Mbulesa metalike në një kabllo HV nuk është thjesht një mburojë e mbështjellë rreth izolimit XLPE. Ai formon një kufi elektrik rreth izolimit, merr pjesë në llogaritjet e tensionit të induktuar dhe humbjes, mbart një pjesë të caktuar të rrymës së defektit në tokë, dhe lidh kabllon me nyjet, përfundimet, kutitë e lidhjeve, tokave, dhe kufizuesit e tensionit të mbështjellësit. Në plumb- ose konstruksione me mbështjellës alumini, mund të sigurojë gjithashtu një pengesë radiale të lagështisë.
Këto detyra ndërveprojnë. Rritja e zonës metalike mund të përmirësojë aftësinë e rrymës së defektit dhe të zvogëlojë rezistencën, megjithatë rezistenca më e ulët mund të rrisë humbjen e rrymës qarkulluese nën lidhjen në të dy skajet. Izolimi i një këllëfi mund ta zvogëlojë atë humbje, megjithatë krijon kërkesa për tension të qëndrueshëm dhe mbrojtje kalimtare. Prandaj, një dizajn i kompletuar teknikisht duhet të kontrollojë të njëjtën këllëf përmes ngarkesës normale, faji, kalimtare, dhe kushtet afatgjata të rrugës.
Pesë shtresa kabllosh shpesh shemben në fjalën "mburojë".
Një kabllo e tensionit të lartë e mbrojtur përmban disa shtresa me funksione të ndryshme. Ekrani i përcjellësit zbut ndërfaqen elektrike rreth përcjellësit të bllokuar. Izolimi XLPE mbart stresin kryesor dielektrik. Ekrani i izolimit krijon një kufi të jashtëm të kontrolluar për atë izolim. Ekrani metalik ose këllëfi qëndron jashtë ekranit të izolimit dhe siguron një shteg metalik të vazhdueshëm elektrik. Mbulesa polimerike mbron dhe, aty ku kërkohet, izolon elektrikisht atë shtresë metalike nga toka.
Këto shtresa nuk janë të këmbyeshme. Një ekran izolues gjysmëpërçues kontrollon ndërfaqen e fushës, por nuk është një zëvendësues për një rrugë metalike të prishjes së tokës. Një ekran me tela bakri mund të sigurojë vazhdimësi elektrike dhe një seksion kryq të konfigurueshëm, por vetëm shtresa e telit nuk është një pengesë e vazhdueshme radiale e ujit. Një këllëf alumini i salduar ose plumbi i ekstruduar mund të sigurojë një pengesë metalike të lagështisë, por përzgjedhja e materialit ka nevojë ende mekanike, termike, korrozioni, prodhimit, dhe kontrollet e ndërfaqes së aksesorëve. Forca të blinduara, ku përdoret, ka një funksion parësor mekanik dhe nuk mund të zëvendësojë automatikisht qarkun e projektuar të mbështjellësit.
| Shtresa ose komponenti | Roli kryesor i sistemit | Pyetja e projektimit që mbetet |
|---|---|---|
| Ekrani i përcjellësit. | Krijon një ndërfaqe të qetë elektrike mbi përcjellësin. | Si e kontrollon gjeometrinë sistemi i nxjerrjes, pastërti, dhe pajtueshmërinë? |
| Ekran izolues. | Përcakton kufirin e jashtëm ekuipotencial të izolimit kryesor. | Si do ta rivendosin këtë kufi nyjet dhe përfundimet? |
| Ekran metalik ose këllëf. | Ofron vazhdimësi metalike, lidhje lidhëse, dhe detyrën aktuale të specifikuar. | Cili material, rezistencës, zonë, rregullimi i lidhjes, dhe zbatohet detyra e fajit? |
| Barriera metalike e lagështisë, kur është i pranishëm. | Kufizon hyrjen radiale të lagështisë dhe mund të kryejë gjithashtu funksionin e mbështjellësit elektrik. | Si do të saldohen, nyjet, mbrojtje nga korrozioni, përkulje, dhe lodhja të kontrollohet? |
| Mbulesa polimerike. | Mbron metalin dhe mund ta izolojë atë nga toka për lidhje të veçantë. | Cili integritet elektrik, mekanike, mjedisore, dhe kontrollet pas instalimit zbatohen? |
Një dizajn mbështjellës duhet të kalojë katër gjendje të ndryshme të sistemit.
Një fletë të dhënash që emërton vetëm "mbështjellës alumini" ose "ekran me tela bakri" e lë punën e rëndësishme të papërfunduar. Dimensionet materiale dhe nominale përshkruajnë shtresën fizike; ato nuk vendosin performancën e tij në sistemin kabllor të lidhur.
Shtetit 1: Ngarkesa normale krijon tension dhe nxehtësi të induktuar.
Rryma e përcjellësit AC prodhon fluks magnetik që lidh mbështjellësin metalik. Tensioni i induktuar që rezulton varet nga rryma, frekuenca, gjeometria e kabllove, rregullimi fazor, gjatësia e seksionit, dhe përçuesit aty pranë. Marrëveshja e lidhjes vendos se çfarë ndodh më pas.
Kur këllëfet janë të lidhura në të dy skajet, rruga e mbyllur mund të bartë rrymë qarkulluese. Kjo rrymë prodhon humbje shtesë dhe mund të zvogëlojë kapacitetin e rrymës së kabllove. IEC 60287-1-1 siguron kornizën e llogaritjes për humbjet e përcjellësit dhe mbështjellësit në një qark të vetëm. IEC 60287-1-2 trajton humbjet e rrymës vorbull për formacionet e përcaktuara të sheshta me qark të dyfishtë dhe dallon në mënyrë eksplicite mbështjelljet me një pikë ose me lidhje tërthore nga lidhja në të dy skajet me rrymë të konsiderueshme qarkulluese.
Shtetit 2: një çarje tokësore ndan rrymën në disa shtigje.
Mbulesa metalike mund të bartë vetëm një pjesë të rrymës totale të defektit. Rryma mund të ndahet midis mbështjellësve të kabllove, përçuesit e tokës, rrjetet e stacioneve, shtigje metalike paralele, dhe toka sipas impedancave dhe lidhjes së sistemit. Prandaj, rryma maksimale e mundshme e defektit në një autobus nuk është automatikisht rryma e caktuar në një mbështjellës kabllor.
IEC 60909-3 trajton rrymat e pjesshme të qarkut të shkurtër përmes tokës dhe përfshin procedurat për shpërndarjen e rrymës dhe faktorët e reduktimit të mbështjellësve metalikë ose mburojave të tokëzuara në të dy skajet. Pasi të vendoset ndarja aktuale, këllëfi, lidhjen e plumbave, nyjet, lidhjet link-box, dhe përçuesit e tokëzimit kanë nevojë për kontrolle termike dhe mekanike për sekuencën e zbatueshme të pastrimit. IEC 60949 ofron një metodë për rrymën termikisht të lejueshme të qarkut të shkurtër që llogarit ngrohjen jo-adiabatike; nuk heq nevojën për të përcaktuar materialin, kushtet fillestare dhe përfundimtare, kohëzgjatja, dhe rrugën aktuale aktuale.
Shtetit 3: komutimi dhe ngjarjet e rrufesë testimi i koordinimit të izolimit.
Lidhja speciale lejon qëllimisht pjesët e sistemit të mbështjellësit të funksionojnë mbi potencialin e tokës. Tensioni i qëndrueshëm i frekuencës së energjisë është vetëm një kusht. Ndërrimi i ngjarjeve, impulset e rrufesë, gabimet e tokës, dhe ndërveprimet me pajisjet e lidhura mund të imponojnë tension kalimtar përgjatë izolimit seksional të mbështjellësit, mbështjellësin, izolim lidhje-box, dhe kufizuesit e tensionit të mbështjellësit.
Një SVL nuk zgjidhet vetëm nga voltazhi i sistemit. Tensioni i tij i vazhdueshëm, niveli mbrojtës, sjellja e përkohshme e mbitensionit, detyrë energjitike, gjatësia e lidhjes, rregullimi i tokëzimit, dhe marrëdhënia me izolimin e mbrojtur duhet të vijë nga studimi izolim-koordinues. Një nivel më i ulët mbrojtës nuk është automatikisht më i sigurt nëse tensioni normal ose i përkohshëm e mbisforcon kufizuesin. Një vlerësim më i lartë nuk është automatikisht më i sigurt nëse nuk arrin të mbrojë izolimin.
Shtetit 4: kushtet e rrugës sfidojnë pengesën për dekada.
Një këllëf metalik mund të ndajë detyra elektrike dhe mjedisore. Sistemet e mbështjelljes së plumbit dhe aluminit mund të ofrojnë mbrojtje radiale nga lagështia kur vazhdimësia e tyre dhe vulat shtesë mbeten të paprekura. Telat e bakrit mund të përcaktojnë një rrugë të rrymës së defektit dhe lidhjen e lidhjes, shpesh me një fletë metalike ose laminat të veçantë ku kërkohet një barrierë radiale.
Rruga më pas prezanton ekspozimin ndaj korrozionit, lëvizje ciklike, përkulje, dridhje, ujë të gjirit të përbashkët, forcat tërheqëse, zgjerim termik, dhe dëmtimi i instalimit. Mbulesa e jashtme bëhet e rëndësishme sepse dëmtimi mund të ekspozojë metalin, komprometojnë mbrojtjen nga korrozioni, ose të mposhtni një skemë të lidhjes së izoluar. IEC 60229 mbulon mbulesat e ekstruduara me një funksion të veçantë mbrojtës dhe përfshin provat elektrike pas instalimit. Rezultati i rezistencës së izolimit kryesor nuk tregon se mbulesa mbetet e paprekur.
Lidhja ndryshon përgjigjen; nuk është një aksesor i zgjedhur më vonë.
Lidhja e ngurtë, lidhje me një pikë, dhe lidhjet e kryqëzuara janë rregullime qarku më tepër sesa nota cilësore. Lidhja e ngurtë siguron një rrugë të vazhdueshme të rrymës së mbështjellësit dhe përgjithësisht kufizon tensionin e qëndrueshëm, por humbja në qarkullim mund të bëhet materiale. Lidhja me një pikë ndërpret qarkullimin e vazhdueshëm në një seksion, gjatë tensionit në këmbë, vazhdimësia e tokës, izolim këllëf, dhe mbrojtja kalimtare kanë nevojë për kontroll. Lidhja e kryqëzuar lidh seksione të vogla të njëpasnjëshme, kështu që tensionet e induktuara mund të anulohen në masë të madhe kur gjatësitë, gjeometria e kabllove, marrëdhëniet fazore, dhe lidhjet mbeten të balancuara në mënyrë të përshtatshme.
Një tranzicion i rrugës mund të prishë atë ekuilibër. Ndryshimet nga trefsha në formacion të sheshtë, gjatësi të pabarabarta të seksioneve të vogla, ndryshimet e rendit fazor, zhvendosja e përbashkët, qarqet paralele, ose konstruksione të ndryshme kabllore ndryshojnë modelin e tensionit të induktuar. Artikulli i fundit XWA mbi Rregullimet e lidhjes së ekranit të kabllove MV shpjegon opsionet bazë të qarkut. Në nivelin e transmetimit HV, të njëjtët emra kërkojnë një izolim-koordinim specifik të projektit, humbje, faji, prekje-tension, dhe modeli i mirëmbajtjes.
CIGRE TB 797 trajton sistemet kabllore të transmetimit AC në dhe më lart 66 kV pasi kërkon një sistem lidhës me mbështjellës të projektuar në mënyrë unike. Shtrirja e tij bashkon kabllon dhe aksesorët me priza lidhëse, kutitë e lidhjeve, SVL-të, tokëzimin, testet e instalimit, dhe mirëmbajtjen. Ky kufi i sistemit është arsyeja që vetëm një prerje tërthore kabllore nuk mund të rregullojë modelin e lidhjes.
Zgjedhja e materialit ndjek mënyrën e dështimit, jo një hierarki.
Telat e bakrit lejojnë që seksioni kryq metalik të rregullohet rreth ekranit të izolimit dhe të mbetet i pajtueshëm me konstruksionin fleksibël të kabllove. Një zgjidhje e veçantë e bllokimit të ujit ose e petëzuar metalike mund të nevojitet kur rruga kërkon një pengesë radiale. Alumini i salduar mund të kombinojë vazhdimësinë metalike me një pengesë të vazhdueshme lagështie dhe masë më të ulët se plumbi, ndërsa cilësia e saldimit, duke formuar, mbrojtje nga korrozioni, sjellje përkulëse, dhe mbyllja e aksesorëve mbetet kritike. Plumbi i ekstruduar siguron një pengesë të vazhdueshme dhe rezistencë të dobishme kimike në dizajne të përshtatshme, por shton masën dhe kërkon vëmendje ndaj mbështetjes mekanike, tendosje ciklike, kontrollet mjedisore, dhe metodat e përputhshme të bashkimit.
Asnjë emër materiali nuk provon aftësinë e gabimit. Rezistenca elektrike, zonë efektive metalike, tolerancat e ndërtimit, nyjet, hardueri i lidhjes, ndarja aktuale, kohëzgjatja e defektit, dhe temperatura e lejuar e gjithë materies. Asnjë emër materiali nuk dëshmon qëndrueshmërinë e rrugës. Metali i zgjedhur, mbështjellës, sistem për bllokimin e ujit, vulat, mënyra e instalimit, dhe mjedisi i tokës ose i tunelit duhet të punojnë së bashku.
Një numër i vetëm i rrymës së defektit nuk është një specifikim i mbështjellësit.
Një deklaratë e tillë si "rryma e defektit për një sekondë" mbetet e paplotë, përveç nëse dokumenti thotë nëse rryma është vlera totale e sistemit, rrymë me sekuencë zero, ose pjesa e caktuar për mbështjellësin metalik. Gjithashtu ka nevojë për llojin e defektit, rregullimi i tokëzimit, sekuenca e pastrimit, kontribut nga të dyja anët, rrugë paralele, gjendja e lidhjes, gjendja fillestare e ngarkesës, dhe trajtimi i detyrës së përsëritur.
Sekuenca e projektimit duhet të fillojë me rastet e gabimeve të rrjetit dhe ndarjen aktuale. Më pas duhet të identifikojë funksionin më të rëndë të mbështjellësit dhe komponentit të lidhjes dhe të kontrollojë aftësinë termike dhe lidhjet. Të njëjtat raste rregullojnë rishikimin e tensionit të prekjes, rritje e potencialit tokësor, stresi i mbivendosjes, dhe energjia SVL. IEC zyrtare procedurat e shpërndarjes aktuale siguroni një referencë neutrale për problemin e ndarjes aktuale pa dhënë inpute specifike për projektin.
Vizatimi përfundimtar duhet të bashkojë ndërtimin e kabllove me qarkun e rrugës.
Të 64/110(123) Gama e kabllove kV dhe 76/132(145) Gama e kabllove kV tregojnë kontekstin e ndërtimit të tensionit specifik. Një regjistrim projekti duhet të shkojë më tej duke bashkuar çdo seksion kabllor dhe aksesor në llogaritjen e lidhjes.
Regjistrimi i kontrolluar duhet të identifikojë materialin metalik, sipërfaqe nominale, baza e rezistencës gjatësore, barrierë radiale, dhe detyra e mbulesës. Ai gjithashtu duhet të rregullojë formimin e kabllove, ndarje, gjatësitë e seksioneve, renditja e fazave, lidhjet e lidhjes, vendndodhjet e kutisë së lidhjes, lidhjet e tokës, Të dhënat SVL, dhe konstruksioni lidhës-plumb. Rrymat e funksionimit, rastet e fajit, koha e pastrimit, kufijtë e tensionit në këmbë, rastet kalimtare, baza e tensionit të prekjes, testet e instalimit, dhe aksesi i mirëmbajtjes plotëson të dhënat.
Kontrolli vendimtar është qëndrueshmëria. Vizatimi i kabllove, gjatësitë e prodhimit, orar të përbashkët, diagrami link-box, llogaritja e humbjes, ndarje gabim-rrymë, studim izolim-koordinues, dhe rruga e ndërtuar si duhet të përshkruajë të njëjtin sistem elektrik. Nëse një rekord ndryshon, llogaritjet dhe ndërfaqet e prekura kërkojnë rishikim përpara se ndryshimi të bëhet një udhëzim në terren.