Sa mga modernong sistema ng kuryente, ang mga kable na may mataas na boltahe ay may mahalagang papel. Mula sa mga underground power grid sa mga lungsod hanggang sa mga long distance transmission lines sa mga bundok at ilog, tinitiyak ng mga kable na may mataas na boltahe ang mahusay, matatag, at ligtas na transmisyon ng enerhiyang elektrikal. Susuriin nang malaliman ng artikulong ito ang iba't ibang teknolohiya na may kaugnayan sa mga kable na may mataas na boltahe, kabilang ang kanilang istraktura, klasipikasyon, proseso ng paggawa, mga katangian ng pagganap, pag-install at pagpapanatili.
1. Pangunahing istruktura ng mga kable na may mataas na boltahe
Ang mga kable na may mataas na boltahe ay pangunahing binubuo ng mga konduktor, mga layer ng pagkakabukod, mga layer ng panangga at mga layer ng proteksiyon.
Ang konduktor ay ang daluyan ng transmisyon para sa kuryente at karaniwang gawa sa tanso o aluminyo. Ang tanso ay may mahusay na kondaktibiti at ductility, habang ang aluminyo ay medyo mababa ang halaga 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 papel sa pagpigil sa pagtagas ng kuryente at paghiwalay ng konduktor mula sa labas ng mundo. Kabilang sa mga karaniwang insulating material ang cross-linked polyethylene (XLPE), oil paper, atbp. Ang XLPE ay may mahusay na electrical properties, heat resistance at mechanical strength, at malawakang ginagamit sa mga modernong high-voltage cable.
Ang patong ng panangga ay nahahati sa panloob na panangga at panlabas na panangga. Ang panloob na panangga ay ginagamit upang gawing pare-pareho ang electric field at maiwasan ang lokal na paglabas mula sa pagsira sa insulation layer; ang panlabas na panangga ay maaaring mabawasan ang interference ng panlabas na electromagnetic field sa cable, at maiwasan din ang cable na magkaroon ng electromagnetic impact sa labas ng mundo.
Ang proteksiyon na patong ay pangunahing nagpoprotekta sa kable mula sa pinsala ng mga panlabas na salik tulad ng mekanikal na pinsala, kemikal na kalawang at pagpasok ng tubig. Karaniwan itong 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 tungkuling hindi tinatablan ng tubig at anti-kaagnasan.
2. Pag-uuri ng mga kable na may mataas na boltahe
Ayon sa antas ng boltahe, ang mga kable na may mataas na boltahe ay maaaring hatiin sa mga kable na may katamtamang boltahe (karaniwan ay 3-35kV), mga kable na may mataas na boltahe (35-110kV), mga kable na may napakataas na boltahe (110-500kV) at mga kable na may napakataas na boltahe (higit sa 500kV). Ang mga kable na may iba't ibang antas ng boltahe ay magkakaiba sa disenyo ng istruktura, mga kinakailangan sa pagkakabukod, atbp.
Mula sa perspektibo ng mga materyales sa pagkakabukod, bukod sa mga kable na XLPE at mga kable na oil-paper na nabanggit sa itaas, mayroon ding mga kable na ethylene-propylene rubber. Ang mga kable na oil-paper ay may mahabang kasaysayan, ngunit dahil sa mataas na gastos sa pagpapanatili at iba pang mga kadahilanan, unti-unti itong napalitan ng mga kable na XLPE. Ang kable na ethylene propylene rubber ay may mahusay na flexibility at resistensya sa panahon, at angkop para sa ilang mga espesyal na okasyon.
3. Proseso ng paggawa ng kable na may mataas na boltahe
Ang paggawa ng high-voltage cable ay isang kumplikado at maselang proseso.
Ang paggawa ng mga konduktor ay unang nangangailangan ng pag-unat, pag-ikot, at iba pang mga proseso ng mga hilaw na materyales na tanso o aluminyo upang matiyak ang katumpakan ng dimensyon at mga mekanikal na katangian ng konduktor. Sa panahon ng proseso ng pag-ikot, ang mga hibla ng mga hibla ay dapat na maayos na nakaayos upang mapabuti ang konduktibiti ng konduktor.
Ang pag-extrude ng insulation layer ay isa sa mga pangunahing hakbang. Para sa XLPE insulation layer, ang materyal na XLPE ay ine-extrude sa mataas na temperatura at pantay na ibinabalot sa konduktor. Sa panahon ng proseso ng extrusion, ang mga parameter tulad ng temperatura, presyon at bilis ng extrusion ay dapat na mahigpit na kontrolin upang matiyak ang kalidad at kapal na pagkakapareho ng insulation layer.
Ang patong ng panangga ay karaniwang ginagawa sa pamamagitan ng paghabi ng alambreng metal o pagbabalot ng teyp na metal. Ang mga proseso ng paggawa ng panloob at panlabas na mga panangga ay bahagyang magkaiba, ngunit parehong kailangang matiyak ang integridad ng patong ng panangga at mahusay na koneksyon sa kuryente.
Panghuli, ang paggawa ng pananggalang na patong ay kinabibilangan ng paglalagay ng metal na baluti at ang paglabas ng panlabas na kaluban. Ang metal na baluti ay dapat magkasya nang mahigpit sa kable, at ang paglabas ng panlabas na kaluban ay dapat matiyak ang makinis na anyo nang walang mga depekto tulad ng mga bula at bitak.
4. Mga katangian ng pagganap ng mga kable na may mataas na boltahe
Sa usapin ng pagganap sa kuryente, ang mga kable na may mataas na boltahe ay kailangang may mataas na resistensya sa pagkakabukod, mababang dielectric loss, at mahusay na resistensya sa boltahe. Ang mataas na resistensya sa pagkakabukod ay epektibong nakakapigil sa pagtagas ng kuryente, ang mababang dielectric loss ay nakakabawas sa pagkawala ng enerhiyang elektrikal habang nagpapadala, at ang mahusay na resistensya sa boltahe ay nagsisiguro na ang kable ay ligtas na makakapagpatakbo sa isang kapaligirang may mataas na boltahe.
Sa mga tuntunin ng mekanikal na katangian, ang kable ay dapat magkaroon ng sapat na lakas ng tensile, bending radius at impact resistance. Sa panahon ng pag-install at pagpapatakbo, ang kable ay maaaring sumailalim sa pag-unat, pagbaluktot at panlabas na puwersa. Kung ang mekanikal na katangian ay hindi sapat, madaling magdulot ng pinsala sa kable.
Ang thermal performance ay isa ring mahalagang aspeto. Ang kable ay bubuo ng init habang ginagamit, lalo na kapag ginagamit sa ilalim ng mataas na karga. Samakatuwid, ang kable ay kailangang magkaroon ng mahusay na resistensya sa init at kayang gumana nang normal sa loob ng isang partikular na saklaw ng temperatura nang walang mga problema tulad ng pagtanda ng insulasyon. Ang XLPE cable ay may medyo mahusay na resistensya sa init at maaaring gumana nang matagal sa mas mataas na temperatura.
5. Pag-install at pagpapanatili ng mga kable na may mataas na boltahe
Tungkol sa pag-install, ang unang dapat gawin ay planuhin ang landas upang matiyak na ang landas ng paglalatag ng kable ay makatwiran at ligtas. Sa proseso ng paglalatag, dapat mag-ingat upang maiwasan ang labis na pag-unat, pagbaluktot, at pag-extrude ng kable. Para sa paglalatag ng kable sa malayong distansya, ang mga kagamitan tulad ng mga cable conveyor ay karaniwang ginagamit upang makatulong sa konstruksyon.
Ang paggawa ng mga kawing ng kable ay isang mahalagang bahagi sa proseso ng pag-install. Ang kalidad ng kawing ay direktang nakakaapekto sa pagiging maaasahan ng kable sa pagpapatakbo. Kapag gumagawa ng mga kawing, ang kable ay kailangang tanggalin, linisin, ikonekta at i-insulate. Ang bawat hakbang ay kailangang isagawa nang mahigpit alinsunod sa mga kinakailangan ng proseso upang matiyak na ang mga katangiang elektrikal at mekanikal ng kawing ay nakakatugon sa mga kinakailangan.
Mahalaga ang pagpapanatili para sa pangmatagalang matatag na operasyon ng mga kable na may mataas na boltahe. Mabilis na matutukoy ng mga regular na inspeksyon kung nasira ang hitsura ng kable o ang kaluban nito. Kasabay nito, maaari ring gamitin ang ilang kagamitan sa pagsubok upang masubukan ang pagganap ng insulasyon at bahagyang paglabas ng kable. Kung may matagpuang problema, dapat itong kumpunihin o palitan sa tamang oras.
6. Pagkabigo at pagtuklas ng mga kable na may mataas na boltahe
Kabilang sa mga karaniwang pagkasira ng mga kable na may mataas na boltahe ang pagkasira ng insulasyon, pagkaputol ng konduktor, at pagkasira ng mga kasukasuan. Ang pagkasira ng insulasyon ay maaaring sanhi ng pagtanda ng insulasyon, bahagyang paglabas ng kuryente, o panlabas na overvoltage. Ang pagkaputol ng konduktor ay karaniwang sanhi ng mekanikal na panlabas na puwersa o pangmatagalang overload. Ang pagkasira ng mga kasukasuan ay maaaring sanhi ng mahinang proseso ng paggawa ng mga kasukasuan o matinding pag-init habang ginagamit.
Upang matukoy ang mga depektong ito, maraming paraan ng pagtuklas. Ang partial discharge detection ay isang karaniwang ginagamit na paraan. Sa pamamagitan ng pagtuklas sa signal na nalilikha ng partial discharge sa cable, matutukoy kung may mga depekto sa insulation sa loob ng cable. Matutukoy ng resistant voltage test ang kapasidad ng resistant voltage ng cable at mahahanap ang mga potensyal na problema sa insulation. Bukod pa rito, matutukoy ng infrared thermal imaging technology ang distribusyon ng temperatura sa ibabaw ng cable, upang malaman kung ang cable ay may mga problema tulad ng local overheating.
7. Aplikasyon at trend ng pag-unlad ng mga high-boltahe na kable sa mga sistema ng kuryente
Sa mga sistema ng kuryente, ang mga high-voltage cable ay malawakang ginagamit sa urban power grid transformation, mga papalabas na linya ng malalaking power station, submarine cable transmission at iba pang larangan. Sa mga urban power grid, dahil sa limitadong espasyo, ang paggamit ng mga underground cable ay maaaring makatipid ng espasyo at mapabuti ang kagandahan ng lungsod. Ang mga papalabas na linya ng malalaking power station ay nangangailangan ng paggamit ng mga high-voltage cable upang magpadala ng kuryente sa malalayong substation. Ang submarine cable transmission ay maaaring maghatid ng kuryente sa iba't ibang panig ng dagat at magbigay ng matatag na supply ng kuryente para sa mga isla at baybaying lugar.
Kasabay ng patuloy na pag-unlad ng teknolohiya ng kuryente, ang mga high-voltage cable ay nagpakita rin ng ilang mga trend sa pag-unlad. Una ay ang pananaliksik at pagpapaunlad at paggamit ng mga kable na may mas mataas na antas ng boltahe. Kasabay ng pagtaas ng demand para sa long-distance power transmission, ang pagpapaunlad ng mga ultra-high-voltage cable ay magiging isang pokus. Ang pangalawa ay ang katalinuhan ng mga kable. Sa pamamagitan ng pagsasama ng mga sensor at iba pang kagamitan sa kable, makakamit ang real-time na pagsubaybay sa katayuan ng pagpapatakbo ng kable at babala sa pagkakamali, sa gayon ay mapapabuti ang pagiging maaasahan ng pagpapatakbo ng kable. Ang pangatlo ay ang pagpapaunlad ng mga environment-friendly na kable. Habang tumataas ang mga pangangailangan ng mga tao para sa pangangalaga sa kapaligiran, ang pananaliksik at pagpapaunlad ng mga materyales ng kable na mababa ang polusyon at maaaring i-recycle ay magiging isang direksyon sa pag-unlad sa hinaharap.
Oras ng pag-post: Set-24-2024