In moderne kragstelsels speel hoëspanningskabels 'n belangrike rol. Van ondergrondse kragnetwerke in stede tot langafstand-transmissielyne oor berge en riviere, verseker hoëspanningskabels doeltreffende, stabiele en veilige oordrag van elektriese energie. Hierdie artikel ondersoek die verskillende tegnologieë wat verband hou met hoëspanningskabels, insluitend hul struktuur, klassifikasie, vervaardigingsproses, prestasie-eienskappe, installasie en onderhoud.
1. Basiese struktuur van hoëspanningskabels
Hoë-spanningskabels bestaan hoofsaaklik uit geleiers, isolasielae, afskermingslae en beskermende lae.
Die geleier is die transmissiekanaal vir stroom en is gewoonlik van koper of aluminium. Koper het goeie geleidingsvermoë en smeebaarheid, terwyl aluminium relatief laag is in koste en lig in gewig. Hierdie geleiers is oor die algemeen in die vorm van meervoudige gedraaide drade om buigsaamheid te verhoog.
Die isolasielaag is 'n belangrike deel van die hoëspanningskabel, wat 'n rol speel om huidige lekkasie te voorkom en die geleier van die buitewêreld te isoleer. Algemene isolerende materiale sluit in verknoopte poliëtileen (XLPE), oliepapier, ens. XLPE het uitstekende elektriese eienskappe, hitteweerstand en meganiese sterkte, en word wyd gebruik in moderne hoëspanningskabels.
Die afskermaag word verdeel in innerlike afskerming en buitenste afskerming. Die binneskerm word gebruik om die elektriese velduniform te maak en te voorkom dat die plaaslike ontlading die isolasielaag beskadig; Die buitenste skild kan die inmenging van die eksterne elektromagnetiese veld op die kabel verminder, en ook voorkom dat die kabel 'n elektromagnetiese impak op die buitewêreld het.
Die beskermende laag beskerm die kabel hoofsaaklik teen skade deur eksterne faktore soos meganiese skade, chemiese korrosie en waterindringing. Dit bestaan gewoonlik uit metaalwapens en buitenste skede. Die metaalwapens kan meganiese sterkte bied, en die buitenste skede het waterdigte en anti-korrosie-funksies.
2. Klassifikasie van hoëspanningskabels
Volgens die spanningsvlak kan hoëspanningskabels in mediumspanningskabels (oor die algemeen 3-35 kV), hoëspanningskabels (35-110 kV), ultra-hoë spanningskabels (110-500kv) en ultra-hoë spanningskabels (bo 500KV) verdeel word. Kabels van verskillende spanningsvlakke verskil in strukturele ontwerp, isolasievereistes, ens.
Vanuit die perspektief van isolerende materiale, benewens die XLPE-kabels en oliepapierkabels hierbo genoem, is daar ook etileenpropileen rubberkabels. Oliepapierkabels het 'n lang geskiedenis, maar as gevolg van hul hoë onderhoudskoste en ander redes, is hulle geleidelik vervang deur XLPE-kabels. Etileenpropileen -rubberkabel het goeie buigsaamheid en weerweerstand en is geskik vir sommige spesiale geleenthede.
3. Vervaardigingsproses van hoëspanningskabel
Die vervaardiging van hoëspanningskabel is 'n ingewikkelde en delikate proses.
Die vervaardiging van geleiers vereis eerstens dat die koper- of aluminium grondstowwe gestrek, gedraai en ander prosesse moet wees om die dimensionele akkuraatheid en meganiese eienskappe van die geleier te verseker. Tydens die draaiproses moet die drade van die drade noukeurig gerangskik word om die geleier van die geleier te verbeter.
Die extrusie van die isolasielaag is een van die belangrikste stappe. Vir die XLPE -isolasielaag word die XLPE -materiaal by hoë temperatuur geëkstruder en eweredig op die geleier toegedraai. Tydens die extrusieproses moet parameters soos temperatuur, druk en ekstrusiesnelheid streng beheer word om die kwaliteit en dikte van die isolasielaag te verseker.
Die skildlaag word gewoonlik gemaak deur metaaldraadweef of metaalbandverpakking. Die vervaardigingsprosesse van die binne- en buitenste skilde is effens anders, maar albei moet die integriteit van die afskermaag en goeie elektriese verbinding verseker.
Laastens bevat die produksie van die beskermende laag die lê van die metaalwapens en die ekstrudering van die buitenste skede. Die metaalwapen moet styf op die kabel pas, en die ekstrudering van die buitenste skede moet 'n gladde voorkoms verseker sonder defekte soos borrels en krake.
4. Prestasie-eienskappe van hoëspanningskabels
Wat elektriese werkverrigting betref, moet hoëspanningskabels hoë isolasieweerstand, lae diëlektriese verlies en goeie spanningsweerstand hê. Hoë isolasieweerstand kan die stroomlekkasie effektief voorkom, lae diëlektriese verlies verminder die verlies van elektriese energie tydens transmissie, en goeie spanningsweerstand verseker dat die kabel veilig kan werk in 'n hoë spanningomgewing.
Wat meganiese eienskappe betref, moet die kabel voldoende treksterkte, buigradius en impakweerstand hê. Tydens installasie en werking kan die kabel onderwerp word aan rek, buig en eksterne kragimpak. As die meganiese eienskappe onvoldoende is, is dit maklik om kabelskade te veroorsaak.
Termiese prestasie is ook 'n belangrike aspek. Die kabel sal hitte opwek tydens die werking, veral as dit onder hoë las loop. Daarom moet die kabel goeie hitteweerstand hê en normaal kan werk binne 'n sekere temperatuurreeks sonder probleme soos isolasieveroudering. XLPE -kabel het relatief goeie hitteweerstand en kan lank by hoër temperature werk.
5. Installasie en instandhouding van hoëspanningskabels
Wat die installasie betref, is die eerste ding om te doen om die pad te beplan om te verseker dat die kabellêpad redelik en veilig is. Tydens die lêingsproses moet sorg gedra word om oormatige strek, buig en ekstrudering van die kabel te vermy. Vir langafstandkabellê word toerusting soos kabeltransportbande gewoonlik gebruik om konstruksie te help.
Die produksie van kabelverbindings is 'n belangrike skakel in die installasieproses. Die kwaliteit van die gewrig beïnvloed direk die bedryfsbetroubaarheid van die kabel. As u gewrigte maak, moet die kabel gestroop, skoongemaak, gekoppel en geïsoleer word. Elke stap moet streng uitgevoer word in ooreenstemming met die prosesvereistes om te verseker dat die elektriese en meganiese eienskappe van die gewrig aan die vereistes voldoen.
Onderhoudswerk is noodsaaklik vir die langtermyn-stabiele werking van hoëspanningskabels. Gereelde inspeksies kan onmiddellik agterkom of die kabelvoorkoms beskadig is of die skede beskadig is. Terselfdertyd kan sommige toetstoerusting ook gebruik word om die isolasieprestasie en gedeeltelike ontlading van die kabel te toets. As daar probleme gevind word, moet dit betyds herstel of vervang word.
6. mislukking en opsporing van hoëspanningskabels
Algemene mislukkings van hoëspanningskabels sluit in isolasie-afbreek, ontkoppeling van geleier en gewrigsversaking. Isolasie -afbreek kan veroorsaak word deur isolasieveroudering, gedeeltelike ontlading of eksterne oorspanning. Geleiers ontkoppeling word gewoonlik veroorsaak deur meganiese eksterne krag of langtermynoorlading. Gesamentlike mislukking kan veroorsaak word deur 'n swak gewrigsvervaardigingsproses of ernstige verhitting tydens werking.
Om hierdie foute op te spoor, is daar baie opsporingsmetodes. Gedeeltelike ontslagopsporing is 'n algemeen gebruikte metode. Deur die sein op te spoor wat gegenereer word deur gedeeltelike ontlading in die kabel, kan daar bepaal word of daar isolasiedefekte in die kabel is. Die weerstandspanningstoets kan die weerstandspanningskapasiteit van die kabel opspoor en potensiële isolasieprobleme vind. Daarbenewens kan infrarooi termiese beeldvormingstegnologie die temperatuurverspreiding op die oppervlak van die kabel opspoor, sodat die kabel probleme soos plaaslike oorverhitting het.
7. Toepassing en ontwikkelingstendens van hoëspanningskabels in kragstelsels
In kragstelsels word hoëspanningskabels wyd gebruik in transformasie van stedelike kragnetwerk, uitgaande lyne van groot kragstasies, duikbootkabeltransmissie en ander velde. In stedelike kragnetwerke, as gevolg van beperkte ruimte, kan die gebruik van ondergrondse kabels ruimte bespaar en die skoonheid van die stad verbeter. Die uitgaande lyne van groot drywingsstasies benodig die gebruik van hoëspanningskabels om elektrisiteit na verre substasies oor te dra. Duikskabel-oordrag kan kruis-seevaartoorplasing verwesenlik en stabiele kragtoevoer vir eilande en kusgebiede bied.
Met die deurlopende ontwikkeling van kragtegnologie het hoëspanningskabels ook 'n paar ontwikkelingstendense getoon. Een daarvan is die navorsing en ontwikkeling en toepassing van kabels met hoër spanningsvlakke. Met die toename in die vraag na langafstandkragtransmissie, sal die ontwikkeling van ultra-hoë spanningskabels 'n fokus word. Die tweede is die intelligensie van kabels. Deur sensors en ander toerusting in die kabel te integreer, kan intydse monitering van die kabel se bedryfstatus en waarskuwing van foutiewe tyd verkry word, waardeur die bedryfsbetroubaarheid van die kabel verbeter word. Die derde is die ontwikkeling van omgewingsvriendelike kabels. Namate mense se vereistes vir die beskerming van die omgewing toeneem, sal die navorsing en ontwikkeling van lae besoedeling, herwinbare kabelmateriaal 'n toekomstige ontwikkelingsrigting wees.
Postyd: Sep-24-2024