Përgjigje e shkurtër: XLPE përdoret gjerësisht në sistemet kabllore të tensionit të lartë sepse ndërlidhja i jep polietilenit një rrjet molekular të qëndrueshëm tre-dimensional. Materiali kombinon humbje të ulët dielektrike me stabilitet të dobishëm termik dhe mekanik. Ai gjithashtu mbështet një të thatë, sistem izolimi i ekstruduar me ekrane të lëmuara gjysmëpërçuese. Këto karakteristika i përshtaten qarqeve kompakte të transmetimit nëntokësor dhe nëndetëse.
Megjithatë, "XLPE" nuk është një specifikim i plotë i performancës. Komponimi izolues, pastërtia e nxjerrjes, ndërfaqet e ekranit, këllëf metalik, mbrojtjen e ujit, nyjet, përfundimet, temperatura e rrugës, lëvizje mekanike, dhe dëshmitë e kualifikimit të gjitha përcaktojnë aftësinë e shërbimit. Kufijtë e një sistemi kabllor XLPE të tensionit të lartë fillojnë kudo ku një nga këta elementë të lidhur mbetet i papërcaktuar.
Lidhja e kryqëzuar ndryshon mënyrën se si polietileni sillet nën nxehtësi
Polietileni i zakonshëm përbëhet nga zinxhirë të gjatë molekularë që mund të lëvizin më lirshëm me rritjen e temperaturës. Lidhja e kryqëzuar formon lidhje midis zinxhirëve. Rrjeti që rezulton i reziston shkrirjes dhe rrjedhjes së përhershme në mënyrë më efektive sesa polietileni i pakryq. Ky stabilitet dimensional ka rëndësi kur humbjet e përcjellësit ngrohin izolimin dhe kur ciklet e ngarkesës krijojnë zgjerim dhe tkurrje të përsëritur.
Lidhja e kryqëzuar nuk e bën materialin imun ndaj plakjes. Temperatura, stresi elektrik, oksigjenit, lagështia, defektet e prodhimit, dhe koha ende ndikon në sistemin e izolimit. Një kufi i temperaturës nga një standard ose dizajn nuk mund të ndahet nga konstruksioni i përcjellësit, aksesorë, kohëzgjatja e emergjencës, kushtet e rrugës, dhe bazën e kualifikimit.
Reaksioni i ndërlidhjes gjithashtu krijon nënprodukte. Prandaj, prodhimi i tensionit të lartë përfshin trajtimin e kontrolluar pas nxjerrjes dhe degazimin aty ku përbërja dhe dizajni i zgjedhur e kërkojnë atë. Puna e CIGRE mbi metanin e mbetur tregon pse metodat e matjes kanë rëndësi për izolimin e trashë HV dhe EHV. Një fletë të dhënash që thotë vetëm "izolim XLPE" e lë këtë provë të procesit.
Pse XLPE përshtatet me transmetimin AC të tensionit të lartë
Katër karakteristika shpjegojnë pozicionin e fortë të materialit në sistemet HVAC.
- Humbje e ulët dielektrike: XLPE mund të kufizojë ngrohjen dielektrike në një sistem izolimi të projektuar siç duhet. Kjo bëhet gjithnjë e më e rëndësishme me rritjen e vëllimit dhe tensionit të izolimit.
- Stabiliteti i dimensioneve termike: Lidhja e kryqëzuar ndihmon izolimin të ruajë formën e tij gjatë detyrave termike normale dhe të përcaktuara emergjente.
- Ndërtim i ekstruduar: Nxjerrja e vazhdueshme lejon ekranin e përcjellësit, izolim, dhe ekran izolues për të formuar një sistem radial të kontrolluar pa izolim të lëngshëm.
- Integrimi praktik i sistemit: Modelet e ekstruduara mund të kombinojnë mbështjelljet metalike, barrierat ujore, mbështjellëse, nyjet, dhe përfundimet për rrugët tokësore dhe nëndetëse.
ENTSO-E përshkruan XLPE si një teknologji të vendosur izolimi për lidhjet HVAC tokësore dhe nëndetëse, duke identifikuar edhe kapacitetin e kabllit, inxhinieri e rrugës, nyjet, dhe çështjet e ciklit jetësor si kufizime të sistemit. Neutralja Përmbledhje e teknologjisë ENTSO-E ofron një kontekst të dobishëm transmetimi.
XWA diapazoni i kabllove të tensionit të lartë tregon kontekstin produkt-sistem. Një ndërtim përfundimtar ende ka nevojë për një bazë tensioni të dakorduar, dirigjent, dimensionet e izolimit, këllëf metalik, mbrojtje e jashtme, ndërfaqet aksesore, vlerësimi i rrugës, dhe orarin e testimit.
The electric field depends on three continuous extruded layers
Izolimi kryesor nuk funksionon vetëm. A conductor made from strands has an irregular surface. Directly placing insulation over that geometry would concentrate electric stress around strand boundaries and protrusions. Ekrani i përcjellësit krijon një të qetë, conductive boundary between the conductor and the insulation.
The insulation screen forms the controlled outer boundary of the dielectric region. Së bashku, ekrani i përcjellësit, Izolimi XLPE, and insulation screen establish the radial field geometry. Koncentriciteti i tyre, butësia e ndërfaqes, kërkesat për ngjitje ose zhveshje, pastërti, dhe përputhshmëria e materialit ndikon në rezultat.
That is why high-voltage production commonly treats these layers as one extrusion process. It reduces opportunities for contamination between layers and creates continuous interfaces. The process still needs controlled raw-material handling, furnizimi me përbërje të filtruar aty ku është e aplikueshme, kushte të pastra të nxjerrjes, monitorimi dimensional, kontrolli i kurimit, dhe inspektimit. Nxjerrja e trefishtë është një arkitekturë procesi, jo vërtetim automatik i cilësisë.
Manufacturing quality can outweigh the polymer name
Electrical stress can concentrate around a contaminant, i pavlefshëm, zgjatje, ose ndërfaqe të parregullt të ekranit. The local field may be much higher than the average design stress. A defect that appears physically small can therefore become electrically important in thick insulation intended for decades of operation.
A meaningful manufacturing record should connect the delivered length to the approved design and process. Mund të përfshijë identifikimin e përbërjes, kontrollet e ruajtjes dhe transferimit të materialit, të dhënat e linjës së nxjerrjes, të dhëna dimensionale, kushtet e kurimit dhe ftohjes, kontrollet e degazimit, inspektimet e ekranit dhe izolimit, teste rutinë elektrike, testet e mostrës, dhe dispozitën e mospërputhjes. Dëshmia e saktë varet nga klasa e tensionit, standarde, dizajni, dhe plan cilësor.
Testet rutinë nuk mund të zbulojnë çdo rrezik afatgjatë. Type tests establish a design’s performance under defined test duties. Prequalification testing may demonstrate long-term thermo-electrical behavior for the applicable HV or EHV system family. Testet rutinë dhe mostrat më pas kontrollojnë prodhimin e prodhimit brenda fushës së tyre të deklaruar. Këto faza plotësojnë njëra-tjetrën; asnjë nuk zëvendëson prodhimin e kontrolluar.
Shtatë kufij përcaktojnë se ku ndalojnë avantazhet e XLPE
1. Materiali i pastër nuk mund të kompensojë një ndërfaqe të dobët
Një përbërës izolues i shkallës së lartë ende varet nga ekranet e lëmuara dhe nxjerrja e kontrolluar. Zgjatjet, ndotje, dhe dëmtimi i ndërfaqes mund të krijojë përmirësim lokal të stresit. Përgatitja e kabllove për nyjet dhe përfundimet mund të sjellë një problem të ngjashëm pas fabrikës. Kushtet e dhomës së pastër, instalim i trajnuar, mjete të miratuara, kontrolle dimensionale, dhe procedurat e dokumentuara bëhen pjesë e sistemit të izolimit.
2. Aftësia termike varet nga rruga e plotë e nxehtësisë
XLPE mund të tolerojë detyra të përcaktuara të temperaturës së përcjellësit, por nuk mund ta largojë nxehtësinë nga rruga. Humbja e përcjellësit, humbje dielektrike, humbja e këllëfës metalike, rezistenca termike e izolimit, kanalet, mbushje, dheu, kushtet e ambientit, ndarja e qarkut, dhe profili i ngarkesës përcaktojnë ampacitetin. Një kryqëzim i thellë ose seksion me tokë të thatë mund të drejtojë qarkun e plotë.
Plakja termike varet gjithashtu nga koha dhe temperatura, jo në një vlerësim të titullit. E vazhdueshme, ciklike, dhe detyrat emergjente kanë nevojë për supozime të veçanta. Dirigjenti, ekran, këllëf metalik, mbështjellës, aksesorë, dhe materialet përreth mund të vendosin kufizime përpara se vetë XLPE të arrijë një prag nominal të temperaturës.
3. Mbrojtja nga lagështia është një vendim ndërtimi
XLPE nuk e bën automatikisht një kabllo të papërshkueshëm nga uji gjatësore ose radiale. Shirita ose pluhura që bllokojnë ujin, një këllëf metalik ose laminat, nyje të mbyllura, dizajni i përfundimit, integriteti i mbulesës, and route drainage address different moisture paths. Domosdoshmëria e tyre varet nga instalimi dhe vlerësimi i rrezikut.
Pemët e ujit dhe pemët elektrike janë mekanizma të dallueshëm degradimi. Sistemet moderne të materialeve dhe kontrollet e prodhimit mund të përmirësojnë rezistencën, por vetëm termi XLPE nuk krijon rezistencë ndaj pemës së ujit. Specifikimi duhet të identifikojë shkallën e materialit, ndërtimi i barrierës së ujit, ndërfaqet, testet, dhe detyrë mjedisore.
4. Lidhjet dhe përfundimet ndërpresin gjeometrinë uniforme
Gjatësia e kabllit të fabrikës ka një rregullim të qëndrueshëm radial. Një bashkim ose përfundim ndryshon atë gjeometri dhe prezanton izolim të ri, gjysmëpërçues, stres-kontroll, vulosje, dhe ndërfaqet mekanike. Përgatitja në terren gjithashtu heq dhe rindërton shtresat në kushtet e vendit.
CIGRE e trajton ndërveprimin kabllo-aksesor si elektrike, termike, material, dhe inxhinieri termomekanike. Aksesori duhet të përputhet me dimensionet e kabllit, dizajni i ekranit, lidhja e përcjellësit, diametri i izolimit, sjellje materiale, këllëf metalik, mbështjellës, rregullimi i lidhjes, dhe detyrë mjedisore. Një përputhje nominale e tensionit nuk është e mjaftueshme.
5. Përçuesit e mëdhenj krijojnë forca termomekanike
Ngrohja zgjeron strukturën e përcjellësit dhe kabllos. Ftohja e kthen atë lëvizje. Fërkimi i kanalit, përkulet, plisa, mbështet, seksione vertikale, pika fikse, dhe pozicionet e përbashkëta kontrollojnë ku zhvillohet forca dhe zhvendosja. Një e trashë, kabllo HV me përcjellës të madh është relativisht e ngurtë; nuk duhet të përfaqësohet si tel fleksibël instalimi.
Dizajni i rrugës duhet të vlerësojë përkuljen e lejuar, duke tërhequr tensionin, presioni i murit anësor, lëvizje boshtore, forcat mbështetëse, dhe ngarkimi i aksesorëve. Stabiliteti termik i XLPE ndihmon që izolimi të ruajë formën, por nuk eliminon lëvizjen e sistemit ose nuk mbron një nyje të frenuar dobët.
6. XLPE nuk heq rrymën e karikimit HVAC
Një dirigjent, izolim, dhe ekrani metalik formojnë një kondensator të shpërndarë. Tensioni AC prodhon rrymë ngarkimi përgjatë rrugës së energjisë. Kjo rrymë rritet me frekuencën, tensionit, kapaciteti, dhe gjatësia. Ai zë një pjesë të kapacitetit aktual të përcjellësit dhe krijon kërkesa për fuqi reaktive.
Humbja e ulët dielektrike redukton një burim ngrohjeje, por nuk e zhduk kapacitetin. Lidhjet e gjata HVAC nëntokësore ose nëndetëse mund të kërkojnë kompensim shunt dhe ndërrim të detajuar, tension-kontroll, rezonancë, dhe studimet e përkohshme të mbitensionit. Asnjë gjatësi universale e rrugës nuk e ndan HVAC praktike nga HVDC; rezultati varet nga rrjeti i plotë dhe modeli ekonomik.
7. Një sistem izolimi HVAC nuk është automatikisht një sistem HVDC
Nën tensionin AC, Shpërndarja e fushës në izolimin e ekstruduar nga zëri varet kryesisht nga gjeometria dhe lejueshmëria. Nën tension të qëndrueshëm DC, Përçueshmëria ka një ndikim më të madh. Përçueshmëria ndryshon me temperaturën dhe stresin elektrik, kështu që një gradient radial i temperaturës mund të rishpërndajë fushën DC. Ngarkesa e hapësirës, ndryshimet e polaritetit, format valore të konvertuesit, dhe ndërfaqet shtojnë detyra të tjera.
Një komponim ose kabllo XLPE i kualifikuar me AC nuk mund të kalojë në shërbimin DC përmes një ndryshimi të etiketës. Formulimi i izolimit DC, ekranet gjysmëpërçues, procesi i prodhimit, degazimi, aksesorë, notimi në terren, kushtet termike, detyra e konvertuesit, dhe programi i kualifikimit duhet të formojë një sistem të vërtetuar.
Standardet përcaktojnë kufijtë e tensionit dhe testimit - jo performancën universale
IEC 60840 dhe IEC 62067 zbatohet për diapazon të ndryshëm të tensionit nominal për sistemet kabllore të ekstruduara AC dhe aksesorët e tyre. IEC 62895 trajton një shtrirje të sistemit të tokës HVDC të ekstruduar. Aplikacione speciale, duke përfshirë sistemet e nëndetëseve, mund të kërkojë kushte të modifikuara ose shtesë. Botimi i aplikueshëm, amendamentet, specifikimi i projektit, dhe duhet të tregohet diapazoni i kualifikimit.
| Referenca | Shtrirja e publikuar në këtë kontekst | Çfarë ende ka nevojë për përcaktimin e projektit |
|---|---|---|
| IEC 60840 | Sistemet kabllore AC të ekstruduara sipër 30 kV deri në 150 kV tension nominal, me Um deri në 170 kV. | Emërtimi i tensionit, dizajni i kabllove dhe aksesorëve, instalimi, testet, rrugës, dhe shtesa. |
| IEC 62067 | Sistemet kabllore AC të ekstruduara sipër 150 kV deri në 500 kV tension nominal, me Um nga 170 kV në 550 kV. | Familja e kualifikimit, aksesorë, kushte të veçanta të rrugës, plan testimi, dhe dokumentacionin. |
| IEC 62895 | Sisteme kabllosh tokësore të ekstruduara HVDC deri në dhe duke përfshirë 320 kV tension nominal. | Detyra e konvertuesit, funksionimi i polaritetit, kalimtare, aksesorë, rrugës, dhe çdo aplikim të veçantë. |
XWA 132 faqe kabllore kV ndodhet brenda një IEC të përbashkët 60840 konteksti i tensionit. Referenca standarde nuk përcakton ndërtimin ose përshtatshmërinë përfundimtare pa përkufizimet e tensionit të projektit, rrugës, aksesorë, fushëveprimi i testit, dhe të dhënat e miratuara të projektimit.
XLPE nuk provon zjarrin, tymi, ose performancës mjedisore
Funksionet e izolimit dhe të veshjes së jashtme duhet të mbeten të ndara. Një kabllo mund të përdorë XLPE si izolimin kryesor gjatë përdorimit të polietilenit, PVC, ose një përbërës pa tym pa halogjen për shtresa të tjera. Flaka u përhap, dendësia e tymit, aciditeti, përmbajtje halogjene, rezistenca e vajit, rezistencë ndaj ultravjollcës, rezistencë ndaj termiteve, dhe rezistenca kimike varen nga materialet përkatëse dhe metodat e verifikuara të provës.
Deklarata të tilla si "kabllo XLPE është pa halogjen" ose "kabllo XLPE është rezistente ndaj zjarrit" janë të paplota. Ndërtimi i plotë dhe testet e tij të deklaruara duhet t'i mbështesin ato veti. Pretendimet për rezistencën ndaj zjarrit mund të përfshijnë gjithashtu kërkesa për integritetin e qarkut përtej vonesës së flakës materiale.
Artikulli ekzistues XWA mbi Dallimet në izolimin XLPE dhe PVC krahason dy familje materiale. Diskutimi aktual trajton një çështje tjetër: pse një sistem HV nuk mund të gjykohet vetëm nga familja e tij e izolimit.
Dëshmitë e nevojshme përpara se të ngrihet një dizajn me tension të lartë
| Grupi i provave | Pyetjet që duhet të përgjigjen procesverbali |
|---|---|
| Detyrë elektrike | Cilat janë U0, U, Një, frekuenca ose detyra e polaritetit DC, nivelet e impulsit, tokëzimi, niveli i defektit, dhe kalimtaret operative? |
| Sistemi i izolimit | Cili komponim, ekranet, dimensionet nominale, ndërfaqet, baza e stresit në terren, shërimin, dhe zbatohen kontrollet e degazimit? |
| Dizajn termik | Cilin profil ngarkimi, kushtet e ambientit, të dhënat e tokës ose kanaleve, humbjet e këllëfës, rregullimi i qarkut, dhe kohëzgjatja e urgjencës mbështesin vlerësimin? |
| Lagështia dhe mjedisi | Cilat barriera gjatësore dhe radiale, vetitë e mbivendosjes, vulat, kontrollet e korrozionit, dhe kushtet e rrugës zbatohen? |
| Aksesorë | Cilat dizajne të lidhjes dhe përfundimit përputhen me diametrin e izolimit, ekran, dirigjent, këllëf, lidhjes, dhe ndërfaqet mjedisore? |
| Instalim mekanik | Cila është gjatësia e daulleve, kufijtë e përkuljes, forcat tërheqëse, forcat mbështetëse, lëvizjet, dhe ngarkesat shtesë janë llogaritur? |
| Kualifikimi | Cili parakualifikim, lloji, rutinë, mostër, dhe testet pas instalimit zbatohen për sistemin e ofruar dhe diapazonin e tensionit? |
| Gjurmueshmëria | Si bëhen vizatimet, tufa materiale, të dhënat e prodhimit, testet, bateri, aksesorë, dhe të dhënat e vendndodhjes lidhen me qarkun e dorëzuar? |
Kjo qasje e bazuar në dëshmi parandalon një stenografi materiale nga zëvendësimi i inxhinierisë së sistemit. Ai gjithashtu ekspozon supozime të papajtueshme përpara madhësisë së përcjellësit, trashësia e izolimit, aksesorë, vendndodhjet e përbashkëta, gjatësitë e daulleve, dhe testet bëhen të shtrenjta për t'u ndryshuar.
Pyetje rreth XLPE në sistemet e tensionit të lartë
A është XLPE gjithmonë izolimi më i mirë për një qark të tensionit të lartë?
Asnjë material nuk është më i miri universal. XLPE është një zgjedhje e vendosur për shumë sisteme HVAC të ekstruduara dhe HVDC të kualifikuara, por kushtet e rrugës, detyra e tensionit, aksesorë, instalimi, strategjia e zjarrit, filozofia e riparimit, kualifikim, dhe kërkesat e ciklit jetësor vendosin përshtatshmërinë.
A rrit gjithmonë aftësinë e tensionit XLPE më i trashë?
Nr. Trashësia e izolimit ndikon në stresin mesatar elektrik, por cilësia e ndërfaqes, ndotësve, ekranet, madhësia e përcjellësit, aksesorë, detyrë impuls, gradientet termike, aftësia prodhuese, dhe kualifikimi gjithashtu ka rëndësi. Një shtresë më e trashë nuk mund të korrigjojë një defekt të pakontrolluar ose një aksesor të papajtueshëm.
A mundet një 132 Dizajni kV XLPE të shkallëzohet drejtpërdrejt në 220 kV?
Nr. Tensioni lëviz nga IEC i përbashkët 60840 variojnë në IEC 62067 territori. Stresi elektrik, dimensionet, kontrollet e prodhimit, aksesorë, parakualifikim, testet e tipit, trajtimin, kufijtë e daulleve, projektimi i rrugës, dhe shtesat e projekteve kanë nevojë për një bazë të re të koordinuar.
A nuk kërkon mirëmbajtje XLPE??
Izolimi i ekstruduar nuk përmban sistem izolues të presionit të vajit, por qarku ende kërkon menaxhim të ciklit jetësor. Përfundimet, kutitë e lidhjeve, lidhjen e plumbave, Kufizuesit e tensionit të mbështjellësit, tokëzimin, integriteti i mbulesës, kushtet e rrugës, sistemet e monitorimit, dhe nyjet e aksesueshme mund të kërkojnë inspektim ose testim.
Cila është deklarata më e dobishme e specifikimit?
Një deklaratë e dobishme përcakton sistemin e plotë kabllor dhe aksesor, detyrë operative, mjedisi i instalimit, standardet e aplikueshme, diapazoni i kualifikimit, testet, dokumentacionin, dhe ndërfaqet. "XLPE izoluar" është vetëm një linjë brenda atij specifikimi.
Konkluzioni inxhinierik
XLPE fitoi vendin e tij në transmetimin e tensionit të lartë përmes humbjeve të ulëta dielektrike, stabiliteti i dimensioneve termike, dhe pajtueshmërinë me sistemet e kontrolluara të izolimit të ekstruduar. Forca e tij reale shfaqet kur zgjedhja e përbërë, prodhim i pastër, ekrane të lëmuara, mbrojtje nga lagështia, aksesorë, projektimi i rrugës, dhe kualifikimet përforcojnë njëri-tjetrin.
I njëjti përfundim përcakton kufijtë e tij. XLPE nuk mund të kompensojë kontaminimin, një nyje e përgatitur dobët, një model termik i gabuar, një pengesë ujore e papërcaktuar, forcë e tepruar mekanike, Kufizimet e karikimit AC, ose një transferim i pakualifikuar nga detyra AC në DC. Performanca e tensionit të lartë i përket sistemit të plotë dhe dëshmive të tij, jo për emrin e polimerit.
Paraqisni bazën e projektimit të sistemit të tensionit të lartë
Për një rishikim teknik të ndërtimit, siguroni tensionin nominal dhe maksimal të sistemit, Detyrë AC ose DC, kërkesa për përcjellës, rruga dhe mënyra e instalimit, ngarkoni profilin, të dhënat e ambientit dhe tokës ose kanalit, mbështjellës metalik dhe koncept i lidhjes, mbrojtjen e ujit, ndërfaqet aksesore, kufizimet e gjatësisë së daulleve, standardet e aplikueshme, kërkesat e kualifikimit dhe testimit, sasia, dhe destinacioni. Fuqia XWA & Kablloja mund të harmonizojë ndërtimin dhe dokumentacionin e kabllove me bazën e miratuar të projektimit; Konfirmimi përfundimtar i aftësisë ndjek qëllimin e saktë të sistemit.