Kratak odgovor: oklopljeni i neoklopljeni srednjenaponski kablovi nisu zamjenjive verzije istog proizvoda. Za većinu fiksnih industrijskih i distributivnih krugova u 5-35 kV opseg, sistem oklopljenih kablova je normalna inženjerska osnova. Neoklopljeni dizajn pripada samo ograničenom opsegu napona i instalacije koji je važeći standard, usvojen kodeks, oprema, a vlast izričito dozvoljava. A 15 kV kabl treba specificirati kao oklopljeni sistem, ne tretira se kao nezaštićena alternativa sa smanjenim troškovima.
Poređenje postaje jasnije nakon odvajanja dvije funkcije koje običan jezik kompresuje u riječ štit: poluprovodljivi ekrani kontrolišu električno polje na izolacionim interfejsima, dok metalni ekran pruža provodljivu stazu koja se može uzemljiti i dimenzionirati za sistemske dužnosti. Oklop ostaje trećina, posebna odluka o izgradnji.
Prvo definirajte šta znači zaštićeno
Korištenje specifikacija srednjeg napona ekran i štit
| Sloj ili komponenta | Tipičan materijal | Glavna funkcija | Šta to ne dokazuje |
|---|---|---|---|
| Ekran provodnika | Ekstrudirano poluprovodno jedinjenje | Izglađuje sučelje provodnika i smanjuje koncentraciju električnog naprezanja oko niti | Ne pruža metalnu putanju zemljospoja |
| Izolacija | XLPE, TR-XLPE, ili EPR spoj kako je navedeno | Pruža primarnu dielektričnu barijeru | Samo ime materijala ne definiše kompletan sistem kablova |
| Izolacioni ekran | Ekstrudirano poluprovodno jedinjenje | Stvara kontrolirani električni interfejs na vanjskoj strani izolacije | To nije metalni ekran i ne bi trebalo da nosi određenu struju kvara |
| Metalni ekran | Bakarna traka, bakarne žice, koncentrične neutralne, ili odobreni metalni omotač | Održava uzemljenu površinu i obezbeđuje definisanu provodnu stazu | Samo njegovo prisustvo ne definiše oklop ili mehaničku zaštitu |
| Oklop | Čelična žica, aluminijumske žice, čelična traka, ili neki drugi specificirani sistem | Rješava mehaničke uslove i može učestvovati u uzemljivanju kada je dizajniran za tu ulogu | Armor ne zamjenjuje automatski potreban sistem ekrana |
Ova razlika također objašnjava zašto je konstrukcijski crtež pouzdaniji od opisa kao što je “ekranizovani kabl.” Crtež može navesti poluprovodne slojeve, preklapanje bakrene trake ili područje žice, separator, oklop, vanjski omotač, i aranžman vezivanja. The Vodič za tipove ekrana za SN kablove detaljnije ispituje metalne opcije.
Dva različita pitanja kriju se unutar poređenja
Da li sistem izolacije uključuje ekrane za kontrolu polja?
Naponski napon se ne raspoređuje ravnomjerno oko nepravilnog žičanog vodiča osim ako izolacijski sistem ne kontrolira sučelje. Ektrudirani provodnik ispunjava nepravilnosti na površini niti i uspostavlja glatku električnu granicu. Izolacijski zaslon obavlja srodnu funkciju na vanjskoj površini izolacije. Zajedno, ovi slojevi čine sistem izolacije dovoljno predvidljivim za njegovu predviđenu naponsku klasu i dizajn pribora.
Ova poluprovodna jedinjenja nisu obični provodljivi omotači. Njihova formulacija, čistoća ekstruzije, kvalitet interfejsa, i kompatibilnost sa izolacijom pripadaju kvalifikovanom dizajnu kabla. Uklanjanje jednog sloja mijenja sistem električnog polja, a ne samo smanjuje materijal.
Da li kabl uključuje uzemljeni metalni ekran?
Metalni ekran stvara pristupačan provodni sloj izvan izolacionog ekrana. Kada ga dizajn za uzemljenje i spajanje ispravno poveže, ekran drži površinu kabla blizu potencijala zemlje, nosi struju punjenja, i pruža putanju čiji se dug kratkog spoja može izračunati. Potrebni materijal i površina poprečnog presjeka stoga ovise o studiji zaštite, trajanje kvara, aranžman vezivanja, i instalaciju.
Bakarna traka i bakrene žice mogu formirati metalne ekrane, ali nisu ekvivalentni po imenu. Geometrija trake, područje žice, zaštita od korozije, uzdužno blokiranje vode, i zajednički kontinuitet menjaju gotov sistem. U planu izgradnje mora biti navedeno koji se projekat primjenjuje.
Gdje se još uvijek može pojaviti neoklopljeni SN kabel
Neoklopljeni kabl za napajanje ostaje definisana konstrukcija, ali njegov opseg je uzak. ICEA navodi namenski standard za neoklopljene kablove za napajanje 2001-5000 V, dok se standardi oklopljenih kablova za napajanje protežu od 5 kV u više srednjenaponske klase. UL 1072 također sadrži i zaštićene i nezaštićene unose. Primjenjivo izdanje i pravilo instalacije određuju koju konstrukciju određeni krug može koristiti.
Primjeri se mogu pojaviti u ograničenim industrijskim sistemima nižeg srednjeg napona, specijalna oprema, aerodromska kola, ili stariji objekti izgrađeni prema specifičnoj filozofiji dizajna. Takvi primjeri potvrđuju da konstrukcija postoji; ne utvrđuju prikladnost za novu hranilicu opće namjene. Kontinuitet postojećeg postrojenja, pristup obučenom osoblju, konfiguracija trkaće staze, završetak opreme, a lokalna pravila su možda oblikovala prvobitnu odluku.
IEC 60502-2 pokriva ekstrudirane kablove za napajanje iz 6 kV kroz 30 kV i adresira ekrane provodnika, izolacioni ekrani, i metalni slojevi kao posebni konstrukcijski elementi. IEC projekat bi stoga trebao koristiti klauzule o nazivu kabla i konstrukciji koje zahtijeva njegov specificirani napon umjesto da uvozi neformalni “nezaštićen” etiketa sa drugog sistema.
Upoređeni zaštićeni i nezaštićeni sistemi
| Pitanje dizajna | Oklopljeni SN kablovski sistem | Neoklopljeni SN kablovski sistem |
|---|---|---|
| Granica električnog polja | Definisano poluprovodnim ekranima i okolnim metalnim sistemom | Zavisi od posebno kvalificirane nezaštićene konstrukcije i geometrije ugradnje |
| Pristupačan površinski potencijal | Metalni ekran može održati uzemljenu vanjsku električnu granicu kada je pravilno spojen | Nema uporedivog integralnog metalnog sita putanje; pravila o razmaku i ograđivanju postaju odlučujuća |
| Napon i standardni opseg | Normalna osnova za uobičajene SN klase distribucije prema specificiranom standardu | Ograničeno na napon, izgradnja, i instalaciju koju odabrani standard dozvoljava |
| Dizajn završetka | Zahtijeva smanjenje ekrana i kontrolu električnog naprezanja u skladu s dimenzijama kabela | Zahtijeva dodatak ili sučelje opreme navedeno ili kvalificirano za tu tačnu konstrukciju |
| Putanja zemljospoja | Metalna površina ekrana i lijepljenje mogu se uskladiti sa zaštitnim dužnostima | Mora se osloniti na odvojeno dizajniran sistem uzemljenja i staze |
| Ispitivanje na terenu | Uspostavljene metode oklopljenog kabla mogu dovesti do napona provodnika na ekranu | Metoda ispitivanja i raspored elektroda moraju odgovarati neoklopljenom dizajnu |
| Zamjenjivost | Kompatibilan samo sa priborom i uzemljenjem dizajniranim za zaštićeni sistem | Ne može se zamijeniti oklopljeni kabel samo zato što su veličina vodiča i oznaka napona slični |
Zašto 15 kV nije nezaštićena vježba zamjene
A 15 kV fider kombinuje izolaciju kablova, ekrani, metalna staza, prekidi, zglobova, uzemljenje, i ispitne procedure kao jedan sistem. Brisanjem ekrana mijenja se granica električnog polja i uklanja se elektroda koju koriste uobičajeni testovi zaštićenog kabla. Takođe menja način na koji završetak kontroliše naprezanje pri smanjenju izolacionog ekrana.
Iz tog razloga, a 15kV kabl raspored treba da sadrži važeći standard, nivo izolacije, kondukter, ekran provodnika, izolacija, izolacioni ekran, metalni materijal i površina ekrana, omotač, oklop po potrebi, i interfejs za dodatnu opremu. Sama veličina provodnika i debljina izolacije ne mogu utvrditi kompatibilnost sistema.
Na višim MV klasama, isti princip postaje još važniji. Oznaka nazivnog napona ne zamjenjuje napon faza-zemlja, metoda uzemljenja, kategorija izolacije, vrijeme otklanjanja kvarova, i pomoćna koordinacija. Konačni raspored mora biti usklađen sa studijom mreže.
Oklop ne rješava pitanje zaštite
Oklop od čelične žice može izdržati povlačenje, uticaj, i instalaciona opterećenja u odgovarajućoj konstrukciji. Oklop od aluminijske žice može pružiti mehaničku zaštitu za jednožilni AC kabel bez problema s gubitkom magneta povezanog s feromagnetnim oklopom. Nijedna izjava ne znači da oklop automatski obavlja svaku električnu funkciju dizajniranog metalnog ekrana.
Uzemljeni oklopni sistem može doprinijeti kontinuitetu zemljospoja, ali njegova geometrija, kontinuitet kontakta, stanje korozije, raspored žlezda, ponašanje cirkulirajuće struje, i sposobnost kratkog spoja zahtijevaju posebnu evaluaciju. Specifikacija bi stoga trebala navesti metalni ekran i oklop na različitim linijama. Ako je jedna metalna komponenta namijenjena za obavljanje više od jedne dužnosti, primjenjivi standard i proračuni moraju podržati tu kombiniranu ulogu.
The SN kabl za napajanje konstrukcija takođe treba da odgovara trasi. Banke kanala, direktno sahranjivanje, unutrašnje posude, tuneli, vlažne lokacije, izlaganje hemikalijama, i zone otpornosti na vatru mogu promijeniti plašt, blokiranje vode, oklop, i zahtjevi vezanja bez promjene osnovne potrebe za koordinisanim sistemom sita.
Završetak otkriva da li je sistem ispravno specificiran
Završetak oklopljenog kabla čini više od izlaganja provodnika za papučice. Završava izolacijski zaslon na kontroliranoj lokaciji, upravlja rezultirajućom koncentracijom električnog polja, zaptiva kabl, i povezuje ili parkira metalni ekran prema planu uzemljenja. Izbor dodatne opreme zavisi od prečnika izolacije kabla, tip ekrana, prečnik jakne, veličina provodnika, konektor, okruženje, i interfejs opreme.
Dodatak namijenjen za oklopljene 15 kV kabl se ne bi trebao smatrati prikladnim za neoklopljenu konstrukciju. Obrnuta pretpostavka je jednako nesigurna. Upute za instalaciju proizvođača, dimenzionalni prozori, puzna udaljenost, metoda zaptivanja, i procedure kvalifikovanog instalatera čine deo dizajna kablovskog sistema.
Zglobovi zahtevaju istu disciplinu. Obnovljena izolacija i interfejsi ekrana moraju ostati koncentrični, čist, i kontinuirano. Žice za ekran ili spojeve trake također trebaju specificirani električni kapacitet i zaštitu od korozije. Podaci o kablovima bez odgovarajućih podataka o dodatnoj opremi ostavljaju sistem nepotpunim.
Ispitivanje promjena sa konstrukcijom
Oklopljeni kabl obezbeđuje definisanu test elektrodu oko izolacije. Ta geometrija podržava dijagnostičke metode od vodiča do ekrana i metode otpornosti. The IEEE 400-2023 zapis obima identifikuje oklopljene izolovane kablovske sisteme 5 kV i više kao predmet njegovog uputstva za ispitivanje na terenu.
To ne znači da jedan ispitni napon ili metoda odgovara svakom oklopljenom kablu. Plan testiranja i dalje ovisi o vrsti kabela, godine, stanje kola, dodatna tehnologija, prethodna istorija, i primjenjiva metoda IEEE 400 serije ili projektni standard. Test puštanja u rad i dijagnostika starog kabla imaju različite ciljeve.
Neoklopljenom kablu nedostaje ista integralna ispitna elektroda. Primjena procedure zaštićenog sistema bez odobrenog rasporeda elektroda može dovesti do nevažeće distribucije polja ili nesigurnog podešavanja. Metoda ispitivanja treba da proizlazi iz važećeg standarda, dizajn opreme, i odgovornog inženjera, a ne iz vrijednosti kopirane iz druge klase kabela.
Odluka pripada kompletnom kablovskom sistemu
Sljedeća sekvenca sprječava riječ “zaštićen” od sakrivanja podataka o projektu koji nedostaju:
- Popravite električnu osnovu. Zabilježite nazivni i maksimalni napon sistema, faza-zemlja, metoda uzemljenja, kategorija izolacije, nivo greške, i vrijeme čišćenja.
- Imenujte upravljačke dokumente. Navedite standard kablova, izdanje, usvojeni kod za instalaciju, specifikacija korisnosti, i sve zahtjeve testiranja specifičnih za projekat.
- Definirajte svaki sloj. Ekran sa spiskom provodnika, izolacija, izolacioni ekran, metalni tip ekrana i površina, blokiranje vode, omotač, oklop, i spoljnu zaštitu.
- Koordinirajte sistemske interfejse. Potvrdite spajanje, uzemljenje, Kapacitet struje kvara ekrana, prekidi, zglobova, čahure opreme, potezni plan, i metodu terenskog ispitivanja.
Ako bilo koja od ove četiri grupe ostane otvorena, izbor između oklopljenog i neoklopljenog kabla je preran. Ime kabla treba da bude rezultat definicije sistema, nije njegova zamjena.
Greške u specifikaciji koje stvaraju preradu koja se može izbjeći
- Koristeći “zaštićen” bez rasporeda slojeva. Ovo ostavlja poluprovodne ekrane i metalne ekranske materijale otvorenim za tumačenje.
- Zovem oklop štitom. Mehanička zaštita i kontrola električnog polja postaju pomiješani u jednom nedefiniranom zahtjevu.
- Odabir ekrana prema normalnoj struji opterećenja. Metalna površina ekrana takođe zahteva struju punjenja, zemljospoj, vezivanje, i koordinaciju zaštite.
- Zanemarivanje dimenzija kablova do narudžbe pribora. Kompleti za završetak i spojeve imaju raspon dimenzija koji moraju odgovarati gotovom kablu.
- Kopiranje a 5 kV izuzetak u a 15 kV raspored. Usko dozvoljena niskonaponska konstrukcija ne proteže se na drugu naponsku klasu.
- Pisanje plana testiranja na terenu nakon instalacije. Metoda ispitivanja, pristup, uzemljenje, a osnovu prijema treba uskladiti prije zatvaranja trase kabla.
Pitanja na koja su potrebni precizni odgovori
Je li svaki 5 kV kabl oklopljen?
Nijedan univerzalni odgovor se ne primjenjuje bez vladajućeg standarda, izdanje, instalacioni kod, i stanja kola. I oklopljeni i neoklopljeni 5 kV konstrukcije postoje u definisanim kontekstima. Trenutni projekat bi trebao eksplicitno navesti dozvoljenu gradnju, a ne zaključiti je iz naponske naljepnice.
Da li oklopljeni kabl uvek znači bakarnu traku?
br. Metalni element može koristiti bakrenu traku, bakarne žice, koncentrične neutralne, ili drugi odobreni metalni sistem. Poluprovodnički provodnik i izolacioni ekrani su odvojeni slojevi i takođe bi se trebali pojaviti u planu izgradnje.
Može li oklop od čelične žice zamijeniti metalni ekran?
Ne po defaultu. Oklop se prvenstveno bavi mehaničkim uslovima. Svaka kombinirana električna uloga zahtijeva podršku od primjenjivog dizajna kabela, raspored uzemljenja, žlezde, odredbe o kontinuitetu, i kalkulacije kvarova.
Mogu li oklopljeni i neoklopljeni kablovi koristiti isti završetak?
Tu pretpostavku ne treba praviti. Zaštićeni završetak upravlja naprezanjem na rezu izolacionog ekrana i povezuje metalni ekran. Dodatak mora tačno odgovarati konstrukciji kabla, dimenzije, klasa napona, okruženje, i interfejs opreme.
Je nezaštićen 15 kV kabl praktična alternativa?
Za normalne fiksne industrijske i distributivne usluge, br. A 15 kV kablovski sistem treba da koristi oklopljenu konstrukciju koju zahtevaju njegovi standardi i pravila instalacije. Za svaki navedeni izuzetak potrebno je direktno dokumentirano odobrenje za tačan krug i opremu, nije opće poređenje proizvoda.
Inženjerski zaključak
Korisna razlika nije “više zaštite” protiv “manje zaštite.” Oklopljeni SN kabel definira granicu električnog polja, metalna staza, interfejsi za uzemljenje, pribor, i geometrija terenskog ispitivanja kao koordinirani sistem. Neoklopljeni SN kabl je ograničena konstrukcija čija upotreba zavisi od eksplicitnog standarda i osnove instalacije.
Za tehnički kompletan raspored kablova, definiraju oba sistema ekrana, držati oklop odvojeno, i uskladiti kabel sa zaštitom, vezivanje, pribor, uslovi rute, i testovi. Taj pristup rješava terminologiju prije nego što postane problem instalacije ili puštanja u rad.
Pošalji zahtjeve za srednjenaponski kabel
Za pregled izgradnje ili ponudu za specifičan projekat, obezbedi napon sistema, metoda uzemljenja, primjenjiv standard i izdanje, materijal i veličina provodnika, core count, izolacioni sistem, potreban metalni tip ekrana i površina, oklop i korice, okruženje rute, terminalni interfejs, zahtjevi za ispitivanje, dužina bubnja, količina, i odredište. XWA Power & Kabel tada može pripremiti plan izgradnje usklađen sa navedenom osnovom kablovskog sistema.