Короткий ответ: Самый ограничительный участок трассы относится к подземной кабельной системе высокого напряжения.. Условия на большей части трассы не могут отменить этот предел.. Короткий глубокий переход, перегруженный канал протоков, сухопочвенная зона, или соединительный отсек может ограничивать токовую нагрузку цепи. Резкий переход или плохо согласованный участок оболочки также могут сделать установку нецелесообразной.. Проектные группы должны разделить маршрут на электрические, термический, механический, гражданский, и зоны обслуживания в первую очередь. Затем они могут заморозить размер проводника., кабельная конструкция, совместные позиции, связь, и длина барабана.
Вопрос практического проектирования выходит за рамки возможности захоронения.. В нем задается вопрос, могут ли бригады установить полную систему кабелей и аксессуаров без повреждений.. Затем система должна нести необходимую нагрузку на каждом маршруте., выдерживать неисправности и переходные процессы, и оставаться доступными для осмотра и ремонта.
Самый слабый сегмент маршрута задает полезный рейтинг цепи.
Оценка, основанная на однородной почве и постоянной глубине захоронения, может ввести в заблуждение.. Реальная трасса может содержать пересечения дорог., перегруженность коммунальных предприятий, бетонные банки воздуховодов, Отверстия для жестких дисков, туннели, секции моста, суставные отсеки, и переходы. Тепло следует по пути, доступному в каждом месте.. Сегмент с самым высоким эффективным тепловым сопротивлением может стать узким местом цепи., даже если он занимает небольшую часть маршрута.
Тот же принцип применим и механически.. Длинная прямая траншея может представлять небольшие трудности при установке., в то время как один изгиб воздуховода или изменение высоты контролируют натяжение и давление на боковую стенку.. Электрически, положение сустава может контролировать длину секции оболочки, наведенное напряжение, баланс перекрестных связей, и макет окна ссылок. Команды не могут выпускать гражданские, кабель, и электрические чертежи отдельно и согласовать их после изготовления..
XWA линейка высоковольтных силовых кабелей предоставляет контекст строительства кабеля. Площадь конечного проводника, металлическая оболочка, оболочка, водные преграды, длина барабана, и дополнительные интерфейсы зависят от утвержденной модели маршрута.
Постройте модель маршрута перед выбором конструкции кабеля.
Полезная модель маршрута разделяет трассу при изменении условий.. Изменение может повлиять на рейтинг, тянет, связь, защита, или техническое обслуживание. Одной лишь географической цепочки недостаточно.. Каждый сегмент должен идентифицировать установленную среду и интерфейс на обоих концах..
| Данные о зоне маршрута | Что это меняет | Доказательства, необходимые перед заморозкой проекта |
|---|---|---|
| Глубина захоронения, формирование, и фазовый интервал | Термическое сопротивление, магнитное поле, потери в оболочке, защита раскопок, и ширина маршрута. | Сечения маршрутов и исследованные ограничения инженерных сетей. |
| Родной грунт и инженерная засыпка | Тепловыделение, риск высыхания, и долгосрочная стабильность рейтинга. | Полевые или лабораторные данные о термосопротивлении с указанием местоположения и влажности.. |
| Материал воздуховода, диаметр, договоренность, и заполнить | Тепловой путь, тянущий зазор, трение, геометрия изгиба, и замена доступа. | Чертежи воздуховодов, данные скважины, требование к оправке, и тепловая модель. |
| Переезды и прилегающие источники тепла | Локальное повышение температуры и взаимный нагрев. | Обследование коммунальных услуг, разделение, предположения о нагрузке, и численное исследование, где это необходимо. |
| Соединительные отсеки и позиции распределительных коробок | Длина барабана, секции оболочки, поперечная связь, доступ, дренаж, и последовательность установки. | Скоординированная планировка общестроительных и электротехнических объектов. |
| Подземные воды, наводнение, и загрязнение | Водный барьер, оболочка, уплотнение, контроль коррозии, и вспомогательная среда. | Геотехническая и дренажная информация с наиболее вероятными наихудшими условиями.. |
| Переход в туннель, мост, вал, или подстанция | Воздушный рейтинг, поддерживает, стратегия огня, термомеханическое движение, и ограничитель троса. | Чертеж интерфейса и расчет движения/ограничения. |
Этот график маршрутов должен иметь контроль версий.. Поздние гражданские изменения могут лишить законной силы текущий рейтинг., тянущее исследование, совместный график, или расчет соединения оболочки, даже если таблица данных кабеля остается неизменной.
Подземная пропускная способность - это расчет теплопередачи.
Ток вызывает потери в проводнике, диэлектрические потери, и металлическая оболочка или потеря экрана. Это тепло должно проходить через изоляцию., металлические слои, оболочка, воздуховод или окружающая засыпка, родная земля, и, наконец, окружающая граница. Токовая нагрузка — это ток, который поддерживает указанные пределы температуры при определенной нагрузке и условиях окружающей среды..
МЭК 60287 предоставляет методы расчета номинального тока в установившемся режиме.. МЭК 60853 устраняет циклические и аварийные ситуации. Эти методы требуют входных данных проекта.; они не предоставляют единого универсального номинального значения для кабеля определенного размера.. МЭК ТР 62095 также объясняет, когда численные методы могут лучше отображать сложную геометрию или границы..
Измерьте и определите тепловое сопротивление почвы
Названия почв, такие как песок, глина, или заполнение сами по себе не являются надежными тепловыми входами.. Термическое сопротивление зависит от состава, плотность, влага, температура, и поведение при высыхании. IEEE 442 охватывает измерения грунтов и материалов засыпки, используемых вокруг подземных кабельных систем..
Одно среднее значение может скрыть короткий плохой участок. Обследование должно выявить изменения в существенных, дренаж, грунтовые воды, поверхностное покрытие, и близость к другим источникам тепла. Для результатов испытаний необходимы местоположения маршрутов и согласованная основа влажности, чтобы тепловая модель могла различать нормальные условия., сухой сезон, и надежные долгосрочные условия.
Инженерная засыпка является частью рейтинговой системы.
Засыпка с низким удельным сопротивлением может создать контролируемую зону теплопередачи вокруг блока кабелей или воздуховодов.. Его значение зависит от установленной плотности., устойчивость к влаге, размеры, размещение, и контроль качества. Лабораторный результат не гарантирует производительность в полевых условиях, если сегрегация, пустоты, загрязнение, или высыхание меняет материал.
Поэтому в строительных спецификациях должна быть определена зона обратной засыпки., прием материала, метод размещения, требования к уплотнению или текучести, выборка, записи, и ответственность за отклонения. Изменение ширины траншеи или толщины засыпки должно вызвать новый запуск тепловой модели..
Короткие переходы часто становятся узким местом тепловых потоков.
Дороги, железные дороги, реки, перегруженные коммунальные услуги, и экологически ограниченные территории часто требуют более глубокого захоронения, каналы, стальной корпус, бетонная оболочка, жесткий диск, микротоннелирование, или секции с трубчатым домкратом. Эти методы решают проблемы гражданского доступа или защиты, но могут повысить термическую устойчивость..
Исследование пересечения должно моделировать его фактическую глубину., расстояние между отверстиями, материал корпуса или воздуховода, цементация, грунтовые воды, соседние цепи, и длина. Переход на переправу и выезд из нее также имеет значение.. Расстояние между кабелями может измениться, протоки могут сходиться, и геометрия тяги может привести к изменению расположения шарниров или барабана..
Распространенная ошибка использует рейтинг открытой траншеи и рассматривает переход только как механическую деталь.. Запустите обратную проверку. Определите, устанавливает ли переход постоянный или аварийный рейтинг.. Затем решите, будет ли интервал, проводник зоны, засыпка, охлаждение, расположение схемы, или эксплуатационная нагрузка должна измениться.
Метод маршрутизации меняется больше, чем механическая защита
| Способ установки | Основная сила | Ограничение проектирования, которое обычно контролирует |
|---|---|---|
| Прямое захоронение | Прямой путь нагрева и сравнительно простая конструкция при наличии раскопок.. | Изменчивость почвы, внешнее повреждение, дренаж, качество засыпки, и будущие раскопки. |
| Воздуховод или блок воздуховодов | Определенный коридор и потенциальная замена доступа. | Термическое сопротивление воздуховода, группировка цепей, вытягивание геометрии, уборка, и расстояние между швами. |
| Желоб или доступная траншея | Осмотр и контролируемая прокладка кабеля. | Вентиляция, разделение огня, управление водными ресурсами, обложки, доступ, и поддержка переходов. |
| Туннель или шахта | Общая инфраструктура и доступ через густонаселенные районы. | Температура воздуха, вентиляция, стратегия огня, силы поддержки, вертикальное ограничение, и ограничения эвакуации. |
| HDD или микротуннель | Переезд без сплошных земляных работ. | Длина, глубина, кривизна отверстия, трение, напряжение, поведение воздуховода, цементация, и доступ к ремонту. |
Техническая брошюра СИГРЭ 889 организует высоковольтные подземные работы как при гражданском строительстве, так и при проектировании электроустановок.. Его СИГРЭ ТБ 889 обзор охватывает прямое захоронение, каналы, туннели, валы, бестраншейные методы, переправы, тянет, термомеханическая конструкция, склеивание оболочек, и суставные отсеки. Полезный урок заключается в том, что выбор маршрута не может полагаться только на механическую защиту..
Большие высоковольтные кабели требуют расчета натяжения для конкретного маршрута.
Высоковольтные одножильные кабели могут иметь большую площадь жил., толстые изоляционные системы, сплошные металлические оболочки, и значительная масса. Они не ведут себя как гибкий монтажный провод.. При исследовании установки необходимо проверить фактический кабель и маршрут.. Его входные данные включают радиус изгиба., напряжение, давление на боковую стенку, пределы тянущего устройства, зазор воздуховода, трение, высота, последовательность изгиба, и температура установки.
Максимальное натяжение на тянущем конце – не единственный критерий приемки.. Давление на изгибе может превысить предел кабеля или воздуховода до того, как общее натяжение достигнет максимального значения.. Длинные отверстия также могут создавать большую неопределенность, поскольку трение, смазка, состояние воздуховода, вода, и одновременное протягивание нескольких кабелей меняют результат.
Практический план установки отражает допущения расчета., направление тяги, позиции оборудования, метод вытягивания, коммуникация, контроль скорости, максимально допустимые значения, критерии остановки, непредвиденный случай остановки тяги, и измеренный рекорд силы. Бригады должны проверить и очистить воздуховод., затем проверьте его геометрию, прежде чем тянуть барабан.
Тепловое движение продолжается после установки
Циклы нагрузки нагревают и охлаждают проводник и структуру кабеля.. Системы из сшитого полиэтилена с большими проводниками могут создавать осевую силу., напряжение, и циклическое движение. Изменение поведения кабеля, закрепленного в канале, кабель, гибко проложенный в туннеле, вертикальный вал, и переход между жесткой и гибкой опорой.
Расстояние между опорами само по себе не завершает дизайн.. Эффективная осевая жесткость, изгибная жесткость, тепловое расширение, трение, геометрия кабеля, конструкция проводника, изменение температуры, схема изгиба, шипы, и все силы неисправности могут иметь значение. В руководстве СИГРЭ отмечается, что для этих кабельных входов могут потребоваться данные производителя или полноразмерные измерения..
Переходы заслуживают детального расчета, поскольку сила и движение могут концентрироваться вблизи концов., суставы, стояки, фиксированные точки, и поддерживать изменения. В проекте должно быть указано, где может произойти движение и где действуют ограничения.. Также должно быть показано, как конструкция опоры защищает аксессуары от передаваемой нагрузки..
Металлическая оболочка представляет собой электрическую систему на трассе.
Металлическая оболочка или экран способствуют контролю электрического поля., режим защиты от замыканий на землю, защита от воды в некоторых конструкциях, и система крепления. Не выбирайте его материал и площадь независимо от длины маршрута., формирование, текущий, заземление, и время устранения неисправности.
При напряжении передачи, одноточечный, твердый, или перекрестные связи влияют на напряжение оболочки, циркулирующий ток, потери, поля ссылок, ограничители напряжения оболочки, целостность земли, и совместная конфигурация. CIGRE B1.50 рассматривает каждую кабельную систему передачи переменного тока уровня и выше. 66 кВ, поскольку требуется уникальная система соединения оболочек..
Таким образом, места соединения служат одновременно нескольким ограничениям.:
- технологичная и транспортабельная длина кабеля;
- доступ к барабану, маршрут вытягивания, и допустимое напряжение;
- Постоянное напряжение оболочки и баланс секций поперечного соединения;
- совместное пространство, чистота, дренаж, и безопасный рабочий доступ;
- расположение окна ссылок, заземление, SVLs, и осмотр;
- место будущей неисправности, ремонт, и замена логистики.
Перемещение одного соединительного отсека после того, как команды заморозили кабель и схему соединения, может повлиять на каждый элемент в этом списке.. Изменение должно вызвать электрическую, термический, механический, гражданский, и обзор цепочки поставок.
Водоохрана имеет несколько независимых границ.
Под землей не значит постоянно сухо. Вода может присутствовать в почве, каналы, люки, суставные отсеки, и кабельные подвалы. Он может путешествовать по поврежденной внешней оболочке., через недостаточно запечатанный конец, или по внутренним путям, если конструкция кабеля и уплотнение принадлежностей не блокируют его.
Спецификация должна отличать:
- Радиальный водный барьер: слой, предназначенный для ограничения проникновения воды через стенку кабеля.
- Продольная гидроблокировка: материалы, предназначенные для ограничения проникновения воды по проводнику или области металлического экрана после локального повреждения..
- Защита внешней оболочки: внешний полимерный слой, защищающий металлические детали от влаги, коррозия, и механические повреждения.
- Дополнительное уплотнение: интерфейсы в местах соединения, прекращение, поля ссылок, и временные концы кабеля.
- Гражданское управление водными ресурсами: дренаж, накачка, герметизация воздуховодов, детализация стыковочного отсека, и предположения об уровне паводка.
Ни один слой не заменяет другие. Металлическая оболочка может обеспечить радиальный барьер, но при этом требует прочных соединений., неповрежденная верхняя оболочка, оценка коррозии, и контролируемое уплотнение концов кабеля. Команды должны проверить защиту от воды путем выбора материалов., производственный контроль, обработка установки, испытания оболочки, качество изготовления аксессуаров, и исполнительный осмотр.
Кабель и аксессуары должны иметь один квалификационный конверт.
МЭК 60840 охватывает экструдированные кабельные системы, указанные выше 30 кВ до 150 кВ номинальное напряжение, включая 110 класс кВ в пределах заявленных определений напряжения. МЭК 62067 охватывает системы выше 150 кВ до 500 кВ номинальное напряжение. Оба стандарта касаются кабелей и аксессуаров для стационарной установки, входящих в их сферу применения., не только кабель.
XWA 110 Страница кабеля кВ дает контекст продукта для конкретного напряжения. Спецификация проекта по-прежнему должна определять применимую стандартную редакцию., конструкции кабелей и аксессуаров, диапазон предварительной квалификации, типовые испытания, плановые и выборочные испытания, тесты после установки, и любые особые требования к маршруту или коммунальным услугам.
Соединения и заделки представляют собой интерфейсы, где геометрия, совместимость материалов, сортировка электрического поля, чистота, навык установки, и термическое поведение соответствуют. СИГРЭ ТБ 968 идентифицирует эти интерфейсы как критически важные части всей кабельной системы.. Поэтому выбор принадлежностей только по номинальному напряжению и размеру проводника является неполным..
Заморозьте дизайн с помощью контролируемой последовательности
- Определить электрическую нагрузку. Запись напряжения, частота, постоянная и аварийная загрузка, режим короткого замыкания, заземление, переключение, и критерии надежности.
- Сегментируйте маршрут. Определите каждое изменение в захоронении, земля, воздуховод, пересечение, туннель, вал, вода, источник тепла, доступ, и состояние поддержки.
- Рассчитать тепловые характеристики. Оценить устойчиво, циклический, чрезвычайная ситуация, взаимный нагрев, пересечение, и условия перехода с использованием проверенных данных об окружающей среде.
- Рассчитать возможность установки. Подтвердите размеры кабеля, масса, изгиб, напряжение, давление на боковую стенку, доступ к барабану, направление вытягивания, и оборудование.
- Координатные соединения и склеивание. Исправить длину элементарных секций, суставные отсеки, поля ссылок, SVLs, целостность земли, и испытания оболочки.
- Подтвердить конструкцию и квалификацию. Выровнять проводник, изоляция, металлическая оболочка, блокировка воды, оболочка, аксессуары, стандарты, тесты, и записи.
- Закройте интерфейсы. Выпустить один контролируемый график, связывающий цепочку маршрутов., гражданский чертеж, термальная зона, длина кабеля, соединение, секция склеивания, метод установки, и протокол осмотра.
Такая последовательность действий снижает риск изготовления технически соответствующего кабеля, который не сможет обеспечить требуемые характеристики схемы после установки.. Чем шире Перспективы рынка кабелей высокого и сверхвысокого напряжения объясняет, почему спрос на передачу данных растет, в то время как расписание маршрутов остается документом, преобразующим спрос в исполняемую подземную систему.
Предварительные вопросы
Может ли одно значение пропускной способности покрыть весь маршрут??
Только тогда, когда исследование проверит каждый существенно отличающийся участок маршрута и не обнаружит нижнего предела.. На практике, переправы, сгруппированные воздуховоды, глубокие отверстия, области суставов, и переходы часто требуют отдельных расчетов.
Всегда ли более глубокое захоронение обеспечивает лучшую защиту??
Большая глубина может снизить некоторые поверхностные риски., но обычно это удлиняет путь нагрева и может усложнить выдергивание и ремонт.. Совместная оценка защиты и тепловых характеристик.
Нужна ли броня каждому подземному высоковольтному кабелю??
Не автоматически. Механическая защита может исходить от кабеля, каналы, конкретный, обложки, контроль маршрута, или их комбинации. Броня также влияет на потери, диаметр, масса, тянет, связь, и поведение при неисправности. Опасность на маршруте и конструкция системы определяют требования.
Почему соединительные отсеки являются частью кабельной техники?
Они контролируют доступные секции барабана., направление вытягивания, дополнительная среда, секции для склеивания оболочек, размещение в окне ссылок, дренаж, качество изготовления, тестирование, и будущий ремонт. Их позиция является одновременно гражданским и электрическим решением..
Когда оправдана численная тепловая модель?
Это становится полезным, когда геометрия, материальные границы, близлежащие источники тепла, состояние поверхности, или переходы маршрутов выходят за рамки допущений стандартных аналитических методов. Модель по-прежнему требует проверенных входных данных и согласованной основы проверки..
Инженерное заключение
Проектирование подземной кабельной системы высокого напряжения от трассы внутрь. Ограничивающая тепловая зона устанавливает передаваемый ток. Самая сложная тяга формирует положение барабана и суставов.. Исследование оболочки формирует участки склеивания.. Условия воды и коррозии формируют барьеры и уплотнения.. Ограничения доступа определяют стратегию установки и ремонта.
Обоснованная спецификация связывает все требования к кабелям и аксессуарам с условиями маршрута., электрический долг, расчет, или протестировать. Класс напряжения и размер проводника — это только начало определения этой системы..
Отправьте маршрут и основу системы
Для технического согласования, обеспечить напряжение системы, частота, постоянная и аварийная нагрузка, режим короткого замыкания, длина маршрута и цепочка, сечения захоронения и воздуховодов, данные о грунте и засыпке, переправы, HDD или туннельные секции, состояние грунтовых вод, соседние цепи, локации совместных отсеков, концепция соединения оболочек, ограничения по установке, применимые стандарты, проверить ожидания, количество, и пункт назначения. XWA Мощность & Кабель может выравнивать конструкцию кабеля, длины секций, дополнительные интерфейсы, и документировать графики с учетом утвержденного маршрута.