Penerangan Terperinci
Apakah Kabel Kuasa Voltan Sederhana?
Kabel kuasa voltan sederhana (MV) ialah kabel kuasa yang dinilai untuk operasi fasa-ke-fasa berterusan antara 3.6 kV dan 30 kV (Um = 36 kV), ditakrifkan oleh IEC 60502-2. Kabel MV terletak antara rangkaian agihan voltan rendah (0.6/1 kV) dan sistem penghantaran voltan tinggi (≥66 kV) — ia ialah penyuap yang membawa kuasa daripada pencawang utama ke pencawang sekunder, daripada titik sambungan utiliti ke loji industri, dan daripada penjana turbin angin ke pencawang pengumpul ladang angin.
Perbezaan kritikal antara kabel voltan rendah (0.6/1 kV) dan kabel voltan sederhana ialah kehadiran skrin separa konduktif pada kedua-dua sisi penebat XLPE — skrin konduktor antara konduktor dan penebat, dan skrin penebat antara penebat dan skrin logam. Pada voltan MV, kecerunan medan elektrik dalam penebat cukup tinggi (biasanya 2–5 kV/mm pada voltan operasi) sehingga sebarang lompang mikroskopik, pencemaran, atau ketidakteraturan pada antara muka konduktor-penebat menjadi titik permulaan pelepasan separa. Pelepasan separa menghakis penebat secara progresif — apa yang bermula sebagai pelepasan 5 pC boleh berkembang menjadi kegagalan kabel selepas berbulan-bulan atau bertahun-tahun dalam perkhidmatan.
Skrin separa konduktif beroperasi pada potensi konduktor dan bumi masing-masing, mewujudkan sempadan ekipotensi licin tanpa lompang pada kedua-dua sisi penebat. Penghapusan jurang udara pada antara muka ini ialah keperluan pengilangan penentu untuk kabel MV — dicapai melalui proses penyemperitan tiga lapis di mana ketiga-tiga lapisan (skrin konduktor, penebat XLPE, skrin penebat) disemperit serentak dalam satu kepala dan berpaut silang bersama di bawah haba dan tekanan.
Kelas Voltan MV — Penarafan Mana untuk Sistem Anda?
| Voltan Sistem (Uₙ) | Penarafan Kabel IEC (U₀/U) | Um (Maks) | Aplikasi Biasa |
|---|---|---|---|
| 6.0 kV atau 6.6 kV | 3.6/6 kV atau 6/10 kV | 7.2 kV / 12 kV | Perlombongan, loji industri dengan motor MV |
| 10 kV atau 11 kV | 6/10 kV atau 8.7/15 kV | 12 kV / 17.5 kV | Agihan utiliti biasa di Eropah dan Asia |
| 15 kV atau 13.8 kV | 8.7/15 kV | 17.5 kV | Agihan utiliti dan industri Amerika Utara |
| 20 kV | 12/20 kV | 24 kV | Piawaian agihan voltan sederhana Eropah |
| 30 kV atau 33 kV | 18/30 kV | 36 kV | Litar pengumpul ladang angin, agihan UK dan Komanwel |
Peraturan pemilihan untuk U₀ (penarafan fasa-ke-bumi) ialah: U₀ kabel mestilah sama dengan atau lebih besar daripada voltan fasa-ke-bumi maksimum berterusan sistem dalam semua keadaan normal dan kerosakan bumi tunggal. Untuk sistem bumi pepejal, U₀ = Uₙ/√3. Untuk sistem yang boleh beroperasi dengan kerosakan bumi untuk tempoh lanjutan (bumi resonan, neutral terpencil), U₀ mungkin perlu menyamai Uₙ — penarafan kabel lebih tinggi dengan ketara, dan sebab sistem 11 kV dengan neutral terpencil mungkin menentukan kabel 8.7/15 kV (U₀ = 8.7 kV ≈ 11 kV × 0.8) dan bukannya 6/10 kV (U₀ = 6 kV ≈ 11 kV/√3).
Kabel MV Teras Tunggal vs Tiga Teras
| Parameter | Teras Tunggal | Tiga Teras |
|---|---|---|
| OD kabel setiap fasa | OD individu lebih kecil — pengendalian dan lenturan lebih mudah | OD lebih besar — lebih berat per meter, memerlukan jejari lentur lebih besar |
| Ampasiti (keratan rentas sama) | Lebih tinggi — pelesapan haba lebih baik | Lebih rendah — pemanasan bersama antara fasa dalam satu kabel |
| Pemasangan | Tiga kabel berasingan dibentang dalam formasi trefoil atau rata | Satu kabel dengan ketiga-tiga fasa; laluan lebih ringkas |
| Ikatan skrin logam | Ikatan silang diperlukan untuk laluan panjang bagi meminimumkan kehilangan arus edaran | Ikatan titik tunggal atau pepejal — arus edaran seimbang dalam kabel jika berperisai |
| Saiz skrin kerosakan bumi | Skrin bersaiz mengikut laluan arus kerosakan teras tunggal | Saiz skrin boleh bergantung pada gandingan skrin bersama |
| Aplikasi biasa | Keratan rentas besar (≥300 mm²), laluan panjang, pemasangan ikatan silang | Keratan rentas sederhana, agihan bandar, pemasangan ringkas |
| Panjang pengilangan | Lebih panjang mungkin (berat gelendong lebih kecil setiap fasa) | Lebih pendek (gelendong lebih berat); dihadkan oleh berat pengangkutan |
Kabel tiga teras ialah lalai untuk kebanyakan agihan MV kerana ia lebih ringkas dipasang dan disambung — satu parit kabel, satu tarikan kabel, satu simpang setiap litar. Kabel teras tunggal digunakan di mana keratan rentas melebihi apa yang praktikal dalam binaan tiga teras (biasanya melebihi 400–500 mm²), di mana panjang memerlukan ikatan silang untuk pengurusan kehilangan skrin, atau di mana berat kabel tiga teras tidak terkawal untuk pemasangan.
Pelepasan Separa — Pintu Kualiti Kabel MV
Ujian pelepasan separa (PD) ialah ujian kualiti muktamad untuk kabel MV — ia mengesahkan bahawa sistem penebat tersemperit tiga lapis bebas daripada lompang, pencemar, dan ketidakteraturan antara muka yang menyebabkan kegagalan penebat progresif. Piawaian ujian ialah IEC 60885-3.
Prosedur ujian PD untuk setiap panjang pengeluaran:- Voltan dinaikkan lancar ke 2 U₀ dan dipegang selama 10 saat
- Voltan dikurangkan ke 1.73 U₀
- Magnitud PD diukur pada 1.73 U₀ — mestilah ≤5 pC
- Pelepasan melebihi 5 pC pada 1.73 U₀ ialah sebab penolakan — panjang kabel dipotong, bahagian kecacatan ditanggalkan, dan bahagian selebihnya diuji semula
- Ujian diulang untuk setiap teras kabel berbilang teras
Saiz Skrin Logam — Arus Kerosakan Bumi
Skrin logam (pita kuprum atau wayar kuprum) berfungsi dua fungsi: ia menyediakan satah rujukan bumi yang ditakrifkan (penggredan kapasitif), dan ia membawa arus kerosakan bumi dari titik kerosakan kembali ke sumber. Fungsi kedua menentukan keratan rentas skrin:
- Keratan rentas skrin (A) = √(I² × t) / K, di mana:
- t = masa pelepasan kerosakan (saat, daripada tetapan geganti perlindungan)
- K = pemalar bahan: 226 untuk kuprum (adiabatik, akhir 200°C); 148 untuk aluminium
Contohnya: kerosakan bumi 12 kA, masa pelepasan 0.5 s → A = √(144 × 0.5) / 226 = √72 / 226 ≈ 37.7 mm² setara kuprum. Skrin wayar kuprum 50 mm² akan ditentukan dengan margin.
Keratan rentas skrin tidak mencukupi ialah punca biasa kegagalan kabel MV — skrin cair semasa kerosakan bumi sebelum geganti perlindungan melepaskan, arka kerosakan berpindah ke perisai atau fasa bersebelahan, dan kerosakan satu-fasa-ke-bumi meningkat kepada kerosakan tiga fasa.
Mengapa Memilih Kabel Kuasa Voltan Sederhana Yichi
- Sistem penebat XLPE tersemperit tiga lapis: Skrin konduktor, penebat XLPE, dan skrin penebat disemperit serentak dalam satu kepala pada talian CCV (pemvulkanan berterusan katenari). Proses penyemperitan tiga lapis menghapuskan lompang antara muka — sumber utama pelepasan separa dalam kabel MV
- Setiap panjang pengeluaran diuji PD: Bukan ujian sampel — setiap meter setiap panjang pengeluaran diuji PD kepada ≤5 pC pada 1.73 U₀ mengikut IEC 60885-3. Keputusan ujian dicetak pada label gelendong kabel dan sijil ujian
- Diuji jenis kepada IEC 60502-2: Program ujian jenis penuh termasuk pelepasan separa, faktor kuasa dielektrik (tan δ) vs voltan, ujian voltan kitaran haba, ujian tahan voltan impuls (BIL), dan ujian mekanikal pada semua binaan kabel
- Keratan rentas skrin direka mengikut kerosakan bumi anda: Berikan tahap kerosakan bumi sistem dan masa pelepasan perlindungan anda — kami mengira dan mengesahkan keratan rentas skrin logam mengikut IEC 60949 dan memasukkan pengiraan dalam helaian data kabel
- Penarafan voltan dan binaan tersuai: Kelas voltan IEC standard ialah 3.6/6, 6/10, 8.7/15, 12/20, 18/30 kV. Voltan pertengahan bukan standard, penebat TR-XLPE untuk keadaan basah, dan konfigurasi skrin tersuai tersedia atas permintaan
- Keserasian aksesori: Kami menyediakan panduan penyambungan dan penamatan serasi dengan pengilang aksesori MV utama (3M, Raychem/TE, Nexans, Pfisterer, Südkabel) — nyatakan sistem aksesori pilihan anda dan kami memadankan dimensi kabel sewajarnya