Keuzegids voor 35 kV-kabels: XLPE-constructie, stroomsterkte en aankooptips

Het specificeren van een 35 kV-kabel voor een nieuwe onderstationvoeding of een industriële distributielijn is een beslissing die ingenieurs zelden twee keer maken. De kabel geleidt foutstroom, ziet bodemwarmte en blijft tientallen jaren in gebruik. De juiste aanpak is om eerst drie dingen te regelen: de systeemspanning, het vereiste stroomvoerende vermogen volgens de daadwerkelijke installatiemethode, en het thermische vermogen bij kortsluiting. deze is opgelost, volgt de keuze van de geleider, isolatie, metalen afscherming en buitenmantel uit een korte lijst met praktische opties. Voor de meeste 35 kV-projecten is het economisch en betrouwbaar antwoord een XLPE-geïsoleerde kabel met een metalen afschermingslaag en een robuuste mantel, aangepast aan de bodem- of gangomstandigheden.

Wat “35 kV-kabel” betekent in ontwerptermen

Op het typeplaatje wordt een 35 kV-kabel beschreven aan de hand van de nominale spanning U0/U, en niet alleen aan de nominale systeemspanning. In een driefasig systeem van 35 kV moet de kabelcapaciteit 26/35 kV zijn. Dat betekent dat de nominale spanning tussen geleider en aarde 26 kV is, terwijl de nominale spanning tussen fases 35 kV is. De maximale bedrijfsspanning van de apparatuur voor deze klasse is 40,5 kV, en de isolatiedikte en elektrische afstandswaarden in de norm zijn gebaseerd gebaseerd. Zowel IEC 60502-2 als GB/T 12706.2 volgen dezelfde logica.

Van buiten naar binnen bestaat een 35 kV-kabel uit een geleider, halfgeleidende geleiderafscherming, XLPE-isolatie, halfgeleidende isolatiescherm, metalen afscherming en een buitenmantel. XLPE vernet polyethyleen is de industriestandaard omdat het bestand tegen hogere bedrijfstemperaturen dan PVC is. Geleidertemperaturen van 90°C zijn toegestaan ​​onder voortdurende belasting, en noodoverbelastingen tot 130°C kunnen gedurende korte perioden worden getolereerd.

XLPE gecombineerde voedingskabel voor 3,6/6kV tot 26/35kV Deze midden- en hoogspanningskabel is voorzien van verknoopte polyethyleenisolatie, waardoor werking bij 90°C en kortsluitvastheid tot 250°C mogelijk zijn. Het is geschikt voor ondergrondse, geul-, tunnel- of bovengrondse installatie en zorgt voor een veilige en betrouwbare krachtoverbrenging. Bekijk Product →

Leider, isolatie, afscherming en mantel: de vier beslissingen die er toe doen

• Geleidermateriaal: kies koper als de ruimte krap is, als het kabeltraject kort is of als maximale krachtige efficiëntie nodig is. Kies aluminium op lange bovengrondse of ondergrondse routes waar kosten en gewicht de belangrijkste factoren zijn. Beide vallen onder de eisen voor gestrande geleiders van klasse 2 in IEC 60228.
• Isolatiemateriaal: XLPE is de standaard voor 26/35 kV. De typische nominale isolatiedikte voor deze spanningsklasse ligt rond de 10,5 mm, afhankelijk van de standaarduitvoering en de kortsluiteisen.
• Metaalscherm: kopertape of koperdraadscherm. De doorsnede van het scherm moet groot genoeg zijn om de enkele lijn-naar-aarde foutstroom te ontbreken gedurende de beschermingstijd. Koperen tape-schermen werken voor kleinere geleiders en lagere foutniveaus; koperdraadafschermingen hebben de voorkeur voor grotere geleiders en hogere foutstromen.
• Buitenmantel: PVC is stabiel in de lucht, gemakkelijk af te werken en werkt goed binnenshuis. PE geeft een betere waterbestendigheid in natte grond. Voeg in gebieden die hoofdpijn zijn voor termieten of knaagdieren een specifieke beschermende samenstelling toe of gebruik een ontwerp met een extra beschermingslaag.

Bekijk het scherm niet als een toegevoegde extra. Bij een 35 kV-kabel is het afschermingsonderdeel van het veiligheidssysteem. Het voert de capacitieve laadstroom uit en, in het geval van een fout, een aanzienlijke foutstroom voordat de beveiliging in werking treedt. Een te klein scherm zal door de isolatie heen branden en een tweede breukpunt creëren.

Ampaciteit onder reële installatieomstandigheden

De huidige inrichting op het typeplaatje is grotendeels gebaseerd op ideale omstandigheden. Bij echte projecten is sprake van omgevingstemperaturen boven de 30°C, meerdere parallelle kabels, zonnestraling of grond met een hoge thermische weerstand. De krachtige weerstand van de bodem, verzameld in K·m/W, is een cruciale waarde. Een droge, dichte aanvulling met een waarde rond de 1,0 K·m/W is een standaard aannaam, maar zandige of droge grond kan veel hogere waarden bereiken.

Wanneer kabels in kanalen of in meerdere parallelle banen worden geïnstalleerd, neemt de capaciteit verder af. De reductie is afhankelijk van de kanaalafstand, de bodemvochtigheid en het aantal belaste circuits. Voor lange routes wordt spanningsval een andere gecontroleerde factor. Een 26/35 kV-kabel heeft een specifieke weerstand per kilometer, dus de geselecteerde maat moet voldoen aan zowel spanningsval als thermische kortsluitstabiliteit, en niet alleen aan continue stroom.

Typische 35 kV-kabeltoepassingen

• Onderstationfeeders en inkomende transformatorlijnen in stedelijke distributienetwerken.
• Industriële installaties en mijnstroomdistributie, waar de 35 kV-kabel schakelapparatuur verbindt met distributietransformatoren.
• Verzamellijnen voor hernieuwbare energie in onderstations van PV- en windparken, waar kabelroutes lopen van de omvormer of transformator naar het centrale onderstation.
• Luchtdistributielijnen, waarbij een 35 kV uitgebreide antennekabel op palen of rekken wordt geïnstalleerd om de afstanden te experimenteel en de openbare veiligheid te verbeteren.

In een 35 kV-antenne-geïsoleerde kabel met een vermogen van 26/35 kV is de isolatie ontworpen voor dezelfde systeemspanning als de ondergrondse versie. De constructie is structureel voor installatie boven het hoofd met kleinere buigradii en defecte aansluitingen, waardoor het een praktische keuze is voor drukke gangen van moerenvoorzieningen.

Luchtgeïsoleerde kabel voor bovengrondse lijnen van 1 kV tot 35 kV Deze kabel is ontworpen voor bovengrondse distributie in drukke gangen en biedt kleine buigradiussen en elektrische aansluitingen voor 26/35 kV-systemen. Het ondersteunt verschillende isolatiematerialen en voldoet aan de GB-normen. Bekijk Product →

Aankoop- en acceptatiecriteria om uw project te beschermen

Het kopen van 35 kV-kabels is niet hetzelfde als het kopen van laagspanningsdraden. De projecteigenaar dient de norm, de isolatiedikte, de geleiderklasse en de schermopstelling te specificeren. De leverancier moet een typetestrapport, routinetestrapporten en een monster van de kabelverstrekking. Routinetests moeten het meten van gedeeltelijke ontlading, AC-spanningsbestendigheidstest en isolatieweerstandsmeting in de fabriek inbegrepen. Gedeeltelijke ontladingslimieten voor XLPE-kabels worden doorgaans in picocoulombs bij een essentiële testspanning opgenomen, en het getal wordt in de bestelbon vermeld.

Controleer ter plaatse de trommellengte, de afdichting van het kabeluiteinde en de serienummers. Vergelijk de gemeten geleiderweerstand, capaciteit en schermdikte met de goedgekeurde tekeningen. Voor grote projecten is vóór verzending een getuigentest door een derde partij vereist.

Een nuttige praktische referentie voor het zoeken van spanningsniveaus, kabeltypes en toepassingsregels is die van de site selectiegids voor hoogspanningskabels .

Vier veel interessante 35 kV-kabelfouten die u moet vermijden

1. Met uitzicht op kortsluiting op het scherm. De schermstroom tijdens een enkelfasige fout kan enorm zijn. Als de koperen tape van draadafscherming te klein is, brandt het scherm voordat de beveiliging de fout opheft.
2. Met behulp van een tabel met continue belastingscapaciteit uit een lagere spanningsklasse voor een 35 kV-kabel. De isolatiedikte beïnvloedt de warmteafvoer en dus de capaciteit. Gebruik altijd de juiste spanningsklassetabel en de juiste installatieconditie.
3. Het lineaire van de thermische weerstand van de bodem in de leggang. Droge zandgrond heeft een veel hogere thermische weerstand dan zichtbare klei, dus een kabel die geschikt is voor lucht kan met 10-20% afnemen als hij op dezelfde locatie wordt begraven.
4. Het accepteren van kabeltrommels die worden geleverd met functionele vocht waardoor kan binnendringen. Als u de isolatie proeft en problemen met een gedeeltelijke ontlading kunt veroorzaken nadat de kabel onder spanning is geplaatst.

Neem de tijd om de systeemspanning, de minimale geleidergrootte op basis van de belastingstroom, de kortsluitstroom die beschikbaar is bij de kabelterminals en de daadwerkelijke legroute op te schrijven. Houd de technische basis van één pagina voor de leverancier en de projectmanager. Het maakt je dure herbewerking en een kabel die er op papier prima uitziet, maar al bij de eerste fout gaat het.