszámoljuk és ellenőrizzük a fémes árnyékolás keresztmetszetét, és a számítást mellékeljük a kábel adatlapjához
- Egyedi feszültségbesorolások és kivitelek: a standard IEC feszültségosztályok a 3,6/6, 6/10, 8,7/15, 12/20, 18/30 kV. Nem szabványos köztes feszültségek, TR-XLPE szigetelés nedves körülményekhez és egyedi árnyékolási konfigurációk kérésre elérhetők
- Tartozék-kompatibilitás: kötési és véglezárási útmutatást biztosítunk, amely kompatibilis a nagyobb MV tartozékgyártókkal (3M, Raychem/TE, Nexans, Pfisterer, Südkabel) — adja meg az előnyben részesített tartozékrendszert, és ennek megfelelően igazítjuk a kábel méreteit