Yn moderne stroomsystemen spylje heechspanningskabels in essensjele rol. Fan ûndergrûnske stroomnetten yn stêden oant lange-ôfstânstransportlinen oer bergen en rivieren, heechspanningskabels soargje foar effisjinte, stabile en feilige oerdracht fan elektryske enerzjy. Dit artikel sil de ferskate technologyen dy't relatearre binne oan heechspanningskabels yngeand ûndersykje, ynklusyf har struktuer, klassifikaasje, produksjeproses, prestaasjekarakteristiken, ynstallaasje en ûnderhâld.
1. Basisstruktuer fan heechspanningskabels
Heechspanningskabels besteane benammen út geleiders, isolaasjelagen, ôfskermingslagen en beskermjende lagen.
De geleider is it oerdrachtkanaal foar stroom en is meastentiids makke fan koper of aluminium. Koper hat goede geliedingsfermogen en duktyliteit, wylst aluminium relatyf goedkeap en licht fan gewicht is. Dizze geleiders binne oer it algemien yn 'e foarm fan mearstringige twisted triedden om de fleksibiliteit te fergrutsjen.
De isolaasjelaach is in wichtich ûnderdiel fan 'e heechspanningskabel, dy't in rol spilet by it foarkommen fan stroomlekkage en it isolearjen fan 'e geleider fan 'e bûtenwrâld. Faak foarkommende isolaasjematerialen omfetsje cross-linked polyethyleen (XLPE), oaljepapier, ensfh. XLPE hat poerbêste elektryske eigenskippen, waarmtebestriding en meganyske sterkte, en wurdt in soad brûkt yn moderne heechspanningskabels.
De ôfskermingslaach is ferdield yn in binnenste ôfskerming en in bûtenste ôfskerming. De binnenste ôfskerming wurdt brûkt om it elektryske fjild unifoarm te meitsjen en te foarkommen dat lokale ûntlading de isolaasjelaach beskeadiget; de bûtenste ôfskerming kin de ynterferinsje fan it eksterne elektromagnetyske fjild op 'e kabel ferminderje, en ek foarkomme dat de kabel in elektromagnetyske ynfloed op 'e bûtenwrâld hat.
De beskermjende laach beskermet de kabel benammen tsjin skea troch eksterne faktoaren lykas meganyske skea, gemyske korrosje en wetteryndringing. It bestiet meastentiids út metalen pânser en bûtenste mantel. De metalen pânser kin meganyske sterkte leverje, en de bûtenste mantel hat wetterdichte en anty-korrosjefunksjes.
2. Klassifikaasje fan heechspanningskabels
Neffens it spanningsnivo kinne heechspanningskabels wurde ferdield yn middelspanningskabels (meastal 3-35kV), heechspanningskabels (35-110kV), ultraheechspanningskabels (110-500kV) en ultraheechspanningskabels (boppe 500kV). Kabels fan ferskillende spanningsnivo's ferskille yn struktureel ûntwerp, isolaasje-easken, ensfh.
Fanút it perspektyf fan isolearjende materialen binne der, neist de hjirboppe neamde XLPE-kabels en oaljepapierkabels, ek etyleen-propyleenrubberkabels. Oaljepapierkabels hawwe in lange skiednis, mar fanwegen har hege ûnderhâldskosten en oare redenen binne se stadichoan ferfongen troch XLPE-kabels. Etyleen-propyleenrubberkabel hat goede fleksibiliteit en waarsbestinding, en is geskikt foar guon spesjale gelegenheden.
3. Produksjeproses fan heechspanningskabel
De produksje fan heechspanningskabel is in kompleks en delikaat proses.
De produksje fan geleiders fereasket earst dat de koper- of aluminiumgrûnstoffen wurde útrekt, draaid en oare prosessen útfierd om de dimensjonele krektens en meganyske eigenskippen fan 'e geleider te garandearjen. Tidens it draaiproses moatte de triedden fan 'e triedden ticht op elkoar pleatst wurde om de gelieding fan 'e geleider te ferbetterjen.
De ekstrudearring fan 'e isolaasjelaach is ien fan 'e wichtichste stappen. Foar de XLPE-isolaasjelaach wurdt it XLPE-materiaal by hege temperatuer ekstrudearre en evenredich om 'e geleider wikkele. Tidens it ekstrudearringsproses moatte parameters lykas temperatuer, druk en ekstrudearringssnelheid strang kontroleare wurde om de kwaliteit en dikte-uniformiteit fan 'e isolaasjelaach te garandearjen.
De ôfskermingslaach wurdt meastentiids makke troch metaaltriedweven of metaaltape-ynpakken. De produksjeprosessen fan 'e binnenste en bûtenste skylden binne wat oars, mar beide moatte de yntegriteit fan 'e ôfskermingslaach en in goede elektryske ferbining garandearje.
Uteinlik omfettet de produksje fan 'e beskermjende laach it lizzen fan it metalen pânser en it útstjitten fan 'e bûtenste mantel. It metalen pânser moat strak op 'e kabel passe, en it útstjitten fan 'e bûtenste mantel moat soargje foar in glêd uterlik sûnder defekten lykas bubbels en barsten.
4. Prestaasjekarakteristiken fan heechspanningskabels
Wat elektryske prestaasjes oanbelanget, moatte heechspanningskabels in hege isolaasjewjerstân, in leech diëlektrysk ferlies en in goede spanningswjerstân hawwe. In hege isolaasjewjerstân kin effektyf stroomlekkage foarkomme, in leech diëlektrysk ferlies ferminderet it ferlies fan elektryske enerzjy tidens oerdracht, en in goede spanningswjerstân soarget derfoar dat de kabel feilich kin operearje yn in heechspanningsomjouwing.
Wat meganyske eigenskippen oanbelanget, moat de kabel foldwaande treksterkte, bûgingsradius en ynfloedresistinsje hawwe. Tidens ynstallaasje en gebrûk kin de kabel ûnderwurpen wurde oan útrekken, bûgen en eksterne krêftynfloeden. As de meganyske eigenskippen net genôch binne, is it maklik om kabelskea te feroarsaakjen.
Termyske prestaasjes binne ek in wichtich aspekt. De kabel sil waarmte generearje tidens operaasje, foaral as er ûnder hege lading rint. Dêrom moat de kabel in goede waarmtebestriding hawwe en normaal kinne wurkje binnen in bepaald temperatuerberik sûnder problemen lykas isolaasjeferâldering. XLPE-kabel hat relatyf goede waarmtebestriding en kin lange tiid wurkje by hegere temperatueren.
5. Ynstallearjen en ûnderhâld fan heechspanningskabels
Wat de ynstallaasje oanbelanget, is it earste ding om te dwaan it paad te plannen om te soargjen dat it kabellizzende paad ridlik en feilich is. Tidens it lizzenproses moat derfoar soarge wurde dat oermjittich útrekken, bûgen en útwreidzjen fan 'e kabel foarkommen wurdt. Foar it lizzen fan kabels oer lange ôfstannen wurde apparatuer lykas kabeltransporteurs meastentiids brûkt om de bou te befoarderjen.
De produksje fan kabelferbiningen is in wichtige skeakel yn it ynstallaasjeproses. De kwaliteit fan 'e ferbining beynfloedet direkt de wurkingsbetrouberens fan 'e kabel. By it meitsjen fan ferbiningen moat de kabel stript, skjinmakke, ferbûn en isolearre wurde. Elke stap moat strikt útfierd wurde neffens de proseseasken om te soargjen dat de elektryske en meganyske eigenskippen fan 'e ferbining oan 'e easken foldogge.
Underhâldswurk is essensjeel foar de lange-termyn stabile wurking fan heechspanningskabels. Regelmjittige ynspeksjes kinne fluch ûntdekke oft it uterlik fan 'e kabel skansearre is of oft de mantel skansearre is. Tagelyk kin guon testapparatuer ek brûkt wurde om de isolaasjeprestaasjes en dielde ûntlading fan 'e kabel te testen. As problemen fûn wurde, moatte se op 'e tiid reparearre of ferfongen wurde.
6. Falen en deteksje fan heechspanningskabels
Faak foarkommende flaters yn heechspanningskabels omfetsje isolaasjebrekken, ûntbining fan geleiders en it brekken fan 'e ferbining. Isolaasjebrekken kinne feroarsake wurde troch ferâldering fan 'e isolaasje, dielde ûntlading of eksterne oerspanning. It ûntbining fan 'e geleider wurdt meastentiids feroarsake troch meganyske eksterne krêft of lange-termyn oerbelasting. It brekken fan 'e ferbining kin feroarsake wurde troch in min produksjeproses fan 'e ferbining of slimme ferwaarming tidens operaasje.
Om dizze flaters te detektearjen binne der in protte deteksjemetoaden. Deteksje fan dielde ûntlading is in faak brûkte metoade. Troch it detektearjen fan it sinjaal dat generearre wurdt troch dielde ûntlading yn 'e kabel, kin bepaald wurde oft der isolaasjefouten yn 'e kabel binne. De spanningstest kin de spanningskapasiteit fan 'e kabel detektearje en potinsjele isolaasjeproblemen fine. Derneist kin ynfraread termyske ôfbyldingstechnology de temperatuerferdieling op it oerflak fan 'e kabel detektearje, om út te finen oft de kabel problemen hat lykas lokale oerferhitting.
7. Tapassing en ûntwikkelingstrend fan heechspanningskabels yn stroomsystemen
Yn stroomsystemen wurde heechspanningskabels in soad brûkt yn stedske stroomnettransformaasje, útgeande linen fan grutte elektrisiteitssintrales, ûnderseeske kabeloerdracht en oare fjilden. Yn stedske stroomnetten kin, fanwegen beheinde romte, it gebrûk fan ûndergrûnske kabels romte besparje en de skientme fan 'e stêd ferbetterje. De útgeande linen fan grutte elektrisiteitssintrales fereaskje it gebrûk fan heechspanningskabels om elektrisiteit nei fiere substasjons oer te bringen. Underseeske kabeloerdracht kin oerseeske stroomoerdracht realisearje en in stabile stroomfoarsjenning leverje foar eilannen en kustgebieten.
Mei de trochgeande ûntwikkeling fan stroomtechnology hawwe heechspanningskabels ek wat ûntwikkelingstrends sjen litten. Ien is it ûndersyk en de ûntwikkeling en tapassing fan kabels mei hegere spanningsnivo's. Mei de tanimmende fraach nei stroomoerdracht oer lange ôfstân sil de ûntwikkeling fan ultrahege spanningskabels in fokus wurde. De twadde is de yntelliginsje fan kabels. Troch sensoren en oare apparatuer yn 'e kabel te yntegrearjen, kin real-time monitoring fan 'e wurkstatus fan' e kabel en flaterwarskôging wurde berikt, wêrtroch't de wurkingsbetrouberens fan 'e kabel ferbettere wurdt. De tredde is de ûntwikkeling fan miljeufreonlike kabels. Mei de tanimmende easken fan minsken foar miljeubeskerming sil it ûndersyk en de ûntwikkeling fan fersmoargingsarme, recyclebere kabelmaterialen in takomstige ûntwikkelingsrjochting wêze.
Pleatsingstiid: 24 septimber 2024