ათასობით მილის გასწვრივ შუქის გაგზავნა-მაღალი ძაბვის კაბელების საიდუმლოებისა და ინოვაციის შესწავლა

თანამედროვე ენერგეტიკულ სისტემებში, მაღალი ძაბვის კაბელები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ. მიწისქვეშა ელექტროგადამცემი ბადეებიდან ქალაქებში, მთიელთა და მდინარეების გასწვრივ, გრძელი დისტანციური გადამცემი ხაზებით, მაღალი ძაბვის კაბელები უზრუნველყოფენ ელექტროენერგიის ეფექტურ, სტაბილურ და უსაფრთხო გადაცემას. ეს სტატია სიღრმისეულად შეისწავლის მაღალი ძაბვის კაბელებს, მათ შორის მათ სტრუქტურას, კლასიფიკაციას, წარმოების პროცესს, შესრულების მახასიათებლებს, ინსტალაციას და შენარჩუნებას.
1. მაღალი ძაბვის კაბელების ბაზური სტრუქტურა

მაღალი ძაბვის კაბელები ძირითადად შედგება დირიჟორებისგან, საიზოლაციო ფენებისგან, ფარის ფენებისა და დამცავი ფენებისგან.

დირიჟორი არის გადამცემი არხი დენისთვის და ჩვეულებრივ დამზადებულია სპილენძის ან ალუმინისგან. სპილენძს აქვს კარგი კონდუქტომეტრული და გამტარიანობა, ხოლო ალუმინი შედარებით დაბალია ღირებულებით და წონაში. ეს დირიჟორები, ძირითადად, მრავალწლიანი გადაბმული მავთულის სახით არიან მოქნილობის გასაზრდელად.

საიზოლაციო ფენა არის მაღალი ძაბვის კაბელის ძირითადი ნაწილი, რომელიც როლს ასრულებს მიმდინარე გაჟონვის თავიდან ასაცილებლად და გარე სამყაროდან დირიჟორის იზოლირებაში. საერთო საიზოლაციო მასალებში შედის ჯვარედინი დაკავშირება პოლიეთილენი (XLPE), ნავთობის ქაღალდი და ა.შ. XLPE- ს აქვს შესანიშნავი ელექტრული თვისებები, სითბოს წინააღმდეგობა და მექანიკური სიძლიერე და ფართოდ გამოიყენება თანამედროვე მაღალი ძაბვის კაბელებში.

ფარის ფენა იყოფა შიდა ფარად და გარე ფარად. შიდა ფარი გამოიყენება ელექტრო ველის უნიფორმის შესაქმნელად და ადგილობრივი გამონადენის თავიდან ასაცილებლად საიზოლაციო ფენის დაზიანებისგან; გარე ფარს შეუძლია შეამციროს გარე ელექტრომაგნიტური ველის ჩარევა საკაბელოზე და ასევე ხელი შეუშალოს საკაბელო ელექტრომაგნიტურ გავლენას გარე სამყაროზე.

დამცავი ფენა ძირითადად იცავს საკაბელო დაზიანებისგან გარე ფაქტორებით, როგორიცაა მექანიკური დაზიანება, ქიმიური კოროზია და წყლის შეჭრა. იგი, როგორც წესი, შედგება ლითონის ჯავშნისა და გარე გარსისგან. ლითონის ჯავშანს შეუძლია უზრუნველყოს მექანიკური სიძლიერე, ხოლო გარე გარსს აქვს წყალგაუმტარი და ანტიკოროზიული ფუნქციები.

2. მაღალი ძაბვის კაბელების კლასიფიკაცია

ძაბვის დონის მიხედვით, მაღალი ძაბვის კაბელები შეიძლება დაიყოს საშუალო ძაბვის კაბელებად (ზოგადად 3-35kv), მაღალი ძაბვის კაბელები (35-110KV), ულტრა მაღალი ძაბვის კაბელები (110-500kV) და ულტრა-მაღალი ძრავის კაბელები (500 კგ) ზემოთ). სხვადასხვა ძაბვის დონის კაბელები განსხვავდება სტრუქტურული დიზაინის, საიზოლაციო მოთხოვნების და ა.შ.

საიზოლაციო მასალების თვალსაზრისით, გარდა XLPE კაბელების და ზეთოვანი ქაღალდის კაბელების გარდა, ასევე არსებობს ეთილენ-პროპილენის რეზინის კაბელები. ნავთობის ქაღალდის კაბელებს დიდი ხნის ისტორია აქვთ, მაგრამ მათი მაღალი ხარჯების და სხვა მიზეზების გამო, ისინი თანდათანობით შეიცვალა XLPE კაბელები. ეთილენის პროპილენის რეზინის კაბელს აქვს კარგი მოქნილობა და ამინდის წინააღმდეგობა და შესაფერისია რამდენიმე განსაკუთრებული შემთხვევებისთვის.
3. მაღალი ძაბვის კაბელის წარმოების პროცესი

მაღალი ძაბვის კაბელის წარმოება რთული და დელიკატური პროცესია.

დირიჟორების წარმოება პირველ რიგში მოითხოვს სპილენძის ან ალუმინის ნედლეულის გაჭიმვას, გადაბრუნებას და სხვა პროცესებს, რათა უზრუნველყოს დირიჟორის განზომილებიანი სიზუსტე და მექანიკური თვისებები. გადახვევის პროცესში, ძაფების ძაფები მჭიდროდ უნდა იყოს მოწყობილი დირიჟორის გამტარობის გასაუმჯობესებლად.

საიზოლაციო ფენის ექსტრუზია ერთ -ერთი მთავარი ნაბიჯია. XLPE საიზოლაციო ფენისთვის, XLPE მასალა ექსტრაქტირდება მაღალ ტემპერატურაზე და თანაბრად გახვეული დირიჟორზე. ექსტრუზიის პროცესის დროს, პარამეტრები, როგორიცაა ტემპერატურა, წნევა და ექსტრუზიის სიჩქარე, მკაცრად უნდა იყოს კონტროლირებადი საიზოლაციო ფენის ხარისხის და სისქის ერთგვაროვნების უზრუნველსაყოფად.

ფარის ფენა ჩვეულებრივ დამზადებულია ლითონის მავთულის ქსოვილით ან ლითონის ფირის შეფუთვით. შიდა და გარე ფარების წარმოების პროცესები ოდნავ განსხვავებულია, მაგრამ ორივემ უნდა უზრუნველყოს ფარის ფენის მთლიანობა და კარგი ელექტრული კავშირი.

დაბოლოს, დამცავი ფენის წარმოება მოიცავს ლითონის ჯავშნის განლაგებას და გარე გარსის ექსტრუზიას. ლითონის ჯავშანი მჭიდროდ უნდა მოთავსდეს საკაბელოზე, ხოლო გარე გარსის ექსტრუზიამ უნდა უზრუნველყოს გლუვი გარეგნობა დეფექტების გარეშე, როგორიცაა ბუშტები და ბზარები.
4. მაღალი ძაბვის კაბელების შესრულების მახასიათებლები

ელექტრული შესრულების თვალსაზრისით, მაღალი ძაბვის კაბელებს უნდა ჰქონდეთ მაღალი საიზოლაციო წინააღმდეგობა, დაბალი დიელექტრიკული დაკარგვა და კარგი ძაბვის წინააღმდეგობა. საიზოლაციო მაღალმა წინააღმდეგობამ შეიძლება ეფექტურად შეუშალოს თავიდან აიცილოს მიმდინარე გაჟონვა, დაბალი დიელექტრიკული დაკარგვა ამცირებს ელექტროენერგიის დაკარგვას გადაცემის დროს, ხოლო კარგი ძაბვის წინააღმდეგობა უზრუნველყოფს, რომ საკაბელო შეიძლება უსაფრთხოდ იმუშაოს მაღალ ძაბვის გარემოში.

მექანიკური თვისებების თვალსაზრისით, საკაბელო უნდა ჰქონდეს საკმარისი დაძაბულობის სიმძლავრე, მომატება რადიუსი და ზემოქმედების წინააღმდეგობა. ინსტალაციისა და ექსპლუატაციის დროს, საკაბელო შეიძლება დაექვემდებაროს გაჭიმვას, მომატება და გარე ძალის გავლენას. თუ მექანიკური თვისებები არასაკმარისია, საკაბელო დაზიანების მიზეზი ადვილია.

თერმული შესრულება ასევე მნიშვნელოვანი ასპექტია. საკაბელო წარმოქმნის სითბოს ოპერაციის დროს, განსაკუთრებით მაღალი დატვირთვის ქვეშ მუშაობის დროს. ამრიგად, საკაბელო უნდა ჰქონდეს კარგი სითბოს წინააღმდეგობა და შეძლოს ნორმალურად იმუშაოს გარკვეულ ტემპერატურულ დიაპაზონში, ისეთი პრობლემების გარეშე, როგორიცაა საიზოლაციო დაბერება. XLPE კაბელს აქვს შედარებით კარგი სითბოს წინააღმდეგობა და შეუძლია დიდი ხნის განმავლობაში იმუშაოს უფრო მაღალ ტემპერატურაზე.
5. მაღალი ძაბვის კაბელების მონტაჟები და მოვლა

ინსტალაციის თვალსაზრისით, პირველი რაც უნდა გააკეთოთ, არის ბილიკის დაგეგმვა, რათა უზრუნველყოს საკაბელო განლაგების გზა გონივრული და უსაფრთხო. განლაგების პროცესში უნდა იქნას მიღებული ზრუნვა საკაბელო გადაჭარბებული გაჭიმვის, მომატება და ექსტრუზიის თავიდან ასაცილებლად. გრძელი მანძილის საკაბელო დასაყენებლად, მშენებლობის დასახმარებლად ჩვეულებრივ გამოიყენება საკაბელო კონვეიერები, როგორიცაა საკაბელო კონვეიერები.

საკაბელო სახსრების წარმოება არის ძირითადი ბმული ინსტალაციის პროცესში. სახსრის ხარისხი პირდაპირ გავლენას ახდენს საკაბელო ოპერაციულ საიმედოობაზე. სახსრების დამზადებისას, საკაბელო უნდა ჩამოერთვათ, გაწმენდილი, დაკავშირებული და იზოლირებული. თითოეული ნაბიჯი მკაცრად უნდა განხორციელდეს პროცესის მოთხოვნების შესაბამისად, რათა უზრუნველყოს სახსრის ელექტრული და მექანიკური თვისებები დააკმაყოფილოს მოთხოვნებს.

სარემონტო სამუშაოები აუცილებელია მაღალი ძაბვის კაბელების გრძელვადიანი სტაბილური ოპერაციისთვის. რეგულარულ შემოწმებებმა შეიძლება დაუყოვნებლივ დაადგინოს, დაზიანებულია საკაბელო გარეგნობა, ან დაზიანებულია გარსი. ამავდროულად, ზოგიერთი ტესტირების მოწყობილობა ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას საკაბელო საიზოლაციო შესრულების და საკაბელო ნაწილობრივი გამონადენის შესამოწმებლად. თუ პრობლემები მოიძებნება, ისინი დროულად უნდა შეკეთდეს ან შეიცვალოს.

6. მაღალი ძაბვის კაბელების უკმარისობა და გამოვლენა

მაღალი ძაბვის კაბელების საერთო ჩავარდნები მოიცავს საიზოლაციო დაშლას, დირიჟორის გათიშვას და სახსრების უკმარისობას. საიზოლაციო დაშლა შეიძლება გამოწვეული იყოს საიზოლაციო დაბერების, ნაწილობრივი გამონადენის ან გარე overvoltage. დირიჟორის გათიშვა, როგორც წესი, გამოწვეულია მექანიკური გარე ძალის ან გრძელვადიანი გადატვირთვის შედეგად. სახსრების უკმარისობა შეიძლება გამოწვეული იყოს სახსრების წარმოების ცუდი პროცესით ან ოპერაციის დროს მძიმე გათბობით.

ამ ხარვეზების გამოსავლენად, არსებობს მრავალი გამოვლენის მეთოდი. ნაწილობრივი გამონადენის გამოვლენა საყოველთაოდ გამოყენებული მეთოდია. კაბელში ნაწილობრივი გამონადენის შედეგად წარმოქმნილი სიგნალის გამოვლენით, შეიძლება დადგინდეს, არის თუ არა საკაბელო შიგნით საიზოლაციო დეფექტები. WENTAGE TEST- ს შეუძლია გამოავლინოს საკაბელო ძაბვის უძლური ძაბვის სიმძლავრე და იპოვნოს პოტენციური საიზოლაციო პრობლემები. გარდა ამისა, ინფრაწითელი თერმული გამოსახულების ტექნოლოგიას შეუძლია გამოავლინოს ტემპერატურის განაწილება საკაბელო ზედაპირზე, რათა გაარკვიოს, აქვს თუ არა საკაბელო პრობლემები, როგორიცაა ადგილობრივი გადახურება.
7. მაღალი ძაბვის კაბელების გამოყენება და განვითარების ტენდენცია ენერგეტიკულ სისტემებში

ელექტროენერგიის სისტემებში, მაღალი ძაბვის კაბელები ფართოდ გამოიყენება ურბანული ენერგიის ქსელის ტრანსფორმაციაში, დიდი ელექტროსადგურების გამავალი ხაზებით, წყალქვეშა საკაბელო გადაცემისა და სხვა სფეროებში. ურბანული ენერგიის ბადეებში, შეზღუდული სივრცის გამო, მიწისქვეშა კაბელების გამოყენებამ შეიძლება დაზოგოს სივრცე და გააუმჯობესოს ქალაქის სილამაზე. დიდი ელექტროსადგურების გამავალი ხაზები მოითხოვს მაღალი ძაბვის კაბელების გამოყენებას ელექტროენერგიის შორეულ ქვესადგურებზე გადასასვლელად. წყალქვეშა საკაბელო გადაცემას შეუძლია გააცნობიეროს ჯვარედინი ელექტროგადამცემი ტრანსმისია და უზრუნველყოს სტაბილური ელექტრომომარაგება კუნძულებისა და სანაპირო ტერიტორიებისთვის.

ენერგიის ტექნოლოგიის უწყვეტი განვითარებით, მაღალი ძაბვის კაბელებმა ასევე აჩვენეს განვითარების გარკვეული ტენდენციები. ერთი არის კაბელების კვლევა და განვითარება და გამოყენება უფრო მაღალი ძაბვის დონით. გრძელი დისტანციური ელექტროგადამცემი მოთხოვნის ზრდასთან ერთად, ულტრა მაღალი ძაბვის კაბელების განვითარება აქცენტი გახდება. მეორე არის კაბელების ინტელექტი. სენსორების და სხვა აღჭურვილობის საკაბელო ინტეგრირებით, შესაძლებელია საკაბელო ოპერაციული სტატუსის და შეცდომების გაფრთხილების რეალურ დროში მონიტორინგი, რითაც გააუმჯობესებს საკაბელო ოპერაციულ საიმედოობას. მესამე არის ეკოლოგიურად მეგობრული კაბელების განვითარება. როგორც ხალხის მოთხოვნები გარემოს დაცვის შესახებ, იზრდება, დაბალი დაბინძურების, გადამუშავებადი საკაბელო მასალების კვლევა და განვითარება იქნება მომავალი განვითარების მიმართულება.