11kV rispetto al cavo 33kV la scelta dipende principalmente dalla tensione del sistema e dalla progettazione dell'isolamento. Per i circuiti di distribuzione a media tensione inferiore viene normalmente utilizzato un cavo da 11 kV, mentre dove viene utilizzata la tensione di rete viene utilizzato un cavo da 33kV, distanza dell'alimentatore, trasferimento di potenza, e il livello di guasto richiedono una classe di tensione più elevata. La differenza non è solo la tensione stampata sulla guaina. Influisce sullo spessore dell'isolamento, controllo dello stress elettrico, design dello schermo metallico, tensione di prova, diametro del cavo, raggio di curvatura, accessori, e rilasciare la documentazione.
I due cavi appartengono a compiti di progettazione MT diversi
Entrambi i cavi da 11 kV e 33 kV possono essere cavi di alimentazione XLPE a media tensione, ma non svolgono lo stesso compito. Un alimentatore da 11 kV serve spesso le sottostazioni di distribuzione, impianti industriali, reti di servizi compatti, e percorsi MT più brevi. Un alimentatore da 33 kV è comunemente utilizzato dove è maggiore la capacità di trasferimento, lunghezza del percorso maggiore, o è necessaria una copertura distributiva più ampia. L'applicazione esatta dipende dalla rete elettrica, non su una semplice preferenza di catalogo.
XWA Cable esamina i requisiti di 11 kV e 33 kV nell'ambito del più ampio Cavo di alimentazione MT quadro ingegneristico. Una pagina specifica della tensione come 33Cavo kV è utile per il contesto del prodotto, ma la costruzione finale dipende ancora dalla dimensione del conduttore, livello di isolamento, area dello schermo, armatura, guaina, condizione del percorso, test, lunghezza del tamburo, e requisiti documentali.
La designazione della tensione deve essere letta correttamente
La tensione del cavo MT viene solitamente scritta come U0/U(Uno). U0 è la tensione nominale a frequenza industriale tra conduttore e terra o schermo metallico. U è la tensione nominale tra i conduttori. Um è la tensione massima del sistema per la quale è possibile utilizzare il cavo. Questa notazione è importante perché una frase casuale come "cavo da 11 kV" può riferirsi a costruzioni di tensione nominale diverse in mercati o specifiche diverse.
Le specifiche di progetto comuni possono utilizzare designazioni come 6.35/11(12)kV, 8.7/15(17.5)kV, 12/20(24)kV, 18/30(36)kV, O 19/33(36)kV a seconda del sistema e della pratica standard. L'esatta designazione della tensione deve essere confermata dalla norma di progetto. XWA non considera “11kV” o “33kV” come informazioni sufficienti per la produzione finale del cavo.
| Articolo | 11Focus sulle specifiche del cavo kV | 33Focus sulle specifiche del cavo kV |
|---|---|---|
| Ruolo della rete | Alimentatori inferiori di distribuzione MT e distribuzione impianti. | Alimentatori MT più alti, percorsi più lunghi, e un dazio di trasferimento più elevato. |
| Designazione della tensione | Spesso specificato in giro 6.35/11(12)kV o equivalente locale. | Spesso specificato in giro 18/30(36)kV, 19/33(36)kV, o equivalente locale. |
| Sistema di isolamento | Spessore isolante inferiore e stress di prova inferiore rispetto alle classi MV superiori. | Livello di isolamento più elevato, diametro maggiore, e una più rigorosa attenzione al controllo dello stress. |
| Accessori | Terminazioni e giunti più piccoli dove le condizioni del percorso lo consentono. | Accessori di classe di tensione più elevata e spazio di preparazione più ampio. |
| Installazione | Solitamente piegatura e manipolazione più facili a parità di dimensioni del conduttore. | Raggio di curvatura maggiore, peso del tamburo più elevato, e una revisione più approfondita del percorso. |
Lo spessore dell'isolamento e lo stress elettrico sono la vera differenza
La differenza fisica più importante è il sistema di isolamento. Un cavo da 33 kV necessita di un livello di isolamento maggiore rispetto a un cavo da 11 kV. Lo spessore dell'isolamento XLPE, schermo conduttore, schermo isolante, e lo schermo metallico deve controllare lo stress elettrico a una tensione operativa e a una tensione di prova più elevate. Ciò normalmente aumenta il diametro del cavo e influisce sul raggio di curvatura, accessori, imballaggio, e metodo di installazione.
Una classe di tensione più elevata rende anche più importante la qualità dell'interfaccia. Lo schermo del conduttore deve essere liscio, l'isolamento in XLPE deve essere pulito ed uniforme, e lo schermo isolante deve essere adeguatamente incollato o staccabile in base al progetto. Qualsiasi irregolarità può creare stress locale. Questo è il motivo per cui la revisione delle specifiche dei cavi da 33 kV pone grande attenzione alla qualità dell'estrusione, progettazione dello schermo, comportamento di scarica parziale, e la documentazione dei test di routine.
La dimensione del conduttore non è decisa solo dalla tensione
La classe di tensione e la dimensione del conduttore risolvono diverse parti del progetto. La classe di tensione conferma il livello di isolamento. Le dimensioni del conduttore confermano la capacità di trasporto di corrente, caduta di tensione, tenuta al cortocircuito, e prestazioni termiche. Un cavo da 33 kV non necessita automaticamente di un conduttore più grande di un cavo da 11 kV. L'area del conduttore richiesta dipende dalla corrente di carico, lunghezza del percorso, metodo di installazione, temperatura del suolo o dell'ambiente, raggruppamento, condizione del condotto, e requisito di cortocircuito.
Per esempio, un alimentatore industriale corto da 11 kV con corrente elevata può utilizzare un conduttore più grande di un alimentatore da 33 kV con carico leggero. Al contrario, un lungo percorso da 33 kV potrebbe richiedere un'attenta revisione della caduta di tensione e delle perdite anche quando la corrente è moderata. XWA separa la classe di tensione, dimensionamento dei conduttori, area dello schermo, e la valutazione dell'installazione durante la revisione tecnica perché ogni elemento risponde a una domanda diversa.
Il design dello schermo metallico cambia in base alle condizioni di guasto e di messa a terra
Lo schermo metallico non è solo uno strato di rame attorno all'isolamento. Controlla il campo elettrico, fornisce un percorso per la corrente di carica, e può trasportare corrente di guasto a terra finché la protezione non entra in funzione. Un sistema da 33 kV può avere livelli di guasto e modalità di messa a terra diversi rispetto a un sistema da 11 kV, quindi è necessario confermare l'area dello schermo e il metodo di incollaggio.
Il design dello schermo deve essere specificato in base alla funzione: nastro di rame, filo di rame, filo di rame più nastro, o un'altra forma di scudo metallico. Il precedente articolo di XWA su Tipi di schermi dei cavi MT e design della schermatura metallica spiega questo punto in dettaglio. Per la decisione 11kV contro 33kV, il punto chiave è semplice: la classe di tensione non definisce automaticamente l'area dello schermo; inoltre è necessario conoscere la corrente di guasto del sistema e il tempo di eliminazione.
33Il cavo kV solitamente richiede un margine di installazione maggiore
Allo stesso materiale del conduttore e numero di nuclei, un cavo da 33 kV è solitamente più grande e più pesante di un cavo da 11 kV a causa del livello di isolamento più elevato e della relativa struttura. Ciò influisce sul raggio di curvatura minimo, tirando la tensione, pressione sul fianco, riempimento del condotto, dimensioni del tamburo, e attrezzature di sollevamento. La pianificazione dell'installazione deve pertanto essere rivista prima di confermare la lunghezza finale del tamburo.
Un cavo da 11 kV può essere più semplice da installare in sottostazioni compatte, percorsi interni, o alimentatori industriali corti. Un cavo da 33 kV potrebbe richiedere una pianificazione del percorso più attenta, soprattutto dove condotti, si piega, sezioni a sepoltura diretta, o sono coinvolti tiri lunghi. Se il percorso è sotterraneo, Anche la scelta dell'armatura e la protezione della guaina dovrebbero essere riviste insieme alla classe di tensione.
| Fattore di installazione | Perché cambia | Dati di specifica da confermare |
|---|---|---|
| Raggio di curvatura | Una classe di tensione più elevata solitamente aumenta il diametro complessivo. | Diametro del cavo, conteggio dei nuclei, armatura, guaina, curve del percorso. |
| Tirare il carico | Un cavo più grande e più pesante crea uno stress di installazione maggiore. | Lunghezza del percorso, condizione del condotto, metodo di trazione, pressione sul fianco. |
| Dimensione del tamburo | Un cavo di classe di tensione più elevata può ridurre la lunghezza pratica del tamburo. | Lunghezza di consegna richiesta, limite di imballaggio, modalità di scarico del sito. |
| Accessori | Le dimensioni delle terminazioni e dei giunti aumentano con la classe di tensione. | Norma accessoria, spazio di installazione, dettagli dello schermo e dell'armatura. |
| Test | Una classe di tensione più elevata modifica la tensione di prova e i requisiti di revisione PD. | Norma applicabile, piano di ispezione, ambito dei test di routine e a campione. |
Gli standard e i test dovrebbero essere specificati prima della produzione
CEI 60502-2 è comunemente utilizzato per cavi elettrici ad isolamento estruso nel campo della media tensione, e il suo ambito è rilevante per molte specifiche dei cavi MT. Il riferimento pubblico IECEE per CEI 60502-2 aiuta a identificare la famiglia standard, ma non sostituisce l'intera specifica del progetto. Standard di utilità locale, requisiti nazionali, e i piani di ispezione del progetto possono aggiungere dettagli oltre lo standard di base.
I collaudi normalmente comprendono prove elettriche di routine e controlli dimensionali. Classi di tensione più elevate possono porre maggiore attenzione alla misurazione delle scariche parziali, tenuta alla tensione, continuità dello schermo, integrità della guaina, e rilasciare la documentazione. L'esatto metodo di prova e i valori di accettazione devono seguire lo standard concordato e il piano di ispezione del progetto. XWA registra la progettazione del cavo approvata e i record dei test rispetto alle specifiche finali anziché rispetto a un nome di tensione generico.
Gli accessori e lo spazio di terminazione sono spesso sottovalutati
Una terminazione del cavo da 33 kV non è semplicemente una versione più grande di una terminazione da 11 kV. L'accessorio deve corrispondere alla classe di tensione, diametro del cavo, tipo di schermo isolante, costruzione dello schermo metallico, armatura se presente, e materiale della guaina. Distanza di dispersione, metodo di controllo dello stress, dimensione dell'ansa, connessione dello schermo, e lo spazio di installazione è tutto importante. Un pannello compatto o un vano sottostazione che funziona con un cavo da 11 kV potrebbe non avere spazio sufficiente per gli accessori da 33 kV.
Cambia anche la giunzione. I giunti di classe di tensione più elevata richiedono un'attenta preparazione dello schermo isolante, controllo dello stress, pulizia, e corrispondenza delle dimensioni. Se un percorso ha molti giunti, il sistema accessorio dovrebbe essere rivisto prima della produzione del cavo. Ciò evita una lacuna comune nelle specifiche: la costruzione del cavo è corretta, ma l'accessorio selezionato non corrisponde allo schermo reale, armatura, diametro, o classe di tensione.
Dati tecnici necessari a XWA prima di confermare il cavo da 11 kV o 33 kV
Una revisione completa dei cavi MT richiede più di un'etichetta di tensione. XWA normalmente conferma le seguenti informazioni prima di preparare il file finale di costruzione e preventivo:
- Designazione della tensione nominale, compreso U0/U(Uno), non solo “11kV” o “33kV”.
- Norma applicabile, come l'IEC 60502-2, specifica dell'utilità locale, o standard di progetto.
- Materiale conduttore, dimensione del conduttore, numero di core, e classe di direttore d'orchestra.
- Tipo di isolamento, tipo di schermo, area dello schermo metallico, e requisito di corrente di guasto.
- Metodo di installazione: sepoltura diretta, banca del condotto, vassoio, tunnel, trincea, o percorso misto.
- Armatura, guaina, blocco dell'acqua, ritardante di fiamma, LSZH, o requisiti di resistenza ai raggi UV.
- Lunghezza del percorso, lunghezza del tamburo, limitazioni alla flessione, metodo di trazione, e vincoli di consegna.
- Prova di routine, prova del campione, documento di prova di tipo, obbligo di scarica parziale, e piano di ispezione.
Sintesi pratica della decisione
Utilizzare una struttura del cavo da 11 kV quando la tensione di rete, livello di isolamento, sistema accessorio, e la progettazione del percorso sono costruiti attorno alla classe MT inferiore. Utilizzare una struttura del cavo da 33 kV quando la tensione del sistema, distanza dell'alimentatore, trasferimento di potenza, e lo standard di rete richiedono la classe MT più alta. Un cavo da 33 kV non viene scelto solo perché sembra più forte; viene selezionato quando la progettazione del sistema ne richiede il livello di isolamento e le relative specifiche.
Le specifiche non dovrebbero fermarsi alla tensione. Il progetto finale del cavo deve combinare la designazione della tensione, dimensione del conduttore, area dello schermo, requisito di corrente di guasto, armatura, guaina, percorso di installazione, piano di prova, e pacchetto di documenti. Questa è la differenza pratica tra il nome di un cavo e le specifiche di un cavo MT producibile.
Domande frequenti
È possibile utilizzare un cavo da 33 kV su un sistema da 11 kV?
Potrebbe essere elettricamente possibile in alcune situazioni, ma non è automaticamente pratico. Un cavo da 33 kV è più grande, più pesante, e richiede accessori coordinati. La progettazione del sistema, percorso di installazione, spazio di terminazione, e le specifiche del progetto devono giustificare la costruzione di classe di tensione più elevata.
Il cavo da 33 kV è sempre più spesso del cavo da 11 kV?
Per lo stesso tipo generale di cavo e condizione del conduttore, 33Il cavo kV ha normalmente un livello di isolamento più elevato e un diametro complessivo maggiore. Le dimensioni finali dipendono ancora dalla dimensione del conduttore, costruzione dello schermo, armatura, guaina, e norma di progetto.
La dimensione del conduttore aumenta da 11 kV a 33 kV?
Non automaticamente. La dimensione del conduttore dipende dalla corrente, caduta di tensione, lunghezza del percorso, condizione di cortocircuito, metodo di installazione, e valutazione termica. La classe di tensione definisce il servizio di isolamento; la dimensione del conduttore definisce la corrente e il servizio termico.
Quale standard è comunemente utilizzato per i cavi MT da 11 kV e 33 kV?
CEI 60502-2 è comunemente indicato per i cavi di alimentazione MT con isolamento estruso, ma gli standard dei servizi locali e le specifiche del progetto possono aggiungere designazioni di tensione, dettagli costruttivi, test, e requisiti di documentazione.
Qual è il dettaglio più importante da confermare prima della produzione?
L'esatta designazione della tensione nominale U0/U(Uno) deve essere confermato prima, seguito dalla dimensione del conduttore, area dello schermo, requisito di corrente di guasto, percorso di installazione, armatura, guaina, standard, ambito di prova, e la lunghezza del tamburo.