วิธีการเลือกสาย 35 kV: ความถี่ XLPE สิ่งสำคัญและเคล็ดลับในการตรวจสอบ

การระบุสายเคเบิล 35 kV สำหรับเครื่องป้อนสถานีย่อยใหม่หรือสายจำหน่ายทางอุตสาหกรรมเป็นสิ่งที่วิศวกรตัดสินใจแทบจะไม่ได้ทำสองครั้ง สายเคเบิลจะส่งกระแสไฟฟ้าลัด ดูความร้อนของดิน และใช้งานได้นานหลายทศวรรษ แนวทางที่ถูกต้องคือการชำระสามสิ่งก่อน: แรงดันไฟฟ้าของระบบ ความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้าที่ต้องการภายใต้วิธีการติดตั้งจริง และพิกัดความร้อนลัดวงจร เมื่อสิ่งเหล่านั้นได้รับการแก้ไขแล้ว ทางเลือกของตัวนำ ฉนวน โล่โลหะ และเปลือกนอกจะตามมาด้วยรายการตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงสั้นๆ สำหรับโครงการขนาด 35 kV ส่วนใหญ่ คำตอบที่ประหยัดและเชื่อถือได้คือสายเคเบิลหุ้มฉนวน XLPE พร้อมชั้นป้องกันโลหะและปลอกที่แข็งแรงซึ่งเหมาะกับสภาพดินหรือทางเดิน

“สายเคเบิล 35 kV” หมายถึงอะไรในข้อกำหนดการออกแบบ

บนแผ่นป้าย โดยทั่วไปสายเคเบิล 35 kV จะอธิบายด้วยแรงดันไฟฟ้าพิกัด U0/U ไม่ใช่โดยแรงดันไฟฟ้าระบุของระบบเพียงอย่างเดียว ในระบบสามเฟส 35 kV อัตราสายเคเบิลควรเป็น 26/35 kV นั่นหมายถึงแรงดันไฟฟ้าระหว่างตัวนำและดินคือ 26 kV ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟสคือ 35 kV แรงดันไฟฟ้าในการทำงานสูงสุดของอุปกรณ์สำหรับคลาสนี้คือ 40.5 kV และความหนาของฉนวนและค่าระยะห่างทางไฟฟ้าในมาตรฐานจะขึ้นอยู่กับค่านั้น ทั้ง IEC 60502-2 และ GB/T 12706.2 เป็นไปตามตรรกะเดียวกัน

จากด้านนอกสู่ด้านใน สายเคเบิล 35 kV ประกอบด้วยตัวนำ ตะแกรงตัวนำกึ่งตัวนำ ฉนวน XLPE ตะแกรงฉนวนกึ่งตัวนำ ตะแกรงโลหะ และปลอกด้านนอก โพลีเอทิลีนเชื่อมขวาง XLPE เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรม เนื่องจากทนทานต่ออุณหภูมิการทำงานที่สูงกว่า PVC อนุญาตให้ใช้อุณหภูมิตัวนำที่ 90°C ภายใต้การโหลดอย่างต่อเนื่อง และสามารถทนต่อการโอเวอร์โหลดฉุกเฉินสูงถึง 130°C ในช่วงเวลาสั้น ๆ

สายไฟหุ้มฉนวน XLPE สำหรับ 3.6/6kV ถึง 26/35kV สายเคเบิลแรงดันไฟฟ้าปานกลางและแรงสูงนี้มีฉนวนโพลีเอทิลีนเชื่อมขวาง ช่วยให้ทำงานที่อุณหภูมิ 90°C และต้านทานการลัดวงจรได้สูงถึง 250°C เหมาะสำหรับการติดตั้งใต้ดิน ร่องลึก อุโมงค์ หรือเหนือศีรษะ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการส่งกำลังที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ ดูผลิตภัณฑ์ →

ตัวนำ ฉนวน โล่ และปลอก: การตัดสินใจสี่ประการที่สำคัญ

• วัสดุตัวนำ: เลือกทองแดงเมื่อพื้นที่มีจำกัด เมื่อเส้นทางสายเคเบิลสั้น หรือเมื่อต้องการประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงสุด เลือกอะลูมิเนียมบนเส้นทางเหนือศีรษะที่ยาวหรือฝังลึกซึ่งต้นทุนและน้ำหนักเป็นปัจจัยหลัก ทั้งสองอยู่ภายใต้ข้อกำหนดตัวนำตีเกลียวคลาส 2 ใน IEC 60228
• สารประกอบฉนวน: XLPE เป็นมาตรฐานสำหรับ 26/35 kV ความหนาของฉนวนปกติสำหรับระดับแรงดันไฟฟ้านี้คือประมาณ 10.5 มม. ขึ้นอยู่กับรุ่นมาตรฐานและข้อกำหนดเกี่ยวกับการลัดวงจร
• หน้าจอโลหะ: เทปทองแดงหรือหน้าจอลวดทองแดง หน้าตัดของตัวกรองต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะทนต่อกระแสไฟฟอลต์จากบรรทัดลงกราวด์เพียงเส้นเดียวสำหรับเวลาในการเคลียร์การป้องกัน หน้าจอเทปทองแดงใช้งานได้กับตัวนำขนาดเล็กและมีระดับความผิดปกติต่ำกว่า หน้าจอลวดทองแดงเป็นที่ต้องการสำหรับตัวนำขนาดใหญ่และมีกระแสไฟผิดพลาดสูงกว่า
• เปลือกนอก: พีวีซีมีความเสถียรในอากาศ หลุดออกง่าย และทำงานได้ดีในอาคาร PE ให้ความต้านทานน้ำได้ดีขึ้นในดินเปียก ในพื้นที่ที่มีปลวกหรือสัตว์ฟันแทะได้ง่าย ให้เพิ่มสารป้องกันเฉพาะ หรือใช้การออกแบบที่มีชั้นป้องกันเพิ่มเติม

อย่าถือว่าหน้าจอเป็นทางเลือกพิเศษ ในสายเคเบิล 35 kV หน้าจอเป็นส่วนหนึ่งของระบบความปลอดภัย โดยจะส่งกระแสไฟชาร์จแบบ capacitive และในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาด จะเกิดกระแสไฟลัดที่สำคัญจนกว่าการป้องกันจะทำงาน ตะแกรงที่มีขนาดเล็กเกินไปจะไหม้ฉนวนและสร้างจุดบกพร่องที่สอง

ความครอบคลุมภายใต้เงื่อนไขการติดตั้งจริง

การจัดอันดับปัจจุบันของแผ่นป้ายมักจะขึ้นอยู่กับสภาวะในอุดมคติ โครงการจริงเกี่ยวข้องกับอุณหภูมิแวดล้อมที่สูงกว่า 30°C สายเคเบิลหลายเส้นแบบขนาน การแผ่รังสีแสงอาทิตย์ หรือดินที่มีความต้านทานความร้อนสูง ความต้านทานความร้อนของดินซึ่งแสดงเป็น K·m/W ถือเป็นค่าที่สำคัญ วัสดุทดแทนทดแทนแบบแห้งและอัดแน่นที่มีค่าประมาณ 1.0 K·m/W เป็นสมมติฐานมาตรฐาน แต่ดินทรายหรือแห้งสามารถให้ค่าที่สูงกว่ามากได้

เมื่อมีการติดตั้งสายเคเบิลในท่อหรือในขณะที่เดินขนานหลายสาย ความทึบแสงจะลดลงอีก การลดพิกัดจะขึ้นอยู่กับระยะห่างของท่อ ความชื้นในดิน และจำนวนวงจรที่โหลด สำหรับเส้นทางระยะไกล แรงดันตกคร่อมจะกลายเป็นปัจจัยควบคุมอีกประการหนึ่ง สายเคเบิล 26/35 kV มีความต้านทานจำเพาะต่อกิโลเมตร ดังนั้นขนาดที่เลือกจะต้องเป็นไปตามทั้งแรงดันตกคร่อมและความเสถียรทางความร้อนของการลัดวงจร ไม่ใช่แค่กระแสต่อเนื่อง

การใช้งานสายเคเบิล 35 kV ทั่วไป

• เครื่องป้อนสถานีย่อยและสายขาเข้าของหม้อแปลงไฟฟ้าในเครือข่ายการกระจายสินค้าในเขตเมือง
• โรงงานอุตสาหกรรมและการกระจายพลังงานในเหมือง โดยที่สายเคเบิล 35 kV เชื่อมโยงสวิตช์เกียร์กับหม้อแปลงไฟฟ้าระบบจำหน่าย
• สายรวบรวมพลังงานทดแทนในสถานีไฟฟ้าย่อย PV และฟาร์มกังหันลม ซึ่งมีเส้นทางเคเบิลวิ่งจากอินเวอร์เตอร์หรือหม้อแปลงไฟฟ้าไปยังสถานีย่อยกลาง
• สายส่งทางอากาศ ซึ่งมีการติดตั้งสายเคเบิลหุ้มฉนวนทางอากาศขนาด 35 kV บนเสาหรือชั้นวาง เพื่อลดระยะห่างและปรับปรุงความปลอดภัยสาธารณะ

ในสายเคเบิลหุ้มฉนวนทางอากาศขนาด 35 kV ที่มีพิกัด 26/35 kV ฉนวนได้รับการออกแบบสำหรับแรงดันไฟฟ้าของระบบเดียวกันกับรุ่นใต้ดิน โครงสร้างนี้ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการติดตั้งเหนือศีรษะโดยมีรัศมีการโค้งงอที่แคบลงและการสิ้นสุดที่ง่ายขึ้น ซึ่งทำให้เป็นทางเลือกที่เป็นประโยชน์สำหรับทางเดินสาธารณูปโภคที่มีผู้คนหนาแน่น

สายเคเบิลหุ้มฉนวนทางอากาศสำหรับสายเหนือศีรษะ 1kV ถึง 35kV ออกแบบมาเพื่อการกระจายค่าใช้จ่ายเหนือศีรษะในทางเดินที่มีผู้คนหนาแน่น สายเคเบิลนี้มีรัศมีการโค้งงอที่แคบและการสิ้นสุดที่ง่ายขึ้นสำหรับระบบ 26/35kV รองรับวัสดุฉนวนต่างๆ และเป็นไปตามมาตรฐาน GB ดูผลิตภัณฑ์ →

เกณฑ์การจัดซื้อและการยอมรับเพื่อปกป้องโครงการของคุณ

การซื้อสายไฟขนาด 35 kV ไม่เหมือนกับการซื้อสายไฟแรงดันต่ำ เจ้าของโครงการควรระบุมาตรฐาน ความหนาของฉนวน ระดับตัวนำ และการจัดตะแกรง ซัพพลายเออร์ควรจัดเตรียมรายงานการทดสอบประเภท บันทึกการทดสอบตามปกติ และตัวอย่างสายเคเบิล การทดสอบตามปกติควรรวมถึงการวัดการคายประจุบางส่วน การทดสอบความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ และการวัดความต้านทานฉนวนที่โรงงาน โดยทั่วไปขีดจำกัดการคายประจุบางส่วนสำหรับสาย XLPE จะแสดงเป็นพิโคคูลอมบ์ที่แรงดันไฟฟ้าทดสอบที่ระบุ และหมายเลขจะถูกเขียนลงในใบสั่งซื้อ

ที่ไซต์งาน ให้ตรวจสอบความยาวของดรัม การซีลปลายสายเคเบิล และหมายเลขซีเรียล เปรียบเทียบความต้านทานของตัวนำที่วัดได้ ความจุไฟฟ้า และความหนาของหน้าจอกับแบบที่ได้รับการอนุมัติ สำหรับโครงการขนาดใหญ่ ต้องมีการทดสอบพยานจากบุคคลที่สามก่อนจัดส่ง

ข้อมูลอ้างอิงที่เป็นประโยชน์สำหรับการแยกแยะระดับแรงดันไฟฟ้า ประเภทสายเคเบิล และกฎการใช้งานคือข้อมูลของไซต์ คู่มือการเลือกสายไฟฟ้าแรงสูง .

ข้อผิดพลาดทั่วไปของสายเคเบิล 35 kV สี่ประการที่ควรหลีกเลี่ยง

1. มองเห็นพิกัดการลัดวงจรของหน้าจอ กระแสไฟของหน้าจอระหว่างฟอลต์เฟสเดียวอาจมีนัยสำคัญ หากเทปทองแดงหรือตะแกรงลวดมีขนาดเล็กเกินไป หน้าจอจะไหม้ก่อนที่การป้องกันจะแก้ไขข้อผิดพลาด
2. การใช้ตารางแอมแปซิตีโหลดต่อเนื่องจากคลาสแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าสำหรับสายเคเบิล 35 kV ความหนาของฉนวนส่งผลต่อการกระจายความร้อนและความทึบแสง ใช้ตารางระดับแรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้องและเงื่อนไขการติดตั้งที่ถูกต้องเสมอ
3. ละเว้นความต้านทานความร้อนของดินในทางเดินวาง ดินทรายแห้งมีความต้านทานความร้อนสูงกว่าดินเหนียวชื้นมาก ดังนั้นสายเคเบิลที่ได้รับการจัดอันดับในอากาศจึงสามารถลดลงได้ 10–20% เมื่อฝังไว้ในตำแหน่งเดียวกัน
4. การรับดรัมเคเบิลที่ส่งมาโดยมีปลายเสียหายจนทำให้ความชื้นเข้าไปได้ ความชื้นจะทำให้ฉนวนเสื่อมคุณภาพและอาจทำให้เกิดปัญหาการคายประจุบางส่วนหลังจากเสียบปลั๊กแล้ว

ใช้เวลาในการเขียนแรงดันไฟฟ้าของระบบ ขนาดตัวนำขั้นต่ำตามการไหลของโหลด กระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่ขั้วต่อสายเคเบิล และเส้นทางการวางจริง รักษาพื้นฐานทางเทคนิคหน้าเดียวไว้ต่อหน้าซัพพลายเออร์และผู้จัดการโครงการ มันจะช่วยคุณประหยัดจากการทำงานซ้ำที่มีราคาแพงและจากสายเคเบิลที่ดูดีบนกระดาษแต่ล้มเหลวในเหตุการณ์ข้อผิดพลาดครั้งแรก