Zamonaviy energiya tizimlarida yuqori voltli kabellar muhim rol o'ynaydi. Shaharlardagi yer osti elektr tarmoqlaridan tortib tog'lar va daryolar orqali uzoq masofali elektr uzatish liniyalarigacha, yuqori voltli kabellar elektr energiyasining samarali, barqaror va xavfsiz uzatilishini ta'minlaydi. Ushbu maqolada yuqori voltli kabellar bilan bog'liq turli texnologiyalar, jumladan, ularning tuzilishi, tasnifi, ishlab chiqarish jarayoni, ishlash xususiyatlari, o'rnatish va texnik xizmat ko'rsatish chuqur o'rganiladi.
1. Yuqori kuchlanishli kabellarning asosiy tuzilishi
Yuqori kuchlanishli kabellar asosan o'tkazgichlar, izolyatsiya qatlamlari, ekranlash qatlamlari va himoya qatlamlaridan iborat.
O'tkazgich tok o'tkazuvchi kanal bo'lib, odatda mis yoki alyuminiydan tayyorlanadi. Mis yaxshi o'tkazuvchanlik va egiluvchanlikka ega, alyuminiy esa nisbatan arzon va vazni yengil. Bu o'tkazgichlar odatda moslashuvchanlikni oshirish uchun ko'p simli burama simlar shaklida bo'ladi.
Izolyatsiya qatlami yuqori voltli kabelning asosiy qismi bo'lib, u tok oqishining oldini olishda va o'tkazgichni tashqi dunyodan ajratishda rol o'ynaydi. Keng tarqalgan izolyatsiya materiallari qatoriga o'zaro bog'langan polietilen (XLPE), moyli qog'oz va boshqalar kiradi. XLPE ajoyib elektr xususiyatlariga, issiqlikka chidamliligiga va mexanik mustahkamlikka ega va zamonaviy yuqori voltli kabellarda keng qo'llaniladi.
Himoya qatlami ichki va tashqi himoya qatlamlariga bo'linadi. Ichki himoya elektr maydonini bir xil qilish va mahalliy zaryadning izolyatsiya qatlamiga zarar yetkazishining oldini olish uchun ishlatiladi; tashqi himoya kabelga tashqi elektromagnit maydonning aralashuvini kamaytirishi, shuningdek, kabelning tashqi dunyoga elektromagnit ta'sir ko'rsatishining oldini olishi mumkin.
Himoya qatlami asosan kabelni mexanik shikastlanish, kimyoviy korroziya va suvning kirib kelishi kabi tashqi omillarning shikastlanishidan himoya qiladi. Odatda u metall zirh va tashqi qoplamadan iborat. Metall zirh mexanik mustahkamlikni ta'minlaydi va tashqi qoplama suv o'tkazmaydigan va korroziyaga qarshi funktsiyalarga ega.
2. Yuqori kuchlanishli kabellarning tasnifi
Kuchlanish darajasiga ko'ra, yuqori kuchlanishli kabellarni o'rta kuchlanishli kabellar (odatda 3-35 kV), yuqori kuchlanishli kabellar (35-110 kV), o'ta yuqori kuchlanishli kabellar (110-500 kV) va o'ta yuqori kuchlanishli kabellar (500 kV dan yuqori) ga bo'lish mumkin. Turli kuchlanish darajasidagi kabellar strukturaviy dizayn, izolyatsiya talablari va boshqalar jihatidan farq qiladi.
Izolyatsiya materiallari nuqtai nazaridan, yuqorida aytib o'tilgan XLPE kabellari va moyli qog'oz kabellaridan tashqari, etilen-propilen kauchuk kabellari ham mavjud. Moyli qog'oz kabellari uzoq tarixga ega, ammo ularning yuqori texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari va boshqa sabablarga ko'ra ular asta-sekin XLPE kabellari bilan almashtirildi. Etilen propilen kauchuk kabeli yaxshi moslashuvchanlik va ob-havoga chidamlilikka ega va ba'zi maxsus holatlar uchun mos keladi.
3. Yuqori kuchlanishli kabel ishlab chiqarish jarayoni
Yuqori kuchlanishli kabel ishlab chiqarish murakkab va nozik jarayondir.
O'tkazgichlarni ishlab chiqarishda avvalo mis yoki alyuminiy xom ashyosini cho'zish, burish va boshqa jarayonlar talab qilinadi, bu o'tkazgichning o'lcham aniqligi va mexanik xususiyatlarini ta'minlaydi. Burish jarayonida o'tkazgichning o'tkazuvchanligini oshirish uchun simlarning iplari bir-biriga yaqin joylashtirilishi kerak.
Izolyatsiya qatlamini ekstruziya qilish asosiy bosqichlardan biridir. XLPE izolyatsiya qatlami uchun XLPE materiali yuqori haroratda ekstruziya qilinadi va o'tkazgichga teng ravishda o'raladi. Ekstruziya jarayonida izolyatsiya qatlamining sifati va qalinligining bir xilligini ta'minlash uchun harorat, bosim va ekstruziya tezligi kabi parametrlar qat'iy nazorat qilinishi kerak.
Himoya qatlami odatda metall sim to'qish yoki metall lenta o'rash orqali tayyorlanadi. Ichki va tashqi qalqonlarni ishlab chiqarish jarayonlari biroz farq qiladi, ammo ikkalasi ham himoya qatlamining yaxlitligini va yaxshi elektr ulanishini ta'minlashi kerak.
Nihoyat, himoya qatlamini ishlab chiqarish metall zirhni yotqizishni va tashqi qoplamani ekstruziya qilishni o'z ichiga oladi. Metall zirh kabelga mahkam o'rnashishi kerak va tashqi qoplamani ekstruziya qilish pufakchalar va yoriqlar kabi nuqsonlarsiz silliq ko'rinishni ta'minlashi kerak.
4. Yuqori kuchlanishli kabellarning ishlash xususiyatlari
Elektr ishlashi nuqtai nazaridan, yuqori kuchlanishli kabellar yuqori izolyatsiya qarshiligiga, past dielektrik yo'qotishlarga va yaxshi kuchlanish qarshiligiga ega bo'lishi kerak. Yuqori izolyatsiya qarshiligi tok oqishini samarali ravishda oldini oladi, past dielektrik yo'qotish uzatish paytida elektr energiyasining yo'qotilishini kamaytiradi va yaxshi kuchlanish qarshiligi kabelning yuqori kuchlanishli muhitda xavfsiz ishlashini ta'minlaydi.
Mexanik xususiyatlar jihatidan kabel yetarlicha cho'zilish kuchiga, egilish radiusiga va zarbaga chidamliligiga ega bo'lishi kerak. O'rnatish va ishlatish paytida kabel cho'zilish, egilish va tashqi kuch ta'siriga duchor bo'lishi mumkin. Agar mexanik xususiyatlar yetarli bo'lmasa, kabelga zarar yetkazish oson.
Issiqlik ko'rsatkichlari ham muhim jihat hisoblanadi. Kabel ish paytida, ayniqsa yuqori yuk ostida ishlaganda issiqlik hosil qiladi. Shuning uchun kabel yaxshi issiqlikka chidamlilikka ega bo'lishi va izolyatsiyaning eskirishi kabi muammolarsiz ma'lum bir harorat oralig'ida normal ishlashi kerak. XLPE kabeli nisbatan yaxshi issiqlikka chidamlilikka ega va yuqori haroratlarda uzoq vaqt ishlashi mumkin.
5. Yuqori kuchlanishli kabellarni o'rnatish va texnik xizmat ko'rsatish
O'rnatish nuqtai nazaridan, birinchi navbatda, kabel yotqizish yo'lining oqilona va xavfsiz ekanligiga ishonch hosil qilish uchun yo'lni rejalashtirish kerak. Yotish jarayonida kabelning haddan tashqari cho'zilishi, egilishi va ekstruziyasining oldini olishga e'tibor berish kerak. Uzoq masofali kabel yotqizish uchun odatda qurilishga yordam berish uchun kabel konveyerlari kabi uskunalar qo'llaniladi.
Kabel bo'g'inlarini ishlab chiqarish o'rnatish jarayonining asosiy bo'g'ini hisoblanadi. Bo'g'inning sifati kabelning ishlash ishonchliligiga bevosita ta'sir qiladi. Bo'g'inlarni tayyorlashda kabelni tozalash, tozalash, ulash va izolyatsiya qilish kerak. Bo'g'inning elektr va mexanik xususiyatlari talablarga javob berishini ta'minlash uchun har bir bosqich jarayon talablariga qat'iy muvofiq bajarilishi kerak.
Yuqori kuchlanishli kabellarning uzoq muddatli barqaror ishlashi uchun texnik xizmat ko'rsatish juda muhimdir. Muntazam tekshiruvlar kabelning tashqi ko'rinishi yoki qobig'i shikastlanganligini tezda aniqlashi mumkin. Shu bilan birga, ba'zi sinov uskunalari kabelning izolyatsiya ishlashini va qisman zaryadsizlanishini tekshirish uchun ham ishlatilishi mumkin. Agar muammolar aniqlansa, ularni o'z vaqtida ta'mirlash yoki almashtirish kerak.
6. Yuqori kuchlanishli kabellarning ishdan chiqishi va aniqlanishi
Yuqori kuchlanishli kabellarning keng tarqalgan nosozliklari izolyatsiyaning buzilishi, o'tkazgichning uzilishi va bo'g'inning ishdan chiqishini o'z ichiga oladi. Izolyatsiyaning buzilishi izolyatsiyaning eskirishi, qisman zaryadsizlanish yoki tashqi kuchlanishning oshishi natijasida yuzaga kelishi mumkin. O'tkazgichning uzilishi odatda mexanik tashqi kuch yoki uzoq muddatli ortiqcha yuklanish natijasida yuzaga keladi. Bo'g'inning ishdan chiqishi bo'g'inni ishlab chiqarish jarayonining yomonligi yoki ish paytida kuchli qizib ketish natijasida yuzaga kelishi mumkin.
Ushbu nosozliklarni aniqlash uchun ko'plab aniqlash usullari mavjud. Qisman zaryadsizlanishni aniqlash keng tarqalgan usul hisoblanadi. Kabelda qisman zaryadsizlanish natijasida hosil bo'lgan signalni aniqlash orqali kabel ichida izolyatsiya nuqsonlari bor-yo'qligini aniqlash mumkin. Chidamlilik kuchlanishini tekshirish kabelning chidamlilik kuchlanish sig'imini aniqlashi va izolyatsiya muammolarini topishi mumkin. Bundan tashqari, infraqizil termal tasvirlash texnologiyasi kabel yuzasida harorat taqsimotini aniqlab, kabelda mahalliy qizib ketish kabi muammolar bor-yo'qligini aniqlashi mumkin.
7. Elektr tizimlarida yuqori kuchlanishli kabellarning qo'llanilishi va rivojlanish tendentsiyasi
Energiya tizimlarida yuqori voltli kabellar shahar elektr tarmoqlarini o'zgartirish, yirik elektr stantsiyalarining chiqish liniyalari, suv osti kabellarini uzatish va boshqa sohalarda keng qo'llaniladi. Shahar elektr tarmoqlarida joy cheklanganligi sababli, yer osti kabellaridan foydalanish joyni tejash va shaharning go'zalligini yaxshilash imkonini beradi. Yirik elektr stantsiyalarining chiqish liniyalari uzoqdagi podstansiyalarga elektr energiyasini uzatish uchun yuqori voltli kabellardan foydalanishni talab qiladi. Suv osti kabellarini uzatish dengiz orqali elektr uzatishni amalga oshirishi va orollar va qirg'oqbo'yi hududlarni barqaror elektr ta'minoti bilan ta'minlashi mumkin.
Energetika texnologiyalarining uzluksiz rivojlanishi bilan yuqori kuchlanishli kabellar ham ba'zi rivojlanish tendentsiyalarini ko'rsatdi. Ulardan biri yuqori kuchlanish darajasiga ega kabellarni tadqiq qilish, ishlab chiqish va qo'llashdir. Uzoq masofali elektr uzatishga talabning ortishi bilan ultra yuqori kuchlanishli kabellarni ishlab chiqish diqqat markaziga aylanadi. Ikkinchisi kabellarning aqlliligi. Sensorlar va boshqa uskunalarni kabelga integratsiya qilish orqali kabelning ish holatini real vaqt rejimida kuzatib borish va nosozliklar haqida ogohlantirishga erishish mumkin, shu bilan kabelning ish ishonchliligini oshirish mumkin. Uchinchisi - ekologik toza kabellarni ishlab chiqish. Odamlarning atrof-muhitni muhofaza qilishga bo'lgan talablari ortib borishi bilan, kam ifloslangan, qayta ishlanadigan kabel materiallarini tadqiq qilish va ishlab chiqish kelajakdagi rivojlanish yo'nalishi bo'ladi.
Nashr vaqti: 2024-yil 24-sentabr