معايير الاختيار الرئيسية لكابلات الطاقة متوسطة الجهد في مشاريع البنية التحتية الصناعية

كابلات الكهرباء المتوسطة الجهد (MV) (6kV35kV) هي العمود الفقري الحاسم لتوزيع الطاقة في البنية التحتية الصناعية ، بما في ذلك مصانع التصنيع ومواقع التعدين ومرافق البتروكيماويات ،مراكز البيانات، ومحطات الطاقة المتجددة. بالنسبة للمهندسين ومقاولي المشاريع، اختيار كابلات الطاقة MV التي تلبي المواصفات التقنية،والمتطلبات المتعلقة بالامتثال أمر أساسي لتجنب تأخير المشروع، فشل المعدات، ومخاطر السلامة.

لمهنيين الهندسة والبناءالشرط الأساسي لاختيار كابل MV هو مطابقة صارمة بين الجهد الاسمي للكابل (Uo/U) والجهد القياسي لنظام الطاقة الصناعيةوفقاً لمعايير IEC 60502 و GB/T 12706 ، يجب أن تغطي كابلات Uo (جهد الدورة إلى الأرض) و U (جهد الدورة إلى المرحلة) بالكامل أقصى جهد تشغيل للنظام و الاضطرابات الزائدة.مثلاً، يتطلب نظام 10kV متأصل بشدة كابل 8.7/10kV MV،ليس كابل 6/10 كيلو فولت ‬تخفيض حجم الجهد التصنيفي سيؤدي إلى تسارع في شيخوخة العزل وتعطيل محتمل في ظروف الذروة.

بالإضافة إلى ذلك ، يجب تحديد مستوى العزل بناءً على وضع الأرض للنظام: العزل العادي ينطبق على الشبكات القياسية المترابطة بشكل صلب ،في حين أن العزل التدرجي (عزل الدفاع) أمر إلزامي لأنظمة التربة عالية العائق أو الرنين (الشائعة في المناجم)، المنصات البحرية، والمصانع الصناعية الحيوية) لتعزيز تحمل الأخطاء.

مادة و هيكل الموصل يحددان مباشرة من قدرة كابل MV على تحمل التيار، الاستقرار الحراري للدائرة القصيرةو القدرة على التكيف مع التثبيت.

موصلات النحاس (Cu):مع موصلة 102% IACS ، توفر موصلات النحاس استقرارًا حراريًا متفوقًا (درجة حرارة الدائرة القصيرة تصل إلى 250 درجة مئوية) ، ومقاومة للتآكل ، وانخفاض في الجهد.يوصى بها في سيناريوهات الحمل الحرج، بما في ذلك مراكز البيانات ومصانع البتروكيماويات والدوائر الحرجة للحريق ، حيث لا يمكن التفاوض على موثوقية التشغيل والحد الأدنى من وقت التوقف. في حين أن النحاس له تكلفة أولية أعلى ،عمرها الطويل (40-50 سنة) ومتطلبات الصيانة المنخفضة تقلل من إجمالي تكلفة الملكية للمشاريع الصناعية.

موصلات الألومنيوم (Al/AAAC):الألومنيوم أكثر فعالية من النحاس بنسبة 30٪ إلى 40٪ وخفيفة بنسبة 35٪ ، مما يجعله مناسبًا لمسارات الكابلات لمسافات طويلة ، وتركيبات القنوات الجوية ، والمناطق الصناعية غير المتآكلة.المهندسين يجب أن نلاحظ أن موصلات الألومنيوم تتطلب 1قطر عرض أكبر من النحاس بـ 5 × 2 مرات لتحقيق قوة معادلة ، ولا ينصح بها في بيئات التيار القصير الكبير أو المواقع الآكلة بسبب انخفاض الاستقرار الحراري.

وفقًا لـ GB 50217-2018 (معيار تصميم هندسة كابلات الطاقة) ، يبلغ الحد الأدنى لقطع قطري لموصلي كابلات MV لأنظمة 10kV 25mm2.يتم تفضيل الموصلات المتعرجة (الطبقة 2/5) للتطبيقات الصناعية بسبب مرونتها، مما يسهل التثبيت في الأماكن الضيقة، والعمود الرأسي، والمناطق ذات الاهتزاز الميكانيكي

العزل هو الحاجز الأساسي ضد التعطيل الكهربائيويجب أن يتوافق اختيارها مع بيئة تشغيل المشروع والمتطلبات التقنية يجب على المهندسين إعطاء الأولوية لمواد العزل التي توازن بين المتانة، مقاومة الحرارة، وفعالية التكلفة.

عزل XLPE (البولي إيثيلين المتقاطع):باعتبارها المواد العازلة الأكثر استخدامًا لألكابلات MV الصناعية ، تقدم XLPE درجة حرارة تشغيل مستمرة من 90 درجة مئوية (MV-90) إلى 105 درجة مئوية (MV-105) ، وقوة كهربائية عالية (≥25 كيلو فولت / مم) ،وفقدان كهربائي منخفضوبالأخص XLPE المتقاطع بالبيروكسيد يقلل من تشكل الأشجار المائية (سبب رئيسي لفشل العزل) ومناسب للدفن المباشر والتركيبات الداخلية / الخارجية ،والسيناريوهات الصناعية العامةعمر الخدمة الطويل والصيانة المنخفضة تجعلها الخيار الأول لمعظم مشاريع كابلات MV الصناعية.

عزل EPR (مطاط إيثيلين بروبيلين):عزل EPR يتفوق في البيئات الصناعية القاسية، مع نطاق درجة حرارة التشغيل من -55 ° C إلى + 105 ° C، مرونة متفوقة، ومقاومة للرطوبة.المنشآت البحرية، ومناطق الاهتزاز العالي (على سبيل المثال ، مصانع التصنيع مع الآلات الثقيلة) ، حيث قد يصبح XLPE هشًا أو يتدهور بمرور الوقت.الكابلات المعزولة من EPR توفر أيضا مقاومة أفضل للتآكل الكيميائي، مما يجعلها مناسبة لمصانع البتروكيماويات.

تشكل مواقع البناء الصناعي والبيئات التشغيلية مخاطر ميكانيكية متعددة، بما في ذلك التأثير المادي والضغط الشعاعي والإجهاد الشد والآكل البيئي.يجب على المهندسين تحديد كابلات MV مع الدروع المناسبة والغلاف لضمان الموثوقية على المدى الطويل.

الدرع:يقدم درع الشريط الفولاذي (STA ، YJV22) حماية فعالة من الضغط الشعاعي وحركة الأرض والأضرار الناجمة عن القوارض ، مما يجعله مناسبًا للدفن المباشر والمنشآت الصناعية تحت الأرض.درع الأسلاك الفولاذية (SWA)، YJV32) يقدم قوة سحب عالية ، مصممة للأسواق الرأسية والجسور والتركيبات الكبيرة (على سبيل المثال ، أسواق المناجم ، المنصات البحرية) حيث تخضع الكابلات إلى توتر كبير.مطلوب درع غير مغناطيسي (الفولاذ المقاوم للصدأ / الألومنيوم) للكابلات MV ذات النواة الواحدة لتجنب التسخين بالتيار الدوامي.

الغطاء:غطاءات PVC فعالة من حيث التكلفة ومناسبة للبيئات الصناعية العامة دون وجود رطوبة شديدة أو التعرض للمواد الكيميائية. غطاءات PE / HDPE توفر مقاومة ممتازة للمياه والرطوبة ،مثالية للدفن المباشرالمواقع الرطبة والمرافق الصناعية الساحلية. غطاء LSZH (منخفضة الدخان صفر الهالوجين) إلزامية للمناطق الحرجة للحريق (على سبيل المثال، مراكز البيانات، الأنفاق،أنظمة الطاقة الطارئة) لأنها تصدر أدنى مستوى من البخارات السامة والدخان أثناء الاحتراق، متوافقة مع معايير IEC 60332-3 و GB/T 19666

يجب على المهندسين ومقاولي المشروع التحقق من أن كابلات MV تلبي المعايير التالية للأداء الكهربائي لضمان سلامة النظام واستقراره:

الحرارة:يجب أن تتجاوز قدرة الكابل على تحمل التيار الحالي الحد الأقصى لتيار الحمل المستمر، بما في ذلك الإعفاءات لتنوع الحمل والتوسع المستقبلي.المنشأة الجماعية، المقاومة الحرارية للتربة) يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار وفقا ل IEC 60364 و GB 50217.

مقاومة الدوائر القصيرة:يجب أن تتحمل كابلات MV الحد الأقصى لتيار الدائرة القصيرة (Isc) في النظام لمدة 1 ٪ 3 ثانية دون تلف حراري.

انخفاض الجهد:محدودة إلى ≤3 ٪ من المصدر إلى الحمل (وفقا لمعايير IEC / GB) لضمان التشغيل المستقر للمعدات الحساسة للجهد (VSDs ، PLCs ، آلات الدقة).

يجب أن تتوافق جميع كابلات MV مع المعايير الدولية والإقليمية ، بما في ذلك IEC 60502 (كابلات الطاقة MV) ، GB / T 12706 (كابلات الطاقة للجهد القياسي 35kV أو أقل) ، NEC 310 (الولايات المتحدة) ،و EN 50215 (أوروبا)يجب التحقق من الشهادات ذات الصلة (CE، UL، CCC، KEMA) لضمان جودة المنتج وتوافق المشروع.

القضية 1: مشروع الطاقة الجديدة بقيمة 45.33 مليون يوان

المستخدم: شركة Guoneng (Dachaidan) للطاقة الكهروضوئية

مشروع: مشروع تخزين طاقة الرياح والطاقة الشمسية بمليون كيلوواط

متطلبات رئيسية: في الهواء الطلق، المسافات الطويلة، مقاومة للرطوبة

حل جينهونغ:

نموذج الكابل: ZRC-YJLHY23-26/35KV ، ZC-YJY23-26/35KV

المزايا الرئيسية: غطاء PE (عازل على الماء) ، مضاد للحريق (ZRC) ، مناسب لبيئة غوبي في الهواء الطلق

نتيجة المشروع: التسليم في الوقت المحدد في أغسطس 2024، والعمل المستقر لمدة 6 أشهر.

القضية 2: مشروع طبي بقيمة 25.83 مليون يوان

المستخدم: شركة شانغهاي باوي مجموعة المحدودة (مستشفى مينغتشينغ الشعبي)

مشروع: نظام توزيع طاقة مستشفى شامل

المتطلبات الرئيسية: السلامة من الحرائق، والموثوقية، وانخفاض مستوى الدخان

حل جينهونغ:

نموذج الكابل: FS-WDZ-YJY23 26/35KV، NH-YJV22 26/35KV

المزايا الرئيسية: غطاء LSZH (دخان منخفض ، صفر هالوجين) ، مضاد للاحتراق NH ، يلبي معايير الحريق في المستشفيات

نتيجة المشروع: تم قبول الحريق في مايو 2024، لا توجد سجلات لفشل الطاقة.

القضية 3: مشروع توليد الطاقة من الفحم بقيمة 26.91 مليون يوان

المستخدم: شركة شينجيانغ تشونغ نينغ لتطوير الطاقة الكهربائية

مشروع: 2*1 مليون كيلوواط مشروع كهرباء الفحم شراء الكابلات

المتطلبات الرئيسية: درجة حرارة عالية، مقاومة الاهتزازات، التثبيت الرأسي

حل جينهونغ:

نموذج الكابل: ZC-YJV22-8.7/15KV-3*120, ZC-YJV62-26/35KV-1*50

المزايا الرئيسية: درع الأسلاك الفولاذية (مقاومة التوتر) ، عزل XLPE عالي الحرارة (يتكيف مع بيئة منطقة المرجل 60 درجة مئوية)

نتيجة المشروع: تم تسليمها في يناير 2025، بما يتماشى مع جدول تشغيل وحدة الطاقة الفحم.

من خلال الجمع بين الحالات والمعايير المذكورة أعلاه ، يوصى باختيار كابلات MV التالية لمهنيي الهندسة والبناء ، والتي تغطي سيناريوهات صناعية شائعة:

• الدفن الصناعي المباشر العام: Cu/Al XLPE STA PVC (YJV22) ️ يوازن بين الحماية الميكانيكية والفعالية من حيث التكلفة ، مناسبة للتوزيع الصناعي القياسي.
• المناطق الحرجة للحرائق (مراكز البيانات وأنظمة الطوارئ): Cu XLPE LSZH FR (WDZA-YJY)
• مناجم ومصانع البتروكيماويات: كابلات Cu EPR مدرعة (YJV32-EPR) ️ مقاومة للهزات والتآكل الكيميائي والدرجات الحرارية القصوى ، وتلبية متطلبات شهادة ATEX / IECEx.
• الشباب/الجسور العمودية: Cu XLPE SWA LSZH (YJV32) ️ قوة سحب عالية وسلامة من الحريق ، مناسبة لتركيبات التوتر العالي.
• التوزيع على مسافة طويلة: Al XLPE STA PE (YJLV22) قيمة فعالة وخفيفة الوزن ، مناسبة للمنتزهات الصناعية الكبيرة.

الاستنتاج

بالنسبة للمهندسين والمقاولين للمشروع، فإن اختيار كابلات الطاقة MV يتطلب نهجا منهجيا يدمج التوافق في الجهد، وأداء الموصل / العزل، والحماية الميكانيكية،السلامة الكهربائية، والامتثال للمعايير. توفر الحالات الهندسية المضافة وجدول المعلمات الفنية مرجعًا مباشرًا لتصميم المشروع واختيار المواد والبناء في الموقع.مساعدة المهنيين على تجنب أخطاء اختيار شائعة وضمان سلامة المشاريع وموثوقيتها.

"جين هونغ" متخصصة في كابلات الطاقة ذات الأداء العالي 6kV35kV MV، متوافقة بالكامل مع معايير "آي إي سي" و"جي بي" و"نيك"مع خيارات قابلة للتخصيص لموصلي النحاس / الألومنيوم، عزل XLPE / EPR ، والدرع / الغطاء المتخصص. لتصميم الكابلات الخاصة بالمشروع ، والتحقق من المعلمات الفنية ، والدعم في الموقع ،اتصل بفريق هندسة (جين هونغ) لضمان اختيار المواد المثلى ونجاح المشروع.