สายเคเบิล 4/0 AWG เอ็มวี-105 รองรับกระแสไฟมากกว่า เอ็มวี-90 รุ่นเดียวกันประมาณ 15% ข้อเท็จจริงข้อเดียวดังกล่าวผลักดันให้เกิดการตัดสินใจทางวิศวกรรมหลายพันครั้งในแต่ละปี ทั้งสองสายเป็นสายไฟแรงดันปานกลางที่กำหนดภายใต้ตระกูล ICEA S-93-639 / NEMA WC 74 โดยมีช่วงแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 5 kV ถึง 35 kV ตัวเลขในส่วนต่อท้ายประเภทบอกเล่าเรื่องราว: MV-90 ได้รับการจัดอันดับสำหรับอุณหภูมิตัวนำต่อเนื่องสูงสุดที่ 90 องศาเซลเซียส ในขณะที่ เอ็มวี-105 ทำงานที่ 105 องศาเซลเซียส ความแตกต่าง 15 องศานั้นส่งผลโดยตรงต่อความทึบแสง เคมีของฉนวน และต้นทุนการติดตั้งทั้งหมด
| พารามิเตอร์ | MV-90 | เอ็มวี-105 |
|---|---|---|
| สูงสุด อุณหภูมิตัวนำต่อเนื่อง | 90 องศาเซลเซียส | 105 องศาเซลเซียส |
| ระดับแรงดันไฟฟ้า | 5–35 กิโลโวลต์ | 5–35 กิโลโวลต์ |
| ฉนวนทั่วไป | XLPE (โพลีเอทิลีนแบบเชื่อมโยงข้าม) | EPR (ยางเอทิลีนโพรพิลีน) สารประกอบ XLPE บางชนิด |
| มาตรฐานที่ใช้บังคับ | ICEA S-93-639 / NEMA WC 74 | ICEA S-93-639 / NEMA WC 74 |
ทั้งสองประเภททำหน้าที่เป็นเครื่องป้อนหลักในโรงงานอุตสาหกรรม สถานีไฟฟ้าย่อย และอาคารพาณิชย์ขนาดใหญ่ สำหรับการใช้งาน MV-90 มาตรฐานที่มีฉนวน XLPE โดยทั่วไปการออกแบบสายเคเบิลจะเป็นไปตาม ICEA S-93-639 ดังที่เห็นใน สายไฟหุ้มฉนวน XLPE สำหรับแรงดันไฟฟ้า 3.6/6kV–26/35kV .
เอ็มวี-105 พิกัดอุณหภูมิที่สูงกว่า 15 °C ไม่ใช่แค่ตัวเลขบนกระดาษเท่านั้น มันแปลเป็นก ความสามารถในการจ่ายกระแสไฟฟ้าต่อเนื่องเพิ่มขึ้น 12–15% ภายใต้เงื่อนไขการติดตั้งเดียวกัน เมื่อโครงการติดตั้งเพิ่มไม่สามารถขยายท่อร้อยสายหรือห้องนิรภัยได้ พื้นที่ว่างด้านบนที่เพิ่มเข้ามานั้นมักจะทำให้ MV-105 เป็นตัวเลือกเดียวที่ใช้งานได้
ตารางด้านล่างแสดงค่าความทึบโดยทั่วไปสำหรับขนาดตัวนำทั่วไปสามขนาด โดยอิงตามตัวนำทองแดง, 15 kV, ระดับฉนวน 100%, วงจรเดี่ยว และสภาวะการฝังศพ/อากาศมาตรฐานตาม ICEA P-53-624
| คอนดักเตอร์ | MV-90 – ใต้ดิน (ดิน 20 °C) | เอ็มวี-105 – ใต้ดิน (ดิน 20 °C) | MV-90 – อากาศ (40 °C) | เอ็มวี-105 – อากาศ (40 °C) |
|---|---|---|---|---|
| 4/0 AWG | 260 | 299 | 340 | 391 |
| 250 กิโลแคลอรี | 290 | 334 | 376 | 432 |
| 500 กิโลแคลอรี | 380 | 437 | 490 | 564 |
ตัวเลขเหล่านี้อธิบายว่าทำไมวิศวกรอาจลดขนาดตัวนำเมื่อเปลี่ยนจาก MV-90 เป็น MV-105 ตัวอย่างเช่น วงจร MV-90 ที่มีกำลังไฟฟ้า 250 kcmil มักจะถูกแทนที่ด้วยวงจร 4/0 AWG MV-105 ในการใช้งานแบบฝัง ลดน้ำหนักทองแดง เส้นผ่านศูนย์กลางท่อร้อยสาย และแรงดึง ขอบความร้อนยังช่วยลดความเสี่ยงของความล้มเหลวของฮอตสปอตในพื้นที่ที่มีความต้านทานความร้อนของดินสูงหรือบริเวณที่ชั้นสายเคเบิลซ้อนกัน
พิกัดอุณหภูมิมีอิทธิพล และได้รับอิทธิพลจากเคมีของฉนวน สายเคเบิล MV-90 ส่วนใหญ่สร้างด้วย XLPE ซึ่งเป็นวัสดุเทอร์โมเซ็ตที่มีการสูญเสียอิเล็กทริกต่ำและทนทานต่อความชื้นได้ดีเยี่ยม เพื่อให้มีอุณหภูมิถึง 105 °C อย่างต่อเนื่อง โดยทั่วไปผู้ผลิตจะเปลี่ยนไปใช้ EPR ซึ่งยังคงความยืดหยุ่นและความเสถียรทางความร้อนที่อุณหภูมิสูง แม้ว่าจะมีปัจจัยการสูญเสียอิเล็กทริกที่สูงขึ้นเล็กน้อยก็ตาม
| คุณสมบัติ | XLPE (ทั่วไป MV-90) | EPR (ทั่วไป MV-105) |
|---|---|---|
| สูงสุด อุณหภูมิในการทำงาน | 90 องศาเซลเซียส | 105 องศาเซลเซียส |
| ค่าคงที่ไดอิเล็กทริก (ประมาณ) | 2.3 | 2.8–3.2 |
| ปัจจัยการกระจายตัว (tan เดลต้า ) | 0.001 | 0.005 |
| ความยืดหยุ่นที่อุณหภูมิเย็น | ดี | ยอดเยี่ยม |
| ทนต่อความชื้น | ยอดเยี่ยม | ดี |
| ต้านทานความชราจากความร้อน | ดี up to 130 °C overload | ทำงานได้ดีมากจนถึงอุณหภูมิเกิน 140 °C |
การสูญเสียอิเล็กทริกที่สูงขึ้นของ EPR นั้นไม่สำคัญสำหรับตัวป้อน MV ส่วนใหญ่ แต่จะเริ่มมีความสำคัญในการเดินสายเคเบิลที่ยาวมาก (มากกว่า 5 กม.) ซึ่งกระแสการชาร์จแบบ capacitive จะมีนัยสำคัญ สำหรับวงจรกลางแจ้งหรือที่มีการจัดการบ่อยครั้ง ความยืดหยุ่นที่เหนือกว่าและความต้านทานต่อการสร้างน้ำมักจะทำให้ความสมดุลไปสู่ MV-105 แม้ว่าจะไม่จำเป็นต้องใช้ความขยายเพิ่มเติมก็ตาม
ในระดับใบสั่งซื้อ โดยทั่วไปแล้วสายเคเบิล MV-105 จะมีค่าใช้จ่าย เพิ่มขึ้น 15–25% กว่า MV-90 ที่เทียบเท่ากัน ช่องว่างจะกว้างขึ้นเมื่อมีการเปรียบเทียบตัวนำอะลูมิเนียม เนื่องจากฉนวน EPR และแจ็กเก็ตที่มีอุณหภูมิสูงกว่าจะเพิ่มค่าพรีเมียมต่อฟุตคงที่ซึ่งไม่ได้ลดขนาดลงตามราคาโลหะ แต่การจำกัดการวิเคราะห์เฉพาะการใช้จ่ายวัสดุเริ่มต้นยังทำให้พลาดภาพรวม
การคำนวณวงจรชีวิตโดยทั่วไปจะใช้ความครอบคลุมที่สูงกว่าของ MV-105 เพื่อลดขนาดตัวนำ สมมติว่าตัวป้อนต้องการกระแสไฟ 290 A ในท่อใต้ดิน สารละลาย MV-90 อาจเลือกทองแดง 250 kcmil ในขณะที่สารละลาย MV-105 สามารถใช้ทองแดง 4/0 AWG ตัวนำขนาดเล็กช่วยประหยัดน้ำหนักทองแดง การเติมท่อร้อยสาย และฮาร์ดแวร์รองรับสายเคเบิล
| พารามิเตอร์ | MV-90 – 250 kcmil Cu | เอ็มวี-105 – 4/0 AWG ลูกบาศ์ก |
|---|---|---|
| ค่าวัสดุเคเบิล (โดยประมาณ) | พื้นฐาน 100% | 88–92% |
| ขนาดท่อ (การค้า) | 3 นิ้ว | 2-1/2 นิ้ว |
| การดึงแรงดึงลด | — | ลดลงประมาณ 18% |
| ค่าแรงในการเลิกจ้าง (ขั้วต่อ 105 °C) | มาตรฐาน | เบี้ยประกันภัยขนาดเล็ก |
| ต้นทุนการติดตั้งสุทธิ (ค่าแรงวัสดุ) | พื้นฐาน | ลดลง 5–10% |
เมื่องานท่อร้อยสายและงานโยธามีราคาแพง ความสามารถในการลดขนาดสามารถชดเชยราคาต่อหน่วยที่สูงขึ้นของ MV-105 และทำให้ต้นทุนการติดตั้งรวมลดลง สำหรับโครงการในสภาพแวดล้อมที่มีสภาพแวดล้อมสูง โซลูชันสายเคเบิลพิเศษ อาจเสนออัตราความร้อนเพิ่มเติม แต่สำหรับตัวป้อน 5–35 kV ส่วนใหญ่การตัดสินใจ MV-90 กับ MV-105 ขึ้นอยู่กับการแลกเปลี่ยนที่แน่นอนนี้
ไม่มีกฎข้อเดียวที่ใช้ได้กับทุกโปรเจ็กต์ ตัวเลือกจะเปิดอุณหภูมิแวดล้อม โปรไฟล์โหลด พื้นที่ทางกายภาพ และต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ เมทริกซ์ด้านล่างนี้รวบรวมสถานการณ์ทางวิศวกรรมที่พบบ่อยที่สุด
| ใบสมัคร | ประเภทที่แนะนำ | เหตุผล |
|---|---|---|
| พื้นที่เตาอุตสาหกรรม (อุณหภูมิแวดล้อม > 45 °C) | เอ็มวี-105 | 105 องศาเซลเซียส rating prevents derating below required ampacity |
| ตัวป้อนหลักของศูนย์ข้อมูล (โหลดสูงอย่างต่อเนื่อง) | เอ็มวี-105 | ความกว้างขวางพิเศษ 15% ช่วยลดความจำเป็นในการวิ่งแบบขนาน ประหยัดพื้นที่ |
| คอลเลกชัน MV AC อาร์เรย์ไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ | เอ็มวี-105 | การเปิดรับแสงกลางแจ้ง การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในแต่ละวันสูง มักจะคู่กับ สายเคเบิลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ทางด้านดีซี |
| อาคารพาณิชย์ ไรเซอร์ (บรรยากาศปกติ) | MV-90 | มาตรฐาน conditions, ample ventilation; cost efficiency wins |
| การติดตั้งเพิ่ม – ท่อร้อยสายที่มีอยู่ไม่สามารถขยายได้ | เอ็มวี-105 | ความขยายสัญญาณที่สูงขึ้นทำให้สายเคเบิลทดแทน OD มีขนาดเล็กลง |
หากการติดตั้งต้องมีการเปลี่ยนเส้นทางบ่อยครั้งหรือโค้งงออย่างแน่นหนา โครงสร้างที่ใช้ EPR ของ MV-105 ยังให้ข้อได้เปรียบในด้านความยืดหยุ่น โดยลดความเสี่ยงที่จะเกิดความเสียหายของฉนวนระหว่างการดึง
การเลือกสายเคเบิลเป็นขั้นตอนแรก การปฏิบัติภาคสนามมักจะเป็นตัวกำหนดว่าพิกัดความร้อนจะรับรู้ได้ครบถ้วนหรือไม่ สายเคเบิล MV-105 ต้องการความสนใจในสามด้าน:
การเพิกเฉยรายละเอียดเหล่านี้สามารถจำกัดขอบเขตการดำเนินงานให้แคบลงตามพิกัด 105 °C ที่ควรให้ได้
ทั้งสายเคเบิล MV-90 และ MV-105 ได้รับการทดสอบด้วยมาตรฐานพื้นฐานเดียวกัน แต่ความรุนแรงของการทดสอบบางอย่างสะท้อนถึงระดับความร้อนที่สูงกว่า ตารางต่อไปนี้จะเน้นย้ำถึงความแตกต่างที่เป็นผลสืบเนื่องมากที่สุด
| ทดสอบ | ข้อกำหนด MV-90 | เอ็มวี-105 requirement |
|---|---|---|
| ทนไฟ AC (5 นาที โรงงาน) | 2.5 × พิกัดแรงดันไฟฟ้า 2 kV | เหมือนกัน |
| การปลดปล่อยบางส่วน (ความไว) | 5 pC หรือน้อยกว่าที่พิกัดแรงดันไฟฟ้า 1.73 × | เหมือนกัน (insulation shielded) |
| การทดสอบชุดร้อน (การยืดตัวภายใต้ภาระ) | สูงสุด 175% ที่ 200 °C | สูงสุด 175% ที่ 250 °C |
| ความทนทานต่อความร้อน (การแก่ชราในระยะยาว) | 90 องศาเซลเซียส rating basis | 105 องศาเซลเซียส rating basis per Arrhenius model |
| โค้งเย็น | –25 องศาเซลเซียส | –35 °C (เข้มงวดมากขึ้นสำหรับ EPR) |
วิศวกรที่ระบุไม่ควรถือว่าสายเคเบิลที่มีเครื่องหมาย "MV-105" ผ่านการทดสอบ MV-90 ทั้งหมดที่อุณหภูมิสูงกว่าโดยอัตโนมัติ การตรวจสอบยืนยันรายงานคุณสมบัติ ICEA ของผู้ผลิตยังคงเป็นสิ่งสำคัญ สำหรับไซต์ที่ต้องการการออกแบบที่ใช้ XLPE ที่แข็งแกร่งพร้อมประวัติแรงดันไฟฟ้าปานกลางที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว สายไฟหุ้มฉนวน XLPE สำหรับแรงดันไฟฟ้า 3.6/6kV–26/35kV ทำหน้าที่เป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับประสิทธิภาพพื้นฐานของระบบฉนวน
ที่อยู่อีเมลของคุณจะไม่ถูกเผยแพร่ ช่องที่ต้องกรอกมีเครื่องหมาย*