Танилцуулга
Юуны өмнө, Үүний ач холбогдлыг ойлгох шаардлагатайкабель шумбагч онгоц 132 кВ цахилгаан кабель дотор. Эдгээр бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь орчин үеийн эрчим хүчний дэд бүтцэд зайлшгүй шаардлагатай, ялангуяа усан сангаар тусгаарлагдсан бүс нутгийн хоорондох цахилгаан сүлжээг хооронд нь холбоход зориулагдсан.Жишээлбэл, хүчдэлийн түвшин 132 кВ нь өндөр хүчдэлийн ангилалд тохирно (AT) Дамжуулах болон дэд дамжуулах системд өргөн хэрэглэгддэг.Түүнээс гадна, Энэ нийтлэлд техникийн шинж чанаруудыг судлах болно, тусгаарлагч материал, Эдгээр кабелийн үйлдвэрлэлийн процесс ба сонгох шалгуур.Эцэст нь, IEC болон AWG/MCM стандартын дагуу дамжуулагчийн харьцуулсан хүснэгтийг оруулсан болно..
1. 132 кВ шумбагч онгоцны кабелийн агуулга ба хэрэглээ
Үндсэн хэрэглээний талаар, 132 кВ-ын шумбагч кабелийг дөрвөн том талбайд ашигладаг:
1.1 Далайн салхин цахилгаан станцуудын холболт (оффшор)
Энэ тохиолдолд, турбинуудаас үүссэн эрчим хүчийг газар дээрх дэд станц руу тээвэрлэх.
1.2 Арлууд болон тив хоорондын харилцан холболт
Үүнээс гадна, тусгаарлагдсан цахилгаан системүүдийн хооронд эрчим хүчний нөөцийг хуваалцах боломжийг олгох.
1.3 голын гарам, нуур эсвэл фьорд
тэнд хаана Байгаль орчны болон навигацийн хязгаарлалтын улмаас агаарын тээврийн компани оршин тогтнох боломжгүй.
1.4 Газрын тос эсвэл хийн платформыг тэжээх
Үүний нэгэн адил, газар дээрх үйлдвэрлэлийг илүү цэвэр, тогтвортой эрчим хүчээр солих.
Түүнээс гадна, -ийн хурцадмал байдал 132 кВ нь тээврийн хүчин чадал хоорондын тэнцвэр юм (-аас их 66 кВ) техникийн нарийн төвөгтэй байдал (-аас бага 220 кВ). Үүний үр дүнд, Ердийн зай нь хүртэл хүрдэг 80-100 км завсрын давталтын станцгүй.
2. 132 кВ шумбагч онгоцны кабелийн дотоод бүтэц
Давхарга бүрийг нарийвчлан гаргахын өмнө, Ийм хүчдэлийн шумбагч кабель нь гидростатик даралтыг тэсвэрлэх ёстой гэдгийг санах нь зүйтэй, давстай усны зэврэлт, тавих ба дулааны мөчлөгийн үед суналтын хүчдэл.Тиймээс, Түүний ердийн загвар нь дараах долоон бүрэлдэхүүн хэсгийг агуулдаг:
2.1 Дамжуулагч
Ерөнхийдөө зэс эсвэл хөнгөн цагаан, нягтруулсан ба дугуй хэлбэртэй (анги 2 IEC-ийн дагуу 60228). Энэ нь зөвшөөрдөг диаметрийг багасгаж, тусгаарлагч туузыг хөнгөвчлөх.
2.2 Хагас дамжуулагч дэлгэц
Тэдгээр нь бүрддэг цоорхойг арилгаж, цахилгаан талбайг жигд болгодог дотоод болон гадаад давхаргууд.
2.3 Үндсэн тусгаарлагч
тухай юм хөндлөн холбоос бүхий полиэтилен (XLPE) өндөр гүйцэтгэл, тооцоолсон зузаантай 132 кВ (ердийн 14-16 IEC стандартын дагуу мм 60840).
2.4 Металл дэлгэц
Энэ нь бүрдэнэ зэс тууз эсвэл ган/зэс утаснууд нь богино залгааны гүйдэл дамжуулж, гэмтэл илрүүлэх боломжийг олгодог.
2.5 Чийгийн эсрэг давхарга (хавагнах соронзон хальс)
Энэ давхарга уртааш шилжих хөдөлгөөнийг хааж усаар тэлж.
2.6 Хуяг
Энэ нь үүсгэгддэг цайрдсан ган утас (механик эсэргүүцлийн хувьд) зэс (илүү өндөр гүйдлийн хүчин чадал шаардлагатай бол). Нэмж хэлэхэд, нэг эсвэл хоёр давхаргатай байж болно.
2.7 Гаднах бүрхэвч
Ер нь полипропилен (PP) полиэтилен (PE) элэгдэлд тэсвэртэй, далайн организмд тэсвэртэй.
Газардуулгын кабелийн гол ялгаа нь энэ юм хуяг дуулга, тавцан нь суналтын болон далайн химийн дайралтыг тэсвэрлэх зориулалттай.
3. Лавлах дүрэм
Чанарыг баталгаажуулахын тулд, Дараах дүрмийг баримтална:
- IEC 60840: -ийн хүчдэлийн XLPE тусгаарлагчтай цахилгаан кабель 30 кВ а 150 кВ.
- IEC 60228: Тусгаарласан кабель дамжуулагч.
- AEIC CS9: Шумбагч онгоцны кабелийн техникийн үзүүлэлтүүд (АНУ-ын гэрэлтүүлгийн зөвлөлийн холбоо. Түүний.).
- ICEA S-111-704: Шумбагч онгоцны цахилгаан кабельд зориулсан гарын авлага.
4. Жолооч сонгох чухал хүчин зүйлүүд
Эхний ээлжинд, дамжуулагчийн хөндлөн огтлолын талбайн сонголт (expresada en mm² según IEC o en kcmil/AWG según estándar americano) depende de cuatro aspectos fundamentales:
4.1 Одоогийн хүчин чадал (Дүрэмджилт)
Esta se determina por la resistividad del conductor, la temperatura ambiente del fondo marino (típicamente 10-20 °C) y la resistividad térmica del lecho marino.
4.2 Caída de tensión máxima admisible
Ерөнхийдөө, se admite entre 3 y 5% a plena carga.
4.3 Corriente de cortocircuito
En este punto, la sección debe soportar el calentamiento adiabático durante la duración de la falta (típico 1-3 секунд).
4.4 Esfuerzos mecánicos durante el tendido
Cabe señalar que un conductor más grande es más pesado pero también más resistente a la tracción.
5. Tabla de conductores para cable submarino 132kV (IEC y AWG/MCM)
Дараа нь, se presenta la tabla completa.Es importante aclarar que incluye desde conductores muy pequeños (no habituales en 132 кВ, pero útiles para servicios auxiliares) hasta las secciones máximas para potencias de hasta 300 MW por circuito.
Nota explicativa previa:
- IEC mm²: Sección nominal según IEC 60228 (анги 2 – compacto redondo).
- AWG: American Wire Gauge para diámetros menores.
- MCM: mil circular mil (1 MCM = 0.5067 мм²) para secciones ≥ 250 кмил.
- Жолоочийн диаметр (мм): Aproximado para cobre compactado (factor 0.92).
- DC эсэргүүцэл a 20 °C (Өө/км): Valor máximo para cobre recocido.
- Aplicación típica en 132 кВ: Orientativa.
| IEC (мм²) | AWG / MCM | Диаметр (мм) | Resistencia CC (Өө/км) Зэс | Зөвшөөрөгдсөн гүйдэл (А)* | Uso típico en 132 кВ |
|---|---|---|---|---|---|
| 25 | 3 AWG | 6,0 | 0,727 | 140 | Хяналт / tierra |
| 35 | 2 AWG | 7,0 | 0,524 | 175 | Хяналт / servicios |
| 50 | 1/0 AWG (53,5) | 8,3 | 0,387 | 215 | Auxiliar menor potencia |
| 70 | 2/0 AWG (67,4) | 9,6 | 0,268 | 265 | Auxiliar |
| 95 | 3/0 AWG (85,0) | 11,0 | 0,193 | 320 | Pequeña distribución |
| 120 | 4/0 AWG (107) | 12,4 | 0,153 | 370 | 15-20 MW |
| 150 | 300 MCM | 13,8 | 0,124 | 420 | 20-25 MW |
| 185 | 350 MCM | 15,3 | 0,0991 | 485 | 25-30 MW |
| 240 | 500 MCM | 17,5 | 0,0754 | 570 | 30-40 MW |
| 300 | 600 MCM | 19,5 | 0,0601 | 655 | 40-50 MW |
| 400 | 750 MCM | 22,6 | 0,0470 | 770 | 50-65 MW |
| 500 | 1000 MCM | 25,2 | 0,0366 | 890 | 65-80 MW |
| 630 | 1250 MCM | 28,3 | 0,0283 | 1020 | 80-100 MW |
| 800 | 1600 MCM | 31,9 | 0,0221 | 1160 | 100-120 MW |
| 1000 | 2000 MCM | 35,7 | 0,0176 | 1320 | 120-150 MW |
| 1200 | 2400 MCM | 39,1 | 0,0146 | 1480 | 150-180 MW |
| 1400 | 2800 MCM | 42,3 | 0,0125 | 1630 | 180-210 MW |
| 1600 | 3200 MCM | 45,2 | 0,0109 | 1770 | 210-240 MW |
| 1800 | 3600 MCM | 47,9 | 0,0097 | 1910 | 240-270 MW |
| 2000 | 4000 MCM | 50,5 | 0,0087 | 2040 | 270-300 MW |
| 2200 | 4400 MCM | 53,0 | 0,0079 | 2170 | >300 MW (doble circuito) |
| 2400 | 4800 MCM | 55,4 | 0,0072 | 2290 | Тусгай төслүүд |
| 2500 | 5000 MCM | 56,5 | 0,0069 | 2350 | Тусгай төслүүд |
| 3000 | 6000 MCM | 61,9 | 0,0058 | 2650 | Potencia extrema |
*Corriente orientativa para cable submarino 132 кВ, XLPE, 90 °C en conductor, fondo marino a 15 °C, resistividad térmica 1,0 K·m/W.Para aluminio, multiplique la resistencia por 1,588 y reduzca la corriente un 20-25%.
6. Equivalencias prácticas entre IEC y AWG/MCM
Юуны өмнө, no existe una correspondencia exacta.Гэсэн хэдий ч, Стандартууд нь арилжааны аргыг хүлээн зөвшөөрдөг.Жишээлбэл:
- 250 мм² IEC ШАЛ? 500 MCM (Үнэндээ 500 MCM хүү 253 мм²).
- 400 мм² IEC ШАЛ? 750 MCM (750 MCM = 380 мм²).
- 1000 мм² IEC ШАЛ? 2000 MCM (2000 MCM = 1013 мм²).
Үүний үр дүнд, Олон улсын төслүүдэд үйлдвэрлэгч техникийн хуудсанд хоёр тэмдэглэгээг санал болгох нь түгээмэл байдаг.
7. 132 кВ шумбагч онгоцны кабель үйлдвэрлэх, тавих үйл явц
Нэг талаас, шумбагч онгоцны кабель үйлдвэрлэл 132 кВ нь босоо шахмал шугамаар хийгдсэн (VCV) тусгаарлагчийн согогоос зайлсхийхийн тулд.Уг процедур нь дараах байдалтай байна: дамжуулагчийг хагас дамжуулагч давхаргуудаар наасан байна, дараа нь XLPE нь шахагдсан байна, даралтат азотын хоолойд вулканжуулсан байна, Эцэст нь дэлгэцүүд тавигдсан, хуяг, бүрээс.
Нөгөө талаар, Угсралтыг хяналттай хурцадмал байдлыг хангадаг кабелийн хөлөг онгоцоор гүйцэтгэдэг (ердийн < 10 тонн кабель тутамд кН) ба хамгийн бага муруйлт 20 кабелийн диаметрээс хэд дахин их байна.Түүнээс гадна, динамик байрлал тогтоох системийг ашигладаг (АН) яг маршрутыг хадгалах.
8. Байгаль орчин, засвар үйлчилгээний талаар анхаарах зүйлс
Эхний ээлжинд, шумбагч онгоцны кабель 132 кВ-ын ашиглалтын хугацаатай 30-40 жил.Гэсэн хэдий ч, гол эрсдэлүүд нь:
8.1 хөлөг онгоцны зангуу
Энэ нь Тэд хуяг дуулга гэмтээж, тусгаарлагчийг нэвтэлж болно.Тийм ч учраас, Хасагдах бүс бүхий далайн бүдүүвчийг ашигладаг.
8.2 Нэвчилт ба зэврэлтийн гүйдэл
Энэ тохиолдолд, хуяг ган нь катодын хамгаалалт эсвэл тусгай бүрээсийг шаарддаг.
8.3 чичиргээний ядаргаа
Ялангуяа түрлэгийн хүчтэй урсгалтай газруудад.
Үүнийг шийдэхийн тулд, хяналтыг рефлекометр ашиглан хийдэг (OTDR) халуун цэг эсвэл чийгийг илрүүлэх.
9. Ирээдүйн чиг хандлага
Одоогоор, термопластик тусгаарлагчтай кабелийг судалж байна (HPTE шиг) хүртэл ажиллах температурыг зөвшөөрөх 105 °C.Ийм байдлаар, aumentan la capacidad de transporte sin cambiar la sección del conductor.Нэмж хэлэхэд, los sistemas de corriente continua en alta tensión (HVDC) а 132 kV están emergiendo para distancias > 100 үйр, con menores pérdidas.
Дүгнэлт- Шумбагч онгоцны кабель үйлдвэрлэгч
Товчхондоо, Шумбагч онгоцны кабель үйлдвэрлэгч, el cable submarino 132kV es un producto de alta ingeniería que combina ciencia de materiales, electrotécnica y mecánica de suelos marinos.Тиймээс, la correcta selección del conductor, basada en tablas como la presentada aquí (con equivalencias IEC y AWG/MCM desde 25 мм² хүртэл 3000 мм²), es fundamental para garantizar la fiabilidad, eficiencia y seguridad de las conexiones submarinas.Эцэст нь, a medida que la energía eólica marina se expande, la demanda de estos cables seguirá creciendo, impulsando innovaciones en materiales y técnicas de instalación.
Referencias
- IEC 60840:2020 – Power cables with extruded insulation for 30 kV up to 150 кВ.
- IEC 60228:2004 – Conductors of insulated cables.
- Worzyk, Т. (2009). Submarine Power Cables: Дизайн, Суурилуулалт, Repair, Environmental Aspects. Springer.