35 kV-kabelvalgsvejledning: XLPE-konstruktion, kapacitet og købstips

At specificere et 35 kV-kabel til en ny understationsføder eller en industriel distributionsledning er en beslutning, som ingeniører sjældent skal tage to gange. Kabel vil føre fejlstrøm, se jordvarme og forblive i drift i årtier. Den rigtige tilgang er først at afgøre tre ting: systemspændingen, den nødvendige strømbærende kapacitet under den faktiske installationsmetode og den termiske kortslutningsværdi. Når disse er rettet, følger valget af leder, isolering, metalskærm og ydre kappe af en kort liste over praktiske muligheder. For de fleste 35 kV-projekter er det økonomiske og pålidelige svar et XLPE-isoleret kabel med et metallisk afskærmningslag og en robust kappe tilpasset jord- eller korridorforholdene.

Hvad "35 kV-kabel" betyder i designvilkår

På typeskiltet er et 35 kV-kabel normalt beskrevet ved dets nominelle spænding U0/U, ikke af den nominelle systemspænding alene. I et 35 kV trefaset system bør kabelmærkningen være 26/35 kV. Det betyder, at mærkespændingen mellem leder og jord er 26 kV, mens mærkespændingen mellem faser er 35 kV. Udstyrets maksimale driftsspænding for denne klasse er 40,5 kV, og isolationstykkelsen og elektriske afstandsværdier i standarden er baseret på det. Både IEC 60502-2 og GB/T 12706.2 følger samme logik.

Udefra og indbestår et 35 kV kabel af en leder, halvledende lederskærm, XLPE isolering, halvledende isoleringsskærm, metalskærm og en yderkappe. XLPE tværbundet polyethylen er industristandarden, fordi den modstår højere driftstemperaturer end PVC. Ledertemperaturer på 90°C er tilladt under konstant belastning, og nødoverbelastninger op til 130°C kan tolereres i korte perioder.

XLPE-isoleret strømkabel til 3,6/6kV til 26/35kV Denne mellem- og højspændingskabel har tværbundet polyethylenisolering, der tillader drift ved 90°C og kortslutningsmodstand op til 250°C. Den passer til installation under, grøften, tunnelen eller over hovedet, hvilket sikrer sikker og pålidelig jorden kraftoverførsel. Se produkt →

Leder, isolering, skjold og kappe: De fire beslutninger, der betyder noget

• Ledermateriale: vælg kobber, når pladsen er trang, når kabelruten er kort, eller når der er behov for maksimal termisk effektivitet. Vælg aluminium på lange overhead- eller nedgravede ruter, hvor omkostninger og vægt er de vigtigste drivkræfter. Begge er dækket af klasse 2 strengede lederkrav i IEC 60228.
• Isoleringsmasse: XLPE er standarden for 26/35 kV. Den typiske nominelle isoleringstykkelse for denne spændingsklasse er omkring 10,5 mm, afhængig af standardudgaven og kortslutningskravene.
• Metallisk skærm: kobbertape eller kobbertrådsskærm. Skærmtværsnittet skal være stort nok til at modstå den enkelte linje-til-jord-fejlstrøm til beskyttelsesrydningstiden. Kobbertapeskærme fungerer til mindre ledere og lavere fejlniveauer; kobbertrådsskærme foretrækkes til større ledere og højere fejlstrømme.
• Yderkappe: PVC er stabil i luften, lad at afslutte og fungerer godt indendørs. PE giver bedre vandmodstand i våd jord. I termit- eller gnaverudsatte områder skal du tilføje en specifik beskyttende forbindelse eller bruge et design, der omfatter et ekstra beskyttelseslag.

Behandl ikke skærmen som ekstraudstyr. I et 35 kV kabel er skærmen og del af sikkerhedssystemet. Den fører den kapacitive ladestrøm og, i tilfælde af fejl, en betydelig fejlstrøm, indtil beskyttelsen aktiveres. En skærm, der er for lille, vil brænde igennem isoleringen og skabe et andet fejlpunkt.

Ampacity under reelle installationsforhold

Typeskiltets strømværdi er normalt baseret på ideelle forhold. Virkelige projekter involverer omgivelsestemperaturer over 30°C, flere parallelle kabler, solstråling eller jord med høj termisk modstand. Jordens termiske resistivitet, udtrykt i K·m/W, er en afgørende værdi. En tør, komprimeret opfyldning med en værdi omkring 1,0 K·m/W er en standardantagelse, men sandet eller tør jord kan nå meget højere værdier.

Når kabler monteres i kanaler eller som flere parallelle forløb, falder kapaciteten yderligere. Reduktionen af ​​kanalafstanden, jordens fugtighed og mængden af ​​belastede kredsløb. For lange ruter bliver spændingsfald en anden styrende faktor. Et 26/35 kV kabel har en specifik modstand pr. kilometer, så den valgte størrelse skal tilfredsstille både spændingsfald og kortslutnings termisk stabilitet, ikke kun konstant strøm.

Typiske 35 kV kabelapplikationer

• Understationsfødere og indgående transformatorledninger i bydistributionsnet.
• Industrielle anlæg og distribution af minestrøm, hvor 35 kV-kabel forbinder koblingsanlæg med distributionstransformatorer.
• Vedvarende energisamlerledninger i PV- og vindmøllestationer, hvor kabelruter løber fra inverteren eller transformeren til den centrale transformerstation.
• Antenne distributionslinjer, hvor et 35 kV antenneisoleret kabel er installeret på pæle eller stativer for at reducere afstande og forbedre den offentlige sikkerhed.

I et 35 kV antenneisoleret kabel, der er normeret til 26/35 kV, er isoleringen designet til samme systemspænding som den underjordiske version. Konstruktionen er optimeret til overliggende installation med snævrere bøjningsradier og forenklede afslutninger, hvilket gør den til et praktisk valg til overfyldte brugsgange.

Antenneisoleret kabel til 1kV til 35kV luftledninger Dette kabel er designet til overheaddistribution i overfyldte korridorer og tilbyder snævre bøjningsradier og forenklede afslutninger til 26/35kV-systemer. Den understøtter forskellige isoleringsmaterialer og overholder GB-standarder. Se produkt →

Indkøbs- og acceptkriterier for at beskytte dit projekt

At købe 35 kV kabler er ikke det samme som at købe lavspændingsledninger. Projektejerne bør specifikke standarder, isoleringstykkelser, lederklassen og skærmarrangementet. Leverandøren skal levere en typetestrapport, rutinetestregistrering og en prøve af kablet. Rutinetests bør omfatte delvis afladningsmåling, AC-spændingsmodstandstest og måling af isolationsmodstand på fabrikken. Grænser for delvis afladning for XLPE-kabler er typisk udtrykt i picoculombs ved en specificeret testspænding, og tallet skrives ind i indkøbsordren.

På stedet skal du kontrollere tromlængden, kabelendens tætning og serienumrene. Sammenlign den målte ledermodstand, kapacitans og skærmtykkelse med godkendte tegninger. For store projekter skal du kræve en tredjeparts vidnetest før afsendelse.

En nyttig praktisk reference til at sortere spændingsniveauer, kabeltyper og anvendelsesregler på webstedet vejledning til valg af højspændingskabel .

Fire almindelige 35 kV kabelfejl, der skal undgås

1. Med udsigt over skærmens kortslutningsklassificering. Skærmstrømmen under en enfaset fejl kan være betydelig. Hvis kobbertapen eller trådskærmen er for lille, brænder skærmen, før beskyttelsen udbedrer fejlen.
2. Anvendelse af en kontinuert belastningsstabel fra en lavere spændingsklasse for et 35 kV kabel. Isoleringstykkelsen påvirker varmeafledningen og dermed kapaciteten. Brug altid den korrekte spændingsklassetabel og den korrekte installationstilstand.
3. Ignorerer jordens termiske resistivitet i læggekorridoren. Tør sandjord har en meget højere termisk modstand end fugtig ler, så et kabel, der er klassificeret i luft, kan reduceres med 10-20%, når det er begravet på samme sted.
4. Accepterer kabeltromler leveret med beskadigede ender, der tillod fugtindtrængning. Fugt nedbrud af isoleringen og kan forårsage en delvis afladningsproblemer, efter at kablet er tilsluttet.

Tag dig tid til at udskrive systemspændingen, den mindste lederstørrelse baseret på belastningsflow, den tilgængelige kortslutningsstrøm ved kabelterminalerne og den faktiske lægningsrute. Hold det tekniske grundlag på én side foran leverandøren og projektlederen. Det vil spare dig for dyrt omarbejde og fra et kabel, der ser fint ud på papiret, men som fejler ved den første fejlhændelse.