Detaylı Açıklama
Orta Gerilim Güç Kablosu Nedir?
Orta gerilim (OG) güç kablosu, IEC 60502-2 ile tanımlanan, fazlar arası sürekli işletme gerilimi 3.6 kV ile 30 kV (Um = 36 kV) arasında olan bir güç kablosudur. Orta gerilim kabloları, alçak gerilim dağıtım şebekesi (0.6/1 kV) ile yüksek gerilim iletim sistemi (≥66 kV) arasında yer alır — birincil trafo merkezlerinden ikincil trafo merkezlerine, şebeke bağlantı noktasından endüstriyel tesise ve rüzgar türbini jeneratöründen rüzgar santrali toplayıcı trafo merkezine güç taşıyan besleyicilerdir.
Alçak gerilim (0.6/1 kV) kablosu ile orta gerilim kablosu arasındaki kritik fark, XLPE yalıtımın her iki tarafında yarı iletken ekranların bulunmasıdır — iletken ile yalıtım arasında bir iletken ekranı ve yalıtım ile metalik ekran arasında bir yalıtım ekranı. Orta gerilim gerilimlerinde, yalıtım içindeki elektrik alan gradyanı (işletme geriliminde tipik olarak 2–5 kV/mm) iletken-yalıtım arayüzündeki herhangi bir mikroskobik boşluğun, kirliliğin veya düzensizliğin kısmi deşarj başlangıç noktası haline gelmesine yetecek kadar yüksektir. Kısmi deşarj yalıtımı ilerleyerek aşındırır — 5 pC'lik bir deşarj olarak başlayan şey, hizmette aylar veya yıllar sonra kablo arızasına dönüşebilir.
Yarı iletken ekranlar sırasıyla iletken ve toprak potansiyelinde çalışarak yalıtımın her iki tarafında pürüzsüz, boşluksuz eşpotansiyel sınırlar oluşturur. Bu arayüzlerde hava boşluklarının ortadan kaldırılması, orta gerilim kablosu için tanımlayıcı üretim gereksinimidir — üç katmanın da (iletken ekranı, XLPE yalıtım, yalıtım ekranı) tek bir kafada aynı anda ekstrüze edildiği ve ısı ile basınç altında birlikte çapraz bağlandığı üç kat ekstrüzyon prosesiyle elde edilir.
Orta Gerilim Gerilim Sınıfları — Sisteminiz İçin Hangi Anma?
| Sistem Gerilimi (Uₙ) | IEC Kablo Anma Değeri (U₀/U) | Um (Maks) | Tipik Uygulama |
|---|---|---|---|
| 6.0 kV veya 6.6 kV | 3.6/6 kV veya 6/10 kV | 7.2 kV / 12 kV | Orta gerilim motorlu madencilik, endüstriyel tesisler |
| 10 kV veya 11 kV | 6/10 kV veya 8.7/15 kV | 12 kV / 17.5 kV | Avrupa ve Asya'da yaygın kamu dağıtımı |
| 15 kV veya 13.8 kV | 8.7/15 kV | 17.5 kV | Kuzey Amerika kamu dağıtımı ve endüstriyel |
| 20 kV | 12/20 kV | 24 kV | Avrupa orta gerilim dağıtım standardı |
| 30 kV veya 33 kV | 18/30 kV | 36 kV | Rüzgar santrali toplayıcı devreleri, İngiltere ve Milletler Topluluğu dağıtımı |
U₀ (faz-toprak anma değeri) seçim kuralı şudur: kablonun U₀ değeri, tüm normal ve tek toprak arızası koşullarında sistemin maksimum sürekli faz-toprak gerilimine eşit veya daha büyük olmalıdır. Toprağı sağlam bağlı bir sistemde U₀ = Uₙ/√3'tür. Uzun süre toprak arızasıyla çalışabilen bir sistemde (rezonans topraklama, izole nötr) U₀'nin Uₙ'ye eşit olması gerekebilir — bu önemli ölçüde daha yüksek bir kablo anma değeridir ve izole nötr'lü bir 11 kV sistemin 6/10 kV (U₀ = 6 kV ≈ 11 kV/√3) yerine 8.7/15 kV (U₀ = 8.7 kV ≈ 11 kV × 0.8) kablo belirlemesinin nedenidir.
Tek Damarlı ve Üç Damarlı Orta Gerilim Kablo
| Parametre | Tek Damarlı | Üç Damarlı |
|---|---|---|
| Faz başına kablo dış çapı | Daha küçük bireysel dış çap — daha kolay taşıma ve bükme | Daha büyük dış çap — metre başına daha ağır, daha büyük bükülme yarıçapı gerektirir |
| Akım taşıma kapasitesi (aynı kesit) | Daha yüksek — daha iyi ısı dağılımı | Daha düşük — tek kabloda fazlar arası karşılıklı ısınma |
| Tesisat | Yonca (trefoil) veya yassı dizilimde üç ayrı kablo | Üç fazın tamamı tek kabloda; daha basit hat çekimi |
| Metalik ekran bağlama | Uzun hatlarda sirkülasyon akımı kayıplarını en aza indirmek için çapraz bağlama gerekir | Tek nokta veya katı bağlama — zırhlıysa sirkülasyon akımları kablo içinde dengelenir |
| Toprak arıza ekranı boyutlandırması | Ekran tek damarlı arıza akım yoluna göre boyutlandırılır | Ekran boyutlandırması karşılıklı ekran kuplajına dayanabilir |
| Tipik uygulama | Büyük kesitler (≥300 mm²), uzun hatlar, çapraz bağlı tesisatlar | Orta kesitler, kentsel dağıtım, basit tesisatlar |
| Üretim boyu | Daha uzun mümkündür (faz başına daha küçük makara ağırlığı) | Daha kısa (daha ağır makara); nakliye ağırlığıyla sınırlı |
Üç damarlı kablo, tesisatı ve eklemesi daha basit olduğu için çoğu orta gerilim dağıtımında varsayılan seçimdir — devre başına bir kablo hendeği, bir kablo çekimi, bir ek. Tek damarlı kablo, kesitin üç damarlı yapıda pratik olanı aştığı (tipik olarak 400–500 mm²'nin üzerinde), uzunluğun ekran kaybı yönetimi için çapraz bağlama gerektirdiği veya üç damarlı bir kablonun ağırlığının tesisat için yönetilemez olacağı durumlarda kullanılır.
Kısmi Deşarj — Orta Gerilim Kablonun Kalite Kapısı
Kısmi deşarj (PD) testi, orta gerilim kablosu için kesin kalite testidir — üç kat ekstrüzyonlu yalıtım sisteminin ilerleyen yalıtım arızasına neden olan boşluklardan, kirleticilerden ve arayüz düzensizliklerinden arınmış olduğunu doğrular. Test standardı IEC 60885-3'tür.
Her üretim boyu için kısmi deşarj test prosedürü:- Gerilim 2 U₀'ya düzgün şekilde yükseltilir ve 10 saniye tutulur
- Gerilim 1.73 U₀'ya düşürülür
- PD büyüklüğü 1.73 U₀'da ölçülür — ≤5 pC olmalıdır
- 1.73 U₀'da 5 pC'yi aşan bir deşarj reddedilme nedenidir — kablo boyu kesilir, arızalı bölüm çıkarılır ve kalan bölümler yeniden test edilir
- Test, çok damarlı bir kablonun her damarı için tekrarlanır
Metalik Ekran Boyutlandırması — Toprak Arıza Akımı
Metalik ekran (bakır şerit veya bakır teller) iki işleve hizmet eder: tanımlı bir toprak referans düzlemi sağlar (kapasitif derecelendirme) ve toprak arıza akımını arıza noktasından kaynağa geri taşır. İkinci işlev ekran kesitini belirler:
- Ekran kesiti (A) = √(I² × t) / K, burada:
- t = arıza temizleme süresi (saniye, koruma rölesi ayarından)
- K = malzeme sabiti: bakır için 226 (adyabatik, 200°C nihai); alüminyum için 148
Örneğin: 12 kA toprak arızası, 0.5 s temizleme süresi → A = √(144 × 0.5) / 226 = √72 / 226 ≈ 37.7 mm² bakır eşdeğeri. Marjla birlikte 50 mm² bakır tel ekran belirtilir.
Yetersiz ekran kesiti, orta gerilim kablo arızasının yaygın bir nedenidir — koruma rölesi açmadan önce toprak arızası sırasında ekran erir, arıza arkı zırha veya komşu fazlara geçer ve tek fazlı-toprak arızası üç fazlı bir arızaya dönüşür.
Neden Yichi Orta Gerilim Güç Kablolarını Seçmelisiniz?
- Üç kat ekstrüzyonlu XLPE yalıtım sistemi: İletken ekranı, XLPE yalıtım ve yalıtım ekranı, bir CCV (katenari sürekli vulkanizasyon) hattında tek bir kafada aynı anda ekstrüze edilir. Üç kat ekstrüzyon prosesi, orta gerilim kablolarında kısmi deşarjın birincil kaynağı olan arayüzey boşluklarını ortadan kaldırır
- Her üretim boyu kısmi deşarj testli: Örnekleme testi değil — her üretim boyunun her metresi IEC 60885-3'e göre 1.73 U₀'da ≤5 pC'ye kadar kısmi deşarj testinden geçer. Test sonucu kablo makara etiketine ve test sertifikasına yazdırılır
- IEC 60502-2'ye göre tip testi yapılmış: Kısmi deşarj, gerilime karşı dielektrik güç faktörü (tan δ), ısı çevrimi gerilim testi, darbe gerilim dayanımı (BIL) ve tüm kablo yapıları üzerinde mekanik testler dahil tam tip test programı
- Toprak arızanıza göre tasarlanmış ekran kesiti: Sistem toprak arıza seviyenizi ve koruma temizleme sürenizi sağlayın — metalik ekran kesitini IEC 60949'a göre hesaplar, doğrular ve hesaplamayı kablo veri sayfasına ekleriz
- Özel gerilim anma değerleri ve yapılar: Standart IEC gerilim sınıfları 3.6/6, 6/10, 8.7/15, 12/20, 18/30 kV'dir. Standart dışı ara gerilimler, ıslak koşullar için TR-XLPE yalıtım ve özel ekran konfigürasyonları istek üzerine mevcuttur
- Aksesuar uyumluluğu: Başlıca orta gerilim aksesuar üreticileriyle (3M, Raychem/TE, Nexans, Pfisterer, Südkabel) uyumlu ekleme ve sonlandırma rehberliği sağlarız — tercih ettiğiniz aksesuar sistemini belirtin, kablo ölçülerini buna göre eşleştiririz