الغلاف المعدني الموجود في كابل الجهد العالي ليس مجرد درع ملفوف حول عازل XLPE. إنه يشكل حدودًا كهربائية حول العزل, يشارك في حسابات الجهد المستحث والخسارة, يحمل حصة محددة من تيار الصدع الأرضي, ويربط الكابل بالمفاصل, الإنهاءات, صناديق الارتباط, الأرض, ومحددات الجهد غمد. في الرصاص- أو الإنشاءات المغلفة بالألمنيوم, ويمكنه أيضًا توفير حاجز رطوبة شعاعي.
تتفاعل تلك الواجبات. قد تؤدي زيادة المساحة المعدنية إلى تحسين القدرة الحالية للخطأ وتقليل المقاومة, ومع ذلك، فإن المقاومة المنخفضة يمكن أن تزيد من فقدان التيار المتداول في ظل الترابط بين الطرفين. عزل غمد يمكن أن يقلل من هذه الخسارة, ومع ذلك، فإنه يخلق متطلبات الجهد الدائم والحماية العابرة. ولذلك، يجب على التصميم المكتمل تقنيًا التحقق من نفس الغلاف من خلال الحمل العادي, عيب, عابر, وظروف الطريق على المدى الطويل.
غالبًا ما يتم دمج خمس طبقات من الكابلات في كلمة "درع".
يحتوي كابل الجهد العالي المحمي على عدة طبقات ذات وظائف مختلفة. تعمل شاشة الموصل على تنعيم الواجهة الكهربائية حول الموصل المجدول. يحمل العزل XLPE الإجهاد العازل الرئيسي. تقوم شاشة العزل بإنشاء حدود خارجية يمكن التحكم فيها لهذا العزل. توجد الشاشة المعدنية أو الغلاف خارج الشاشة العازلة وتوفر مسارًا معدنيًا مستمرًا كهربائيًا. الغلاف البوليمري يحمي و, حيثما كان ذلك مطلوبا, يعزل كهربائياً تلك الطبقة المعدنية عن الأرض.
هذه الطبقات غير قابلة للتبديل. تتحكم شاشة العزل شبه الموصلة في واجهة المجال ولكنها ليست بديلاً عن مسار الصدع الأرضي المعدني. قد توفر شاشة الأسلاك النحاسية الاستمرارية الكهربائية ومقطعًا عرضيًا قابلاً للتكوين, لكن الطبقة السلكية وحدها ليست حاجزًا مائيًا شعاعيًا مستمرًا. يمكن أن يوفر الألومنيوم الملحوم أو غمد الرصاص المبثوق حاجزًا معدنيًا للرطوبة, لكن اختيار المواد لا يزال يحتاج إلى ميكانيكية, الحرارية, تآكل, تصنيع, وفحوصات واجهة الملحقات. درع, حيث تستخدم, لديه وظيفة ميكانيكية أساسية ولا يمكنه استبدال دائرة الغلاف المصممة تلقائيًا.
| الطبقة أو المكون | دور النظام الأساسي | سؤال التصميم الذي يبقى |
|---|---|---|
| شاشة الموصل. | يخلق واجهة كهربائية سلسة على الموصل. | كيف يتحكم نظام البثق في الهندسة, نظافة, والتوافق? |
| شاشة العزل. | يحدد حدود تساوي الجهد الخارجي للعزل الرئيسي. | كيف ستعيد المفاصل والإنهاءات تلك الحدود? |
| شاشة معدنية أو غمد. | يوفر الاستمرارية المعدنية, اتصال الترابط, والواجب الحالي المحدد. | أي مادة, مقاومة, منطقة, ترتيب الترابط, وتطبيق واجب الخطأ? |
| حاجز رطوبة معدني, عندما تكون موجودة. | يحد من دخول الرطوبة الشعاعية وقد يؤدي أيضًا وظيفة الغمد الكهربائي. | كيف سيتم اللحام, المفاصل, الحماية من التآكل, الانحناء, ويمكن السيطرة على التعب? |
| غمد البوليمر. | يحمي المعدن ويمكن عزله عن الأرض لترابط خاص. | التي السلامة الكهربائية, ميكانيكية, بيئية, ويتم تطبيق فحوصات ما بعد التثبيت? |
يجب أن يمر تصميم الغلاف الواحد بأربع حالات نظام مختلفة.
ورقة البيانات التي تذكر فقط "غلاف الألومنيوم" أو "شاشة الأسلاك النحاسية" تترك العمل المهم غير مكتمل. تصف الأبعاد المادية والاسمية الطبقة المادية; أنها لا تثبت أدائها في نظام الكابل المتصل.
ولاية 1: الحمل الطبيعي يخلق الجهد والحرارة المستحثة.
ينتج تيار موصل التيار المتردد تدفقًا مغناطيسيًا يربط الغلاف المعدني. يعتمد الجهد المستحث الناتج على التيار, تكرار, هندسة الكابلات, ترتيب المرحلة, طول القسم, والموصلات القريبة. ترتيب الترابط يقرر ما سيحدث بعد ذلك.
عندما يتم ربط الأغماد من كلا الطرفين, المسار المغلق يمكن أن يحمل التيار المنتشر. ينتج عن هذا التيار خسارة إضافية ويمكن أن يقلل من قدرة حمل التيار للكابل. اللجنة الانتخابية المستقلة 60287-1-1 يوفر إطار الحساب لخسائر الموصل والغمد في دائرة واحدة. اللجنة الانتخابية المستقلة 60287-1-2 يعالج خسائر التيار الدوامي للتكوينات المسطحة ذات الدائرة المزدوجة المحددة ويميز بوضوح بين الأغماد ذات النقطة الواحدة أو الأغماد المتقاطعة من الترابط بين الطرفين مع تيار متداول كبير.
ولاية 2: خطأ الأرض يقسم التيار بين عدة مسارات.
قد يحمل الغلاف المعدني جزءًا فقط من إجمالي تيار الصدع الأرضي. يمكن أن ينقسم التيار بين أغلفة الكابلات, الموصلات الأرضية, شبكات المحطة, مسارات معدنية متوازية, والأرض وفقا لمقاومات النظام والترابط. وبالتالي فإن الحد الأقصى لتيار العطل المحتمل في الحافلة لا يكون تلقائيًا هو التيار المخصص لغلاف كابل واحد.
اللجنة الانتخابية المستقلة 60909-3 يتناول تيارات الدائرة القصيرة الجزئية عبر الأرض ويتضمن إجراءات لتوزيع التيار وعوامل التخفيض للأغلفة المعدنية أو الدروع المؤرضة من كلا الطرفين. بعد تأسيس التقسيم الحالي, الغمد, يؤدي الترابط, المفاصل, اتصالات مربع الارتباط, وتحتاج الموصلات الأرضية إلى فحوصات حرارية وميكانيكية لتسلسل المقاصة المطبق. اللجنة الانتخابية المستقلة 60949 يوفر طريقة لتيار الدائرة القصيرة المسموح به حرارياً والذي يمثل التسخين غير الأديابي; لا يلغي الحاجة إلى تحديد المواد, الشروط الأولية والنهائية, مدة, والمسار الحالي الفعلي.
ولاية 3: أحداث التبديل والبرق تختبر تنسيق العزل.
يسمح الترابط الخاص عمدًا لأجزاء من نظام الغلاف بالعمل فوق إمكانات الأرض. الجهد الدائم لتردد الطاقة هو شرط واحد فقط. تبديل الأحداث, نبضات البرق, أخطاء الأرض, والتفاعلات مع المعدات المتصلة يمكن أن تفرض جهدًا عابرًا عبر العزل المقطعي للغمد, الفائض, عزل صندوق الارتباط, ومحددات الجهد غمد.
لا يتم تحديد SVL من جهد النظام وحده. جهدها المستمر, مستوى الحماية, سلوك الجهد الزائد المؤقت, واجب الطاقة, طول الاتصال, ترتيب التأريض, والعلاقة بالعزل المحمي يجب أن تأتي من دراسة تنسيق العزل. لا يكون مستوى الحماية المنخفض أكثر أمانًا تلقائيًا إذا كان الجهد العادي أو المؤقت يزيد من الضغط على المحدد. لا يكون التصنيف الأعلى أكثر أمانًا تلقائيًا إذا فشل في حماية العزل.
ولاية 4: تتحدى ظروف الطريق الحاجز لعقود من الزمن.
قد يشترك الغلاف المعدني في الواجبات الكهربائية والبيئية. يمكن أن توفر أنظمة أغلفة الرصاص والألومنيوم حماية شعاعية للرطوبة عندما تظل استمراريتها وأختام الملحقات سليمة. يمكن للأسلاك النحاسية تحديد مسار تيار الخلل واتصال الترابط, في كثير من الأحيان مع رقائق منفصلة أو صفائح حيث يلزم وجود حاجز شعاعي.
ثم يقدم المسار التعرض للتآكل, حركة دورية, الانحناء, اهتزاز, مياه الخليج المشترك, سحب القوات, التمدد الحراري, وأضرار التثبيت. يصبح الغطاء الخارجي مهمًا لأن الضرر قد يؤدي إلى كشف المعدن, تسوية الحماية من التآكل, أو هزيمة مخطط الترابط المعزول. اللجنة الانتخابية المستقلة 60229 يغطي الأغماد المبثوقة بوظيفة حماية خاصة ويتضمن اختبارات كهربائية بعد التركيب. لا تثبت نتيجة مقاومة العزل الرئيسي أن الغلاف الزائد يظل سليمًا.
الترابط يغير الجواب; فهو ليس ملحقًا تم تحديده لاحقًا.
الترابط الصلب, الترابط نقطة واحدة, والترابط المتقاطع عبارة عن ترتيبات للدوائر وليس درجات الجودة. يوفر الترابط الصلب مسارًا مستمرًا لتيار الغلاف ويحد بشكل عام من الجهد الثابت, لكن الخسارة المتداولة يمكن أن تصبح مادية. الترابط أحادي النقطة يقاطع الدورة الدموية المستمرة في القسم, أثناء الوقوف الجهد, استمرارية الأرض, غمد العزل, والحماية العابرة تحتاج إلى السيطرة. يربط الترابط المتقاطع المقاطع الصغيرة المتعاقبة بحيث يمكن إلغاء الفولتية المستحثة إلى حد كبير عند الأطوال, هندسة الكابلات, علاقات المرحلة, وتبقى الاتصالات متوازنة بشكل مناسب.
يمكن أن يؤدي انتقال المسار إلى الإخلال بهذا التوازن. التغييرات من ثلاثية الفصوص إلى تشكيل مسطح, أطوال المقاطع الثانوية غير المتساوية, تغييرات ترتيب المرحلة, نقل مشترك, دوائر متوازية, أو تغير إنشاءات الكابلات المختلفة نموذج الجهد المستحث. مقالة XWA الأخيرة حول ترتيبات ربط شاشة كابل MV يشرح خيارات الدائرة الأساسية. على مستوى انتقال الجهد العالي, تتطلب نفس الأسماء تنسيق العزل الخاص بالمشروع, خسارة, عيب, لمس الجهد, ونموذج الصيانة.
سيجر السل 797 يعالج أنظمة كابلات نقل التيار المتردد عند وما فوق 66 كيلو فولت على أنها تتطلب نظام ربط غمد مصمم بشكل فريد. نطاقه يربط الكابل والملحقات مع وصلات الربط, صناديق الارتباط, SVLs, التأريض, اختبارات التثبيت, والصيانة. حدود النظام هذه هي السبب في أن المقطع العرضي للكابل وحده لا يمكنه تسوية تصميم الترابط.
اختيار المواد يتبع وضع الفشل, ليس التسلسل الهرمي.
تسمح الأسلاك النحاسية بتعديل المقطع العرضي المعدني حول شاشة العزل وتظل متوافقة مع بنية الكابلات المرنة. قد تكون هناك حاجة إلى حل منفصل لمنع الماء أو الصفائح المعدنية عندما يتطلب المسار حاجزًا شعاعيًا. يمكن للألمنيوم الملحوم أن يجمع بين الاستمرارية المعدنية وحاجز الرطوبة المستمر وكتلة أقل من الرصاص, بينما جودة اللحام, تشكيل, الحماية من التآكل, سلوك الانحناء, ويظل ختم الملحقات أمرًا بالغ الأهمية. يوفر الرصاص المبثوق حاجزًا مستمرًا ومقاومة كيميائية مفيدة في التصميمات المناسبة, لكنه يضيف كتلة ويتطلب الاهتمام بالدعم الميكانيكي, سلالة دورية, الضوابط البيئية, وطرق الربط المتوافقة.
لا يوجد اسم مادي يثبت إمكانية الخطأ. المقاومة الكهربائية, منطقة معدنية فعالة, التحمل البناء, المفاصل, أجهزة الاتصال, التقسيم الحالي, مدة الخطأ, ودرجة الحرارة المسموح بها كل المسألة. لا يوجد اسم مادي يثبت متانة المسار أيضًا. المعدن المختار, فائض, نظام منع المياه, الأختام, طريقة التثبيت, ويجب أن تعمل بيئة التربة أو النفق معًا.
رقم خطأ واحد الحالي ليس مواصفات غمد.
تظل عبارة مثل "تيار العطل لمدة ثانية واحدة" غير مكتملة ما لم تحدد الوثيقة ما إذا كان التيار هو القيمة الإجمالية للنظام, تيار التسلسل الصفري, أو الجزء المخصص للغلاف المعدني. ويحتاج أيضًا إلى نوع الخطأ, ترتيب التأريض, تسلسل المقاصة, مساهمة من كلا الطرفين, مسارات متوازية, حالة الترابط, حالة التحميل الأولي, وعلاج الواجب المتكرر.
يجب أن يبدأ تسلسل التصميم بحالات خطأ الشبكة والتقسيم الحالي. وينبغي بعد ذلك تحديد واجبات الغلاف ومكونات الربط الأكثر خطورة والتحقق من القدرة الحرارية والوصلات. نفس الحالات تحكم مراجعة جهد اللمس, ارتفاع إمكانات الأرض, الإجهاد الزائد, وطاقة SVL. اللجنة الانتخابية المستقلة الرسمية إجراءات التوزيع الحالية توفير مرجع محايد لمشكلة الانقسام الحالي دون توفير مدخلات خاصة بالمشروع.
يجب أن يربط الرسم النهائي بناء الكابل بدائرة المسار.
ال 64/110(123) نطاق كابل كيلو فولت و 76/132(145) نطاق كابل كيلو فولت إظهار سياق البناء الخاص بالجهد. يجب أن يذهب سجل المشروع إلى أبعد من ذلك من خلال ربط كل قسم كابل وملحق بحساب الترابط.
يجب أن يحدد السجل الخاضع للرقابة المادة المعدنية, المنطقة الاسمية, أساس المقاومة الطولية, حاجز شعاعي, والواجب الزائد. وينبغي أيضا إصلاح تشكيل الكابل, تباعد, أطوال القسم, ترتيب المرحلة, اتصالات الترابط, مواقع مربع الارتباط, اتصالات الأرض, بيانات SVL, والبناء الرصاص الترابط. تيارات التشغيل, حالات الخطأ, أوقات المقاصة, حدود الجهد الدائمة, حالات عابرة, أساس الجهد اللمسي, اختبارات التثبيت, والوصول إلى الصيانة أكمل السجل.
والفحص الحاسم هو الاتساق. رسم الكابل, أطوال التصنيع, الجدول الزمني المشترك, مخطط مربع الارتباط, حساب الخسارة, الانقسام الحالي خطأ, دراسة تنسيق العزل, ويجب أن يصف المسار المبني نفس النظام الكهربائي. إذا تغير سجل واحد, تتطلب الحسابات والواجهات المتأثرة المراجعة قبل أن يصبح التغيير بمثابة تعليمات ميدانية.