Sa modernong mga sistema ng kuryente, ang mga kable na may mataas na boltahe ay may mahalagang papel. Mula sa mga underground power grids sa mga lungsod hanggang sa malayuang mga linya ng transmission sa mga bundok at ilog, tinitiyak ng mga high-voltage na cable ang mahusay, matatag at ligtas na paghahatid ng electric energy. Ang artikulong ito ay tuklasin nang malalim ang iba't ibang teknolohiya na may kaugnayan sa mataas na boltahe na mga cable, kabilang ang kanilang istraktura, pag-uuri, proseso ng pagmamanupaktura, mga katangian ng pagganap, pag-install at pagpapanatili.
1.Basic na istraktura ng mga high-voltage na cable
Ang mga high-voltage na cable ay pangunahing binubuo ng mga conductor, insulation layer, shielding layer at protective layers.
Ang konduktor ay ang transmission channel para sa kasalukuyang at kadalasang gawa sa tanso o aluminyo. Ang tanso ay may mahusay na conductivity at ductility, habang ang aluminyo ay medyo mababa sa gastos at magaan ang timbang. Ang mga konduktor na ito ay karaniwang nasa anyo ng mga multi-strand twisted wire upang mapataas ang flexibility.
Ang insulation layer ay isang mahalagang bahagi ng high-voltage cable, na gumaganap ng isang papel sa pagpigil sa kasalukuyang pagtagas at paghihiwalay ng konduktor mula sa labas ng mundo. Kasama sa mga karaniwang insulating material ang cross-linked polyethylene (XLPE), oil paper, atbp. Ang XLPE ay may mahusay na mga katangian ng elektrikal, paglaban sa init at mekanikal na lakas, at malawakang ginagamit sa mga modernong high-voltage na cable.
Ang shielding layer ay nahahati sa inner shielding at outer shielding. Ang panloob na kalasag ay ginagamit upang gawing uniporme ang electric field at maiwasan ang lokal na paglabas mula sa pagkasira ng insulation layer; ang panlabas na kalasag ay maaaring mabawasan ang interference ng panlabas na electromagnetic field sa cable, at maiwasan din ang cable na magkaroon ng electromagnetic na epekto sa labas ng mundo.
Pangunahing pinoprotektahan ng protective layer ang cable mula sa pinsala ng mga panlabas na salik tulad ng mekanikal na pinsala, kemikal na kaagnasan at pagpasok ng tubig. Ito ay karaniwang binubuo ng metal na baluti at panlabas na kaluban. Ang metal na baluti ay maaaring magbigay ng mekanikal na lakas, at ang panlabas na kaluban ay may mga function na hindi tinatablan ng tubig at anti-corrosion.
2. Pag-uuri ng mga high-voltage cable
Ayon sa antas ng boltahe, ang mga kable na may mataas na boltahe ay maaaring nahahati sa mga kable ng katamtamang boltahe (karaniwan ay 3-35kV), mga kable na may mataas na boltahe (35-110kV), mga kable ng ultra-mataas na boltahe (110-500kV) at mga ultra-mataas. -mga kable ng boltahe (higit sa 500kV). Ang mga cable ng iba't ibang antas ng boltahe ay naiiba sa disenyo ng istruktura, mga kinakailangan sa pagkakabukod, atbp.
Mula sa pananaw ng mga insulating material, bilang karagdagan sa mga XLPE cable at oil-paper cable na binanggit sa itaas, mayroon ding ethylene-propylene rubber cables. Ang mga oil-paper cable ay may mahabang kasaysayan, ngunit dahil sa kanilang mataas na gastos sa pagpapanatili at iba pang mga kadahilanan, unti-unti silang napalitan ng mga XLPE cable. Ang ethylene propylene rubber cable ay may magandang flexibility at weather resistance, at angkop ito para sa ilang espesyal na okasyon.
3. Proseso ng paggawa ng high-voltage cable
Ang paggawa ng high-voltage cable ay isang kumplikado at maselan na proseso.
Ang pagmamanupaktura ng mga konduktor ay nangangailangan muna ng tanso o aluminyo na hilaw na materyales na iunat, baluktot at iba pang mga proseso upang matiyak ang katumpakan ng sukat at mekanikal na katangian ng konduktor. Sa panahon ng proseso ng pag-twist, ang mga strands ng mga strands ay dapat na malapit na nakaayos upang mapabuti ang kondaktibiti ng konduktor.
Ang pagpilit ng layer ng pagkakabukod ay isa sa mga pangunahing hakbang. Para sa XLPE insulation layer, ang XLPE material ay na-extruded sa mataas na temperatura at pantay na nakabalot sa conductor. Sa panahon ng proseso ng pagpilit, ang mga parameter tulad ng temperatura, presyon at bilis ng pagpilit ay dapat na mahigpit na kontrolado upang matiyak ang pagkakapareho ng kalidad at kapal ng layer ng pagkakabukod.
Ang shielding layer ay karaniwang ginagawa sa pamamagitan ng metal wire weaving o metal tape wrapping. Ang mga proseso ng pagmamanupaktura ng panloob at panlabas na mga kalasag ay bahagyang naiiba, ngunit parehong kailangan upang matiyak ang integridad ng shielding layer at mahusay na koneksyon sa kuryente.
Sa wakas, ang paggawa ng proteksiyon na layer ay kinabibilangan ng pagtula ng metal na baluti at ang pagpilit ng panlabas na kaluban. Ang baluti ng metal ay dapat magkasya nang mahigpit sa cable, at ang pagpilit ng panlabas na kaluban ay dapat matiyak ang isang makinis na hitsura na walang mga depekto tulad ng mga bula at mga bitak.
4. Mga katangian ng pagganap ng mga cable na may mataas na boltahe
Sa mga tuntunin ng pagganap ng kuryente, ang mga cable na may mataas na boltahe ay kailangang magkaroon ng mataas na resistensya sa pagkakabukod, mababang pagkawala ng dielectric at mahusay na resistensya ng boltahe. Ang mataas na insulation resistance ay maaaring epektibong maiwasan ang kasalukuyang pagtagas, ang mababang dielectric na pagkawala ay binabawasan ang pagkawala ng kuryente sa panahon ng paghahatid, at ang mahusay na boltahe na resistensya ay nagsisiguro na ang cable ay maaaring gumana nang ligtas sa isang mataas na boltahe na kapaligiran.
Sa mga tuntunin ng mga mekanikal na katangian, ang cable ay dapat magkaroon ng sapat na lakas ng makunat, radius ng baluktot at paglaban sa epekto. Sa panahon ng pag-install at pagpapatakbo, ang cable ay maaaring sumailalim sa pag-unat, baluktot at panlabas na puwersa na epekto. Kung ang mga mekanikal na katangian ay hindi sapat, ito ay madaling maging sanhi ng pagkasira ng cable.
Ang thermal performance ay isa ring mahalagang aspeto. Ang cable ay bubuo ng init sa panahon ng operasyon, lalo na kapag tumatakbo sa ilalim ng mataas na load. Samakatuwid, ang cable ay kailangang magkaroon ng mahusay na paglaban sa init at magagawang gumana nang normal sa loob ng isang tiyak na hanay ng temperatura nang walang mga problema tulad ng pagtanda ng pagkakabukod. Ang XLPE cable ay may medyo mahusay na heat resistance at maaaring gumana nang mahabang panahon sa mas mataas na temperatura.
5. Pag-install at pagpapanatili ng mga high-voltage na cable
Sa mga tuntunin ng pag-install, ang unang bagay na dapat gawin ay planuhin ang landas upang matiyak na ang landas ng pagtula ng cable ay makatwiran at ligtas. Sa panahon ng proseso ng pagtula, dapat na mag-ingat upang maiwasan ang labis na pag-uunat, baluktot at pagpilit ng cable. Para sa malayuang paglalagay ng cable, ang mga kagamitan tulad ng mga cable conveyor ay karaniwang ginagamit upang tumulong sa pagtatayo.
Ang produksyon ng mga cable joints ay isang mahalagang link sa proseso ng pag-install. Ang kalidad ng joint ay direktang nakakaapekto sa operating reliability ng cable. Kapag gumagawa ng mga joints, ang cable ay kailangang hubarin, linisin, konektado at insulated. Ang bawat hakbang ay kailangang isagawa nang mahigpit alinsunod sa mga kinakailangan sa proseso upang matiyak na ang mga electrical at mechanical properties ng joint ay nakakatugon sa mga kinakailangan.
Mahalaga ang pagpapanatili ng trabaho para sa pangmatagalang matatag na operasyon ng mga high-voltage na cable. Ang mga regular na inspeksyon ay maaaring agad na matukoy kung ang hitsura ng cable ay nasira o ang kaluban ay nasira. Kasabay nito, ang ilang kagamitan sa pagsubok ay maaari ding gamitin upang subukan ang pagganap ng pagkakabukod at bahagyang paglabas ng cable. Kung may nakitang mga problema, dapat itong ayusin o palitan sa oras.
6. Pagkabigo at pagtuklas ng mga high-voltage na cable
Ang mga karaniwang pagkabigo ng mga cable na may mataas na boltahe ay kinabibilangan ng pagkasira ng pagkakabukod, pagdiskonekta ng konduktor, at pagkabigo ng magkasanib na bahagi. Ang pagkasira ng pagkakabukod ay maaaring sanhi ng pagtanda ng pagkakabukod, bahagyang discharge, o panlabas na overvoltage. Ang pagkakadiskonekta ng konduktor ay kadalasang sanhi ng mekanikal na panlabas na puwersa o pangmatagalang labis na karga. Ang magkasanib na pagkabigo ay maaaring sanhi ng hindi magandang proseso ng pagmamanupaktura ng magkasanib o matinding pag-init sa panahon ng operasyon.
Upang matukoy ang mga pagkakamaling ito, maraming mga paraan ng pagtuklas. Ang partial discharge detection ay isang karaniwang ginagamit na paraan. Sa pamamagitan ng pag-detect ng signal na nabuo sa pamamagitan ng bahagyang discharge sa cable, matutukoy kung may mga depekto sa pagkakabukod sa loob ng cable. Ang pagsubok sa boltahe na makatiis ay maaaring makakita ng kapasidad na makatiis ng boltahe ng cable at makahanap ng mga potensyal na problema sa pagkakabukod. Bilang karagdagan, ang teknolohiya ng infrared thermal imaging ay maaaring makakita ng pamamahagi ng temperatura sa ibabaw ng cable, upang malaman kung ang cable ay may mga problema tulad ng lokal na overheating.
7.Application at development trend ng high-voltage cables sa power systems
Sa mga sistema ng kuryente, ang mga high-voltage na cable ay malawakang ginagamit sa pagbabago ng urban power grid, mga papalabas na linya ng malalaking power station, submarine cable transmission at iba pang larangan. Sa mga urban power grids, dahil sa limitadong espasyo, ang paggamit ng mga underground cable ay makakatipid ng espasyo at makapagpapaganda ng kagandahan ng lungsod. Ang mga papalabas na linya ng malalaking istasyon ng kuryente ay nangangailangan ng paggamit ng mga high-voltage na kable upang magpadala ng kuryente sa malalayong substation. Ang submarine cable transmission ay maaaring magkaroon ng cross-sea power transmission at magbigay ng matatag na supply ng kuryente para sa mga isla at coastal area.
Sa patuloy na pag-unlad ng teknolohiya ng kapangyarihan, ang mga high-voltage na cable ay nagpakita rin ng ilang mga uso sa pag-unlad. Ang isa ay ang pananaliksik at pagpapaunlad at paglalapat ng mga cable na may mas mataas na antas ng boltahe. Sa pagtaas ng demand para sa long-distance power transmission, ang pagbuo ng mga ultra-high voltage cable ay magiging isang pokus. Ang pangalawa ay ang katalinuhan ng mga cable. Sa pamamagitan ng pagsasama ng mga sensor at iba pang kagamitan sa cable, maaaring makamit ang real-time na pagsubaybay sa katayuan ng pagpapatakbo ng cable at babala ng fault, at sa gayon ay mapapabuti ang operating reliability ng cable. Ang pangatlo ay ang pagbuo ng mga environmentally friendly na cable. Habang tumataas ang pangangailangan ng mga tao para sa pangangalaga sa kapaligiran, ang pananaliksik at pagpapaunlad ng mababang polusyon, mga recyclable na materyales sa cable ay magiging direksyon ng pag-unlad sa hinaharap.
Oras ng post: Set-24-2024