Kısa cevap: XLPE, yüksek gerilim kablo sistemlerinde yaygın olarak kullanılır çünkü çapraz bağlanma, polietilene stabil bir üç boyutlu moleküler ağ kazandırır. Malzeme düşük dielektrik kaybını kullanışlı termal ve mekanik stabiliteyle birleştirir. Aynı zamanda kurumayı da destekler., pürüzsüz yarı iletken ekranlara sahip ekstrüzyonlu yalıtım sistemi. Bu özellikler kompakt yeraltı ve denizaltı iletim devrelerine uygundur.
Fakat, “XLPE” tam bir performans özelliği değildir. Yalıtım bileşiği, ekstrüzyon temizliği, ekran arayüzleri, metalik kılıf, su koruma, eklemler, sonlandırmalar, rota sıcaklığı, mekanik hareket, ve yeterlilik kanıtlarının tümü hizmet kapasitesini belirler. Yüksek gerilim XLPE kablo sisteminin sınırları, bağlantılı elemanlardan birinin tanımsız kaldığı yerde başlar.
Çapraz bağlanma, polietilenin ısı altında nasıl davrandığını değiştirir
Sıradan polietilen, sıcaklık arttıkça daha serbest hareket edebilen uzun moleküler zincirlerden oluşur.. Çapraz bağlanma zincirler arasında bağlar oluşturur. Ortaya çıkan ağ, erimeye ve kalıcı akışa çapraz bağlanmamış polietilenden daha etkili bir şekilde direnç gösterir. Bu boyutsal kararlılık, iletken kayıpları yalıtımı ısıttığında ve yük döngüleri tekrarlanan genleşme ve büzülmeye neden olduğunda önemlidir..
Çapraz bağlama, malzemeyi yaşlanmaya karşı bağışıklık kazanmaz. Sıcaklık, elektrik stresi, oksijen, nem, üretim kusurları, ve zaman hala yalıtım sistemini etkiliyor. Bir standarttan veya tasarımdan gelen sıcaklık sınırı iletken yapısından ayrılamaz, aksesuarlar, acil durum süresi, rota koşulları, ve yeterlilik esası.
Çapraz bağlanma reaksiyonu aynı zamanda yan ürünler de yaratır. Bu nedenle yüksek voltajlı üretim, seçilen bileşiğin ve tasarımın gerektirdiği durumlarda kontrollü ekstrüzyon sonrası işlemi ve gazdan arındırmayı içerir. CIGRE'nin artık metan üzerinde yaptığı çalışma, ölçüm yöntemlerinin kalın HV ve EHV yalıtımı için neden önemli olduğunu gösteriyor. Yalnızca "XLPE izolasyonu" ifadesinin yer aldığı bir veri sayfasında bu süreç kanıtları atlanıyor.
XLPE neden yüksek voltajlı AC iletimine uygundur?
Dört özellik, malzemenin HVAC sistemlerindeki güçlü konumunu açıklıyor.
- Düşük dielektrik kaybı: XLPE, uygun şekilde tasarlanmış bir yalıtım sisteminde dielektrik ısınmayı sınırlayabilir. Yalıtım hacmi ve voltaj arttıkça bu giderek daha önemli hale geliyor.
- Termal boyutsal kararlılık: Çapraz bağlanma, normal ve tanımlanmış acil termal görevler sırasında yalıtımın formunu korumasına yardımcı olur.
- Ekstrüde inşaat: Sürekli ekstrüzyon iletken ekranına izin verir, yalıtım, ve sıvı yalıtımı olmadan kontrollü bir radyal sistem oluşturmak için yalıtım ekranı.
- Pratik sistem entegrasyonu: Ekstrüde tasarımlar metalik kılıfları birleştirebilir, su bariyerleri, kılıflar, eklemler, kara ve denizaltı rotalarının sonlandırılması.
ENTSO-E, XLPE'yi HVAC kara ve denizaltı bağlantıları için yerleşik bir yalıtım teknolojisi olarak tanımlıyor, kablo kapasitansını da tanımlarken, rota mühendisliği, eklemler, ve sistem kısıtlamaları olarak yaşam döngüsü sorunları. Tarafsız ENTSO-E teknolojisine genel bakış yararlı iletim bağlamı sağlar.
XWA yüksek gerilim güç kablosu serisi ürün-sistem bağlamını gösterir. Nihai bir yapının hala üzerinde anlaşmaya varılmış bir voltaj esasına ihtiyacı var, orkestra şefi, yalıtım boyutları, metalik kılıf, dış koruma, aksesuar arayüzleri, rota derecelendirmesi, ve test programı.
Elektrik alanı üç sürekli ekstrüzyon katmanına bağlıdır
Ana yalıtım tek başına işe yaramaz. Tellerden yapılmış bir iletkenin düzensiz bir yüzeyi vardır. Yalıtımın doğrudan bu geometri üzerine yerleştirilmesi, elektrik stresinin tel sınırları ve çıkıntılar etrafında yoğunlaşmasına neden olacaktır.. İletken ekran pürüzsüz bir ortam yaratır, iletken ve yalıtım arasındaki iletken sınır.
Yalıtım ekranı dielektrik bölgenin kontrollü dış sınırını oluşturur. Birlikte, iletken ekranı, XLPE izolasyonu, ve yalıtım ekranı radyal alan geometrisini oluşturur. Eşmerkezlilik, arayüz düzgünlüğü, yapışma veya soyulabilirlik gereksinimleri, temizlik, ve malzeme uyumluluğu sonucu etkiler.
Bu nedenle yüksek voltajlı üretimde bu katmanlar genellikle tek bir ekstrüzyon işlemi olarak ele alınır.. Katmanlar arasındaki kirlenme fırsatlarını azaltır ve sürekli arayüzler oluşturur. Proses hâlâ kontrollü hammadde kullanımına ihtiyaç duyuyor, uygun olduğu yerde filtrelenmiş bileşik beslemesi, temiz ekstrüzyon koşulları, boyutsal izleme, kür kontrolü, ve muayene. Üçlü ekstrüzyon bir süreç mimarisidir, otomatik kalite kanıtı değil.
Üretim kalitesi polimer adından daha ağır basabilir
Elektriksel stres bir kirleticinin etrafında yoğunlaşabilir, geçersiz, çıkıntı, veya düzensiz ekran arayüzü. Yerel alan ortalama tasarım stresinden çok daha yüksek olabilir. Bu nedenle, fiziksel olarak küçük görünen bir kusur, onlarca yıl boyunca çalışması amaçlanan kalın yalıtımda elektriksel açıdan önemli hale gelebilir..
Anlamlı bir üretim kaydı, teslim edilen uzunluğu onaylanmış tasarım ve sürece bağlamalıdır.. Bileşik tanımlamasını içerebilir, malzeme depolama ve transfer kontrolleri, ekstrüzyon hattı kayıtları, boyutlu veriler, kürleme ve soğutma koşulları, gaz giderme kontrolleri, ekran ve izolasyon muayeneleri, rutin elektrik testleri, örnek testler, ve uygunsuzluk durumu. Kesin kanıt gerilim sınıfına bağlıdır, standart, tasarım, ve kalite planı.
Rutin testler her uzun vadeli riski ortaya çıkaramaz. Tip testleri, tanımlanmış test görevleri kapsamında bir tasarımın performansını belirler. Ön yeterlilik testi, geçerli HV veya EHV sistem ailesi için uzun vadeli termo-elektrik davranışı gösterebilir. Rutin ve numune testleri daha sonra üretim çıktısını belirtilen kapsam dahilinde kontrol eder. Bu aşamalar birbirini tamamlıyor; hiçbiri kontrollü üretimin yerini alamaz.
XLPE'nin avantajlarının nerede biteceğini yedi sınır belirliyor
1. Temiz malzeme kötü bir arayüzü telafi edemez
Yüksek dereceli bir yalıtım bileşiği hala pürüzsüz ekranlara ve kontrollü ekstrüzyona bağlıdır. Çıkıntılar, kirlenme, ve arayüz hasarı yerel stres artışı yaratabilir. Bağlantılar ve sonlandırmalar için kablo hazırlığı, fabrikadan sonra da benzer bir soruna yol açabilir. Temiz oda koşulları, eğitimli kurulum, onaylı araçlar, boyutsal kontroller, ve belgelenmiş prosedürler yalıtım sisteminin bir parçası haline gelir.
2. Termal yetenek tam ısı yoluna bağlıdır
XLPE tanımlanmış iletken sıcaklığı görevlerini tolere edebilir, ancak rotadan ısıyı gideremez. İletken kaybı, dielektrik kaybı, metalik kılıf kaybı, yalıtım termal direnci, kanallar, dolgu, toprak, ortam koşulları, devre aralığı, ve yük profili hacmi belirler. Bir derin geçiş veya kuru toprak bölümü tüm devreyi yönetebilir.
Termal yaşlanma aynı zamanda zamana ve sıcaklığa da bağlıdır, tek bir başlık derecelendirmesinde değil. Sürekli, döngüsel, ve acil durum görevleri ayrı varsayımlara ihtiyaç duyar. Orkestra şefi, ekran, metalik kılıf, kılıf, aksesuarlar, ve çevredeki malzemeler, XLPE'nin kendisi nominal sıcaklık eşiğine ulaşmadan önce sınırlamalar getirebilir.
3. Nem koruması bir inşaat kararıdır
XLPE, bir kabloyu otomatik olarak uzunlamasına veya radyal olarak su geçirmez hale getirmez. Su engelleyici bantlar veya tozlar, metalik bir kılıf veya laminat, mühürlü bağlantılar, sonlandırma tasarımı, kılıf bütünlüğü, ve drenaj rotası farklı nem yollarına hitap eder. Bunların gerekliliği kuruluma ve risk değerlendirmesine bağlıdır.
Su ağaçlandırması ve elektrikli ağaçlandırma farklı bozunma mekanizmalarıdır. Modern malzeme sistemleri ve üretim kontrolleri direnci artırabilir, ancak XLPE terimi tek başına su ağacı direncini belirlemez. Şartname malzeme derecesini tanımlamalıdır, su bariyeri inşaatı, arayüzler, testler, ve çevre görevi.
4. Eklemler ve sonlandırmalar tek biçimli geometriyi kesintiye uğratır
Fabrika kablo uzunluğu sabit bir radyal düzenlemeye sahiptir. Bir bağlantı veya sonlandırma bu geometriyi değiştirir ve yeni yalıtım sağlar, yarı iletken, stres kontrolü, sızdırmazlık, ve mekanik arayüzler. Saha hazırlığı ayrıca saha koşulları altında katmanları kaldırır ve yeniden oluşturur.
CIGRE, kablo-aksesuar etkileşimini elektriksel bir etkileşim olarak ele alır, termal, malzeme, ve termomekanik mühendisliği. Aksesuar kablo boyutlarına uygun olmalıdır, ekran tasarımı, iletken bağlantısı, yalıtım çapı, malzeme davranışı, metalik kılıf, kılıf, yapıştırma düzenlemesi, ve çevre görevi. Nominal voltaj eşleşmesi yeterli değil.
5. Büyük iletkenler termomekanik kuvvetler yaratır
Isıtma iletken ve kablo yapısını genişletir. Soğutma bu hareketi tersine çevirir. Kanal sürtünmesi, virajlar, Kramponlar, destekler, dikey bölümler, sabit noktalar, ve kuvvet ve yer değiştirmenin geliştiği eklem pozisyonları kontrolü. Kalın, büyük iletkenli HV kablosu nispeten serttir; esnek kurulum kablosu olarak temsil edilmemelidir.
Güzergah tasarımı izin verilen bükülmeyi değerlendirmelidir, gerginlik çekmek, yan duvar basıncı, eksenel hareket, destek kuvvetleri, ve aksesuar yükleme. XLPE'nin termal stabilitesi yalıtımın şeklini korumasına yardımcı olur, ancak sistem hareketini ortadan kaldırmaz veya zayıf şekilde sabitlenmiş bir eklemi korumaz.
6. XLPE, HVAC şarj akımını ortadan kaldırmaz
Bir iletken, yalıtım, ve metalik ekran dağıtılmış bir kapasitör oluşturur. AC voltajı, enerji verilen rota boyunca şarj akımı üretir. Bu akım frekansla birlikte artar, Gerilim, kapasitans, ve uzunluk. İletkenin mevcut kapasitesinin bir kısmını kaplar ve reaktif güç gereksinimleri yaratır.
Düşük dielektrik kaybı bir ısıtma kaynağını azaltır, ancak kapasitansın kaybolmasına neden olmaz. Uzun yer altı veya denizaltı HVAC bağlantıları şönt kompanzasyonu ve ayrıntılı anahtarlama gerektirebilir, voltaj kontrolü, rezonans, ve geçici aşırı gerilim çalışmaları. Pratik HVAC'ı HVDC'den ayıran hiçbir evrensel rota uzunluğu yoktur; sonuç, ağın tamamına ve ekonomik modele bağlıdır.
7. Bir HVAC yalıtım sistemi otomatik olarak bir HVDC sistemi değildir
AC voltajı altında, Ses ekstrüzyonlu yalıtımdaki alan dağılımı esas olarak geometriye ve geçirgenliğe bağlıdır. Sabit DC voltajı altında, iletkenliğin daha büyük bir etkisi vardır. İletkenlik sıcaklık ve elektrik stresiyle değişir, böylece radyal bir sıcaklık gradyanı DC alanını yeniden dağıtabilir. Uzay yükü, polarite değişiklikleri, dönüştürücü dalga formları, ve arayüzler daha fazla görev ekler.
AC onaylı bir XLPE bileşiği veya kablosu, etiket değişikliği yoluyla DC hizmetine taşınamaz. DC izolasyon formülasyonu, yarı iletken ekranlar, üretim süreci, gaz giderme, aksesuarlar, alan derecelendirmesi, termal koşullar, dönüştürücü görevi, ve yeterlilik programı onaylanmış tek bir sistem oluşturmalıdır.
Standartlar, evrensel performansı değil, voltajı ve test sınırlarını tanımlar
IEC 60840 ve IEC 62067 çekilmiş AC kablo sistemleri ve aksesuarları için farklı anma gerilimi aralıklarına uygulanır. IEC 62895 Ekstrüzyona tabi tutulmuş bir HVDC kara sistemi kapsamını ele alır. Özel uygulamalar, Denizaltı sistemleri dahil, değiştirilmiş veya ek koşullar gerektirebilir. Geçerli sürüm, değişiklikler, proje spesifikasyonu, ve yeterlilik aralığı belirtilmelidir.
| Referans | Bu bağlamda yayınlanan kapsam | Hala proje tanımına ihtiyaç duyulan şey |
|---|---|---|
| IEC 60840 | Yukarıdaki ekstrüzyonlu AC kablo sistemleri 30 kV'ye kadar 150 kV anma gerilimi, Um'a kadar 170 kV. | Gerilim tanımı, kablo ve aksesuar tasarımı, kurulum, testler, rota, ve eklemeler. |
| IEC 62067 | Yukarıdaki ekstrüzyonlu AC kablo sistemleri 150 kV'ye kadar 500 kV anma gerilimi, Um ile 170 kV'ye 550 kV. | Yeterlilik ailesi, aksesuarlar, özel rota koşulları, test planı, ve dokümantasyon. |
| IEC 62895 | Ekstrüzyonlu HVDC kara kablo sistemleri 320 kV anma gerilimi. | Dönüştürücü görevi, polarite işlemi, geçici olaylar, aksesuarlar, rota, ve herhangi bir özel uygulama. |
XWA 132 kV kablo sayfası ortak bir IEC içinde yer alır 60840 gerilim bağlamı. Standart referans, proje voltaj tanımları olmadan nihai yapıyı veya uygunluğu belirlemez, rota, aksesuarlar, test kapsamı, ve onaylanmış tasarım verileri.
XLPE yangını kanıtlamaz, duman, veya çevresel performans
Yalıtım ve dış kılıf işlevleri ayrı kalmalıdır. Bir kablo, polietilen kullanırken ana izolasyon olarak XLPE'yi kullanabilir, PVC, veya diğer katmanlar için düşük dumanlı, halojen içermeyen bir bileşik. Alev yayılması, duman yoğunluğu, asitlik, halojen içeriği, yağ direnci, ultraviyole direnci, termit direnci, ve kimyasal direnç ilgili malzemelere ve doğrulanmış test yöntemlerine bağlıdır.
“XLPE kablo halojen içermez” veya “XLPE kablo yangına dayanıklıdır” gibi ifadeler eksiktir. Yapının tamamı ve beyan edilen testleri bu özellikleri desteklemelidir.. Yangına dayanıklılık iddiaları, malzeme alev geciktiriciliğinin ötesinde devre bütünlüğü gereksinimlerini de içerebilir.
Mevcut XWA makalesi XLPE ve PVC yalıtım farklılıkları iki malzeme ailesini karşılaştırır. Mevcut tartışma farklı bir konuyu ele alıyor: Bir HV sistemi neden yalnızca yalıtım ailesinden değerlendirilemez?.
Yüksek gerilim tasarımının dondurulmasından önce gerekli kanıtlar
| Kanıt grubu | Kaydın cevaplaması gereken sorular |
|---|---|
| Elektrik görevi | U0 nedir, sen, Bir, frekans veya DC polarite görevi, dürtü seviyeleri, topraklama, arıza seviyesi, ve işletim geçici durumları? |
| Yalıtım sistemi | Hangi bileşik, ekranlar, nominal boyutlar, arayüzler, alan stresi temeli, kürleme, ve gaz giderme kontrolleri uygulanır? |
| Termal tasarım | Hangi yük profili, ortam koşulları, toprak veya kanal verileri, kılıf kayıpları, devre düzenlemesi, ve acil durum süresi derecelendirmeyi destekliyor? |
| Nem ve çevre | Hangi boyuna ve radyal bariyerler, kılıf özellikleri, mühürler, korozyon kontrolleri, ve rota koşulları geçerlidir? |
| Aksesuarlar | Hangi bağlantı ve sonlandırma tasarımları yalıtım çapına uyuyor, ekran, orkestra şefi, kılıf, bağlama, ve çevresel arayüzler? |
| Mekanik kurulum | Hangi tambur uzunlukları, bükülme sınırları, çekme kuvvetleri, destek kuvvetleri, hareketler, ve aksesuar yükleri hesaplandı? |
| Vasıf | Hangi ön yeterlilik, tip, rutin, örnek, ve kurulum sonrası testler sunulan sistem ve voltaj aralığı için geçerlidir? |
| İzlenebilirlik | Çizimler nasıl, malzeme partileri, üretim kayıtları, testler, davul, aksesuarlar, ve saha kayıtları teslim edilen devreye bağlanır? |
Bu kanıta dayalı yaklaşım, maddi bir kısaltmanın sistem mühendisliğinin yerini almasını önler. Ayrıca iletken boyutundan önce uyumsuz varsayımları da ortaya çıkarır, yalıtım kalınlığı, aksesuarlar, ortak yerler, davul uzunlukları, ve testlerin değiştirilmesi pahalı hale gelir.
Yüksek gerilim sistemlerinde XLPE ile ilgili sorular
XLPE her zaman yüksek gerilim devresi için en iyi yalıtım mıdır??
Hiçbir malzeme evrensel olarak en iyi değildir. XLPE, birçok ekstrüzyonlu HVAC ve nitelikli HVDC sistemi için yerleşik bir seçimdir, ancak rota koşulları, gerilim görevi, aksesuarlar, kurulum, yangın stratejisi, onarım felsefesi, vasıf, ve yaşam döngüsü gereksinimleri uygunluğa karar verir.
Daha kalın XLPE her zaman voltaj kapasitesini artırır mı??
HAYIR. Yalıtım kalınlığı ortalama elektrik stresini etkiler, ancak arayüz kalitesi, kirleticiler, ekranlar, iletken boyutu, aksesuarlar, dürtü görevi, termal gradyanlar, üretim yeteneği, ve nitelik de önemlidir. Daha kalın bir katman kontrolsüz bir kusuru veya uyumsuz aksesuarı düzeltemez.
olabilir mi 132 kV XLPE tasarımı doğrudan 220 kV?
HAYIR. Gerilim ortak IEC'den hareket eder 60840 IEC aralığı 62067 bölge. Elektrik stresi, boyutlar, imalat kontrolleri, aksesuarlar, ön yeterlilik, tip testleri, elleçleme, davul sınırları, rota tasarımı, ve proje eklemeleri yeni bir koordineli temele ihtiyaç duyuyor.
XLPE bakım gerektirmez mi??
Ekstrüde izolasyon, izolasyon yağı basınç sistemi içermez, ancak devre hala yaşam döngüsü yönetimi gerektiriyor. Fesihler, bağlantı kutuları, bağlama uçları, kılıf voltaj sınırlayıcıları, topraklama, kılıf bütünlüğü, rota koşulları, izleme sistemleri, ve erişilebilir bağlantı noktaları inceleme veya test gerektirebilir.
En kullanışlı spesifikasyon beyanı nedir??
Yararlı bir ifade, kablo ve aksesuar sisteminin tamamını tanımlar, işletme görevi, kurulum ortamı, geçerli standartlar, yeterlilik aralığı, testler, dokümantasyon, ve arayüzler. “XLPE yalıtımlı” bu spesifikasyon kapsamındaki yalnızca bir satırdır.
Mühendislik sonucu
XLPE, düşük dielektrik kaybı sayesinde yüksek gerilim iletiminde yerini aldı, termal boyutsal kararlılık, ve kontrollü ekstrüde yalıtım sistemleriyle uyumluluk. Gerçek gücü bileşik seçimi yapıldığında ortaya çıkar, temiz üretim, pürüzsüz ekranlar, nem koruması, aksesuarlar, rota tasarımı, ve yeterlilik birbirini güçlendirir.
Aynı sonuç onun sınırlarını da tanımlar. XLPE kontaminasyonu telafi edemez, kötü hazırlanmış bir eklem, yanlış termal model, tanımlanmamış bir su bariyeri, aşırı mekanik kuvvet, AC şarj kısıtlamaları, veya AC'den DC görevine niteliksiz bir transfer. Yüksek gerilim performansı tüm sisteme aittir ve kanıtları, polimer adına değil.
Yüksek Gerilim Sistemi Tasarım Esasını Gönderin
Teknik inşaat incelemesi için, anma ve maksimum sistem voltajı sağlayın, AC veya DC görevi, iletken gereksinimi, rota ve kurulum yöntemi, yük profili, ortam ve toprak veya kanal verileri, metalik kılıf ve yapıştırma konsepti, su koruma, aksesuar arayüzleri, tambur uzunluğu kısıtlamaları, geçerli standartlar, yeterlilik ve test gereksinimleri, miktar, ve hedef. XWA Gücü & Kablo, kablo yapısını ve belgelerini onaylanmış tasarım esasıyla uyumlu hale getirebilir; Nihai yetenek onayı tam sistem kapsamını takip eder.