Gedetailleerde Beschrijving
Wat is FDEH-windturbine-vermogenskabel?
FDEH is de Chinese aanduiding voor windturbine-vermogenskabel (风力发电电缆 Fēnglì Fādiàn Diànlǎn — de tekens F, D, E, H coderen het kabeltype volgens het Chinese kabelaanduidingssysteem). Het is een flexibele, EPR-geïsoleerde, met CR/CPE omhulde vermogenskabel, speciaal ontworpen voor de extreme mechanische en omgevingsomstandigheden in een windturbinegondel en -toren.
De windturbineomgeving is uniek veeleisend: de gondel bevindt zich op 80–150 meter boven de grond en draait zich naar de wind. De kabels in de gondel worden blootgesteld aan continue trillingen van de tandwielkast en generator, oliedamp uit het smeersysteem van de tandwielkast, temperatuurschommelingen van -40°C tot +70°C en elektromagnetische interferentie van de op IGBT gebaseerde vermogensconverter die het generatorvermogen omzet naar net-synchroon vermogen. De kabel-servicelus tussen de gondel en de toren ondervindt torsie — ±150° per meter — terwijl de gondel meedraait met veranderende windrichtingen, honderden keren per dag, gedurende de ontwerplevensduur van 20–25 jaar van de turbine.
Een standaard vermogenskabel in deze omgeving zou binnen enkele maanden uitvallen: PVC-isolatie wordt bros door olieblootstelling en lage-temperatuurcycli; XLPE-isolatie mist de torsieflexibiliteit die EPR biedt; blanke kopergeleider corrodeert door condens; een PVC-mantel barst door ozon dat door de hoogspanningsgenerator en converter wordt gegenereerd. De FDEH-kabelconstructie — EPR-isolatie, CR/CPE-mantel, vertinde kopergeleider, anti-torsie-strenging — is de technisch uitgewerkte oplossing voor deze omgeving.
Het torsieprobleem — waarom windturbinekabel anders is
Torsie — draaien rond de lengteas van de kabel — is de mechanische spanning die windturbinekabel onderscheidt van alle andere industriële flexibele kabels. Een kabelrupskabel buigt in één vlak. Een robotkabel buigt en draait bij de gewrichten. Een windturbinekabel ondervindt zuivere torsie in de servicelus bovenaan de toren, waar de kabel de vaste torenbedrading met de roterende gondel verbindt.
Wanneer een standaard gestrande kabel wordt gedraaid, trekt de spiraalvormige strenging van de geleiders aan de ene zijde van de draaiing strakker en aan de andere zijde losser — de geleiders aan de strakke zijde ondervinden compressie (knikken) en die aan de losse zijde ondervinden spanning (insnoering). Na duizenden torsiecycli vermoeit deze afwisselende compressie/spanning de koperdraden en breekt ze uiteindelijk.
Windturbinekabel gaat torsie te lijf met drie constructie-elementen:
- Gecontroleerde strenglengte: de strenglengte van de aderstrenging is korter dan die van een standaard flexibele kabel — doorgaans 8–12× de aderdiameter tegenover 12–16× bij standaard — om de relatieve beweging tussen de draden tijdens torsie te minimaliseren
- Anti-torsie-vulmaterialen: PU- of met aramide versterkte staven in de tussenruimten van de aders fungeren als elastische veren — ze slaan energie op wanneer de kabel wordt gedraaid en geven die weer vrij wanneer de draaiing wordt verwijderd, waardoor de kabel terugkeert naar zijn neutrale positie en de mechanische arbeid die de kopergeleiders moeten absorberen vermindert
- EPR-isolatie: de rubberachtige elasticiteit van EPR stelt de isolatie in staat tijdens torsie elastisch met de geleider mee te vervormen en te herstellen zonder permanente vervorming of loslating van het geleideroppervlak
Waarom kiezen voor Yichi FDEH-windturbine-vermogenskabels
- EPR-isolatie als standaard — het juiste materiaal voor windturbinebedrijf: EPR is de enige isolatie die de combinatie van torsieflexibiliteit, oliebestendigheid en koudebuigprestaties biedt die het windturbinebedrijf vereist. PVC en XLPE zijn niet geschikt voor torsietoepassingen en mogen niet worden gespecificeerd voor de bekabeling van windturbinegondels
- Torsie-geclassificeerde constructie geverifieerd door typeonderzoek: de torsieprestaties van de kabel worden geverifieerd op een torsietestmachine — ±150° per meter, >10 000 cycli, met continue bewaking van geleiderweerstand en isolatie-integriteit. De acceptatiecriteria van de test: nul geleiderbreuken, <10% weerstandstoename, geen scheuren in isolatie of mantel
- Anti-torsie-vulsysteem ontwikkeld voor de kabeldiameter: het vulmateriaalsoort, de grootte en de plaatsing in de aderassemblage worden voor elk kabelontwerp gekozen op basis van de aderconfiguratie, de totale diameter en de verwachte torsiehoek — geen generiek vulmateriaal dat op alle kabelgroottes wordt toegepast
- CR- en CPE-mantelopties — selecteer voor uw installatieklimaat: CR voor standaard onshore-windturbines; CPE voor Arctische/sub-Arctische locaties waar wintertemperaturen onder -30°C worden verwacht. De keuze van het mantelmateriaal sluit aan bij de minimale bedrijfstemperatuur van de turbinesite
- EMC-afschermingsoptie voor converter-naar-generatorkabels: de vermogensconverter genereert hoogfrequente EMI; een afgeschermde vermogenskabel biedt een retourpad met lage impedantie voor common-mode-stromen en vermindert uitgestraalde EMI in de besturings-, communicatie- en conditiebewakingssystemen van de turbine
- Conformiteit met de specificatie van de turbinemanufacturer: wij produceren volgens het kabelvoorschrift van de individuele windturbinemanufacturer — het aderaantal, de doorsnede, de kleurcode, de afschermingsconfiguratie en de mechanische testeisen die de turbine-OEM voor elke kabelpositie in de turbine definieert