< img height="1" width="1" style="display:none" src="https://www.facebook.com/tr?id=1328094928830899&ev=PageView&noscript=1" />
×
Geoptimaliseerde kabeloplossingen voor de uitbreiding van het stedelijk elektriciteitsnet

De verbetering van stedelijke elektriciteitsnetten is een belangrijk infrastructuurinitiatief geworden voor moderne steden.de integratie van gedistribueerde fotovoltaïsche installaties, en de renovatie van het elektriciteitssysteem in oudere woonwijken veroorzaken een voortdurende toename van de vraag naar elektriciteitsoverdracht op distributienetwerken.Verouderde kabels staan voor grote uitdagingen, met inbegrip van onvoldoende transmissiecapaciteit, slechte ruimtelijke aanpasbaarheid, ontoereikende brandveiligheid en korte levensduur.

In het kader van de ontwikkeling van de elektriciteitsvoorziening in de steden worden de elektriciteitsvoorzieningen in de sectoren elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteit, elektriciteitDe bouw van stedelijke netwerken is onderhevig aan talrijke beperkingen, zoals smalle ondergrondse tunnelwerken., hoge gebouwdichtheid, beperkte bouwruiten, strikte regelgeving inzake geluidsoverlast en strenge normen voor de openbare veiligheid.Standaardkabels zijn niet langer voldoende om aan de eisen van deze complexe stedelijke bedrijfsomgevingen te voldoen.

In dit artikel worden de belangrijkste uitdagingen bij de renovatie van stedelijke elektriciteitsnetten geanalyseerd, worden geoptimaliseerde oplossingen voor lage- en middenspanningskabels beschreven, wordt een vergelijkingstabel van technische parameters verstrekt,deelt typische case studies van stedelijke projecten, en biedt praktische aanbevelingen over productkeuze en -installatie voor elektrische ontwerpers, ingenieurs en infrastructuurondernemers.

1Belangrijkste uitdagingen bij projecten voor de modernisering en renovatie van stedelijke elektriciteitsnetten
  1. Beperkte ondergrondse ruimte:De bestaande kabelgraven en -tunnels hebben een beperkte overgebleven ruimte en traditionele cirkelvormige kabels nemen een groot doorsnedeoppervlak in, waardoor de installatie van nieuwe kabels beperkt is.
  2. Hogere veiligheidsvereisten:In dichtbevolkte woonwijken, ondergrondse tunnelwerken en ondergrondse delen van de metro worden strengere eisen gesteld aan vlamvertraging, brandwerendheid en lage rook.nulhalogeenprestaties (LSZH).
  3. Onzekerheid met betrekking tot de belastinggroei:De integratie van laadstations voor elektrische voertuigen, energieopslagfaciliteiten en gedistribueerde fotovoltaïsche systemen leidt tot plotselinge toenames van dynamische belastingen,die eisen dat kabels voldoende overbelastingsvermogen hebben.
  4. Complexe stedelijke bouwomgeving:Door de strenge dienstregeling en de grote verkeersstoring zijn kabels met een uitstekende buigbaarheid en een gemakkelijke installatie noodzakelijk.
  5. Verplichtingen voor de betrouwbaarheid van de werking op lange termijn:Stedelijke stroomstortingen hebben een wijdverspreide maatschappelijke impact; netbeheerders vereisen dat kabels eigenschappen hebben zoals verouderingsresistentie, waterbomenresistentie en een lange levensduur.
2. Geoptimaliseerde oplossingen voor de klassificatie van stedelijke lage- en middenspanningskabels
2.1 Mediumspanningskabeloplossing (stroomleidingen voor stedelijke 10 kV-verdeling)
2.1.1 Compacte XLPE-geïsoleerde middenspanningskabel
Toepassingsscenario's:Stedelijke ondergrondse trunklijnen, nieuwe stadsdelen en renovatie van verouderde kabel-tunnels.
Belangrijkste voordelen:De compacte geleiderstructuur vermindert de buitendiameter van de kabel met 8%~15%, waardoor ruimte wordt bespaard in de tunnel; de elektrische prestaties zijn vergelijkbaar met die van standaardkabels;biedt een kostenevoordeel ten opzichte van speciaal op maat gemaakte kabels.
Technische kenmerkenCirculaire compacte koperen/aluminiumgeleider, XLPE-isolatie, koperen tape-scherm en PE-buitenste bekleding.
2.1.3 waterbestendige XLPE-geïsoleerde middenspanningskabels
Toepassingsscenario's:Vochtige ondergrondse kabelgraven, stedelijke kustgebieden en gebieden met een hoog grondwaterniveau.
Belangrijkste voordelen:Het gemodificeerde XLPE-isolatiemateriaal remt de groei van waterbomen; vermindert het risico op afbraak van isolatie in vochtige stedelijke ondergrondse omgevingen aanzienlijk en verlengt de levensduur.
2.2 Oplossingen voor laagspanningskabels (0,6/1 kV; stroomvoorziening voor de gemeenschap; distributie van elektriciteit voor commerciële gebouwen)
2.2.1 Brandbestendige laagspanningskabels met lage rookgehalte en nulhalogeen (LSZH)
Toepassingsscenario's:Stroomverbindingen voor woongebouwen, interne stroomdistributie in commerciële complexen en noodstroomcircuits.
Belangrijkste voordelen:Onderhoudt de stroomoverdracht gedurende een bepaalde periode tijdens een brand; voldoet aan de stadsbrandveiligheidseisen voor hoge gebouwen.
2.2.2 Compacte laagspanningskabels van aluminiumlegering
Toepassingsscenario's:Renovatie van oudere woonwijken en ombouw van lucht- en metrolijnen.
Belangrijkste voordelen:Een lager gewicht, vergemakkelijkt transport en installatie; lagere totale projectkosten; geschikt voor langeafstandsvertakkingen in stedelijke woonwijken.
2.2.3 Lage-spanningskabels voor het opladen van elektrische voertuigen (EV's)
Toepassingsscenario's:Stedelijke clusters van openbare laadstations; laadcircuits voor de distributie van elektriciteit op commerciële parkeerplaatsen.
Belangrijkste voordelen:Torsie- en buigweerstand; weerstand tegen frequente belastingschommelingen; stabiele prestaties onder cyclische schokbelastingen.
3. Vergelijkende tabel van technische specificaties voor geoptimaliseerde laagspannings- en middelspanningskabels

Referentienormen: IEC 60502, GB/T 12706, GB/T 19666

Type kabel Spanningsgraad Maximale continue werktemperatuur Core-geoptimaliseerd voordeel Typische stedelijke toepassing
Conventioneel MV XLPE-kabel 8.7/15 kV 90°C Universele kosteneffectieve Nieuwe stadswijk gemeenschappelijke ondergrondse trunk
Compacte MV XLPE-kabel 8.7/15 kV 90°C Kleine buitendiameter, ruimte besparen Heropbouw van de smalle oude kabelbaan
Waterbestendige MV-kabel 8.7/15 kV 90°C Anti-waterboomveroudering Hoog grondwater, ondergrondse lijnen in kuststeden
LSZH brandwerende MV-kabel 8.7/15 kV 90°C Rokenarm, halogeenvrij, vlamvertrager Stedelijke uitgebreide leidingscorridor
Brandbestendige LSZH LV-kabel 0.6/1kV 90°C Houd het circuit onder vuur. Hoogbouwwoningen, noodstroomvoorziening
Compacte LV-kabel van aluminiumlegering 0.6/1kV 90°C Lichte gewicht, makkelijke installatie Transformatie van het oude stedelijk net
Speciale LV-kabel voor het opladen van EV's 0.6/1kV 90°C Anti-impactbelasting, herhaalde buigingen Stedelijk openbaar laadstationennet
4. Case studies voor de modernisering en retrofit van stedelijke elektriciteitsnetten
Gevalstudie 1: Aanpassing van een kabeltorentunnel in een oud stedelijk gebied (10kV-netverbetering in een Oost-Chinese stad)
Project achtergrond:De bestaande kabeltunnel was verouderd en had beperkte overgebleven ruimte.
Uitdagingen:Conventioneel middenspanningskabels konden niet op de bestaande kabelrekken worden geplaatst; de tijdslijn van het project was beperkt.
Goedgekeurde oplossing:8.7/15 kV XLPE-geïsoleerde kabels met compacte geleiders.
Projectresultaten:De buitendiameter van de kabel is met 12% verkort, zodat alle nieuwe circuits met succes in de bestaande tunnel kunnen worden geïnstalleerd; de duur van het project is met 18% verkort;en de hoge kosten van de tunnel uitbreiding werd vermeden.
Belangrijkste les:Compacte middenspanningskabels zijn de voorkeuroplossing voor de opbouw van tunnelinstallaties in oude stedelijke gebieden met beperkte ruimte.
Gevalstudie 2: Energieverdelingsproject voor een tunnel voor de kuststeden
Project achtergrond:Een tunnel in een nieuwe kuststad die elektriciteits-, watervoorziening en telecommunicatielijnen integreert; gekenmerkt door een hoge luchtvochtigheid en nabijheid van dichtbevolkte woonwijken.
Uitdagingen:Een hoog grondwaterniveau dreigde een isolatiefout te veroorzaken als gevolg van het waterboom-effect; een potentiële brand zou kunnen leiden tot een uitgebreide afgifte van giftige gassen.
Geïmplementeerde oplossing:Metten-spanningskabels van waterbestendig gekruist polyethyleen (XLPE) met een buitenmantel met lage rookgehalte (LSZH).
Projectresultaten:Geslaagd voor langdurige verouderingstests in vochtige omgevingen; voldaan aan stadsbrandveiligheidstandaarden; gedurende vier jaar gebruik zijn er geen isolatiefouten opgetreden.
Belangrijkste les:Voor tunnelprojecten in vochtige kustgebieden moet het ontwerp een waterbomenbestendige isolatie combineren met een rookvrije halogeenvrije bekleding.
Case Study 3: Power Grid Retrofitting in oudere wooncomplexen (laagspanning 0,6/1 kV)
Project achtergrond:De koperen kabels in honderden woongebouwen waren oud.en de transmissiecapaciteit was onvoldoende om te voldoen aan de energiebehoeften van huishoudelijke airconditioners en nieuw geïnstalleerde EV-oplaadstationsDe bouw vereiste een minimale verstoring van het dagelijks leven van de bewoners.
Goedgekeurde oplossing:Compacte aluminium legering 0,6/1 kV XLPE-geïsoleerde kabels.
Projectresultaten:Het verminderde kabelgewicht vergemakkelijkt de handmatige installatie in smalle grachten in woonwijken; de bouwtijd en het geluidsniveau worden verminderd;en de toenemende vraag naar elektriciteit van de bewoners werd bevredigd.
5Richtlijnen voor de keuze en installatie van kabels in stedelijke elektriciteitsnetten
5.1 Beginselen voor de keuze van kabels
  • Tunnels in oudere stedelijke gebieden met beperkte ruimte: geef prioriteit aan middelspanningskabels met compacte geleiders.
  • Gebruikers zijn verplicht om de gebruikte brandwerende/brandwerende kabels te gebruiken.
  • Kuststeden en gebieden met een hoog grondwaterpeil: selecteer XLPE-kabels voor middelspanning die bestand zijn tegen waterbomen.
  • Na-uitrusting van wooncomplexen: balans tussen de transmissiecapaciteit, het gemak van installatie en het totale projectbudget.
5.2 Belangrijkste controleposten voor de bouw ter plaatse
  • Ondiep begraven stedelijke kabels: Versterk de bescherming van de buitenmantel om mechanische schade veroorzaakt door de wegbouw te voorkomen.
  • Korte bouwruimten: Kabeltoebehoren worden vooraf in de fabriek geïnstalleerd om de werktijd op het terrein te verkorten.
  • Strict controle op de minimale buigradius van kabels binnen smalle stedelijke loopgraven om micro-scheuren in de isolatielaag te voorkomen.
  • Dicht geplaatste meercircuitskabels: om ophoping van warmte te voorkomen, moeten de factoren voor het verminderen van de draagcapaciteit van de stroom op de juiste wijze worden ingesteld.
5.3 Aanbevelingen voor de operationele levenscyclus

Stedelijke elektriciteitsnetkabels hebben doorgaans een levensduur van 25 tot 30 jaar; daarom moeten specificaties worden geselecteerd om over- of onderontwerp te voorkomen.Het wordt aanbevolen samen te werken met leveranciers om isolatietests voor de inbedrijfstelling en periodieke partiële ontladingscontrole voor middelspanningsstamleidingen uit te voeren..

6Conclusies

Stedelijke elektriciteitsnetten worden geconfronteerd met verschillende beperkingen op het gebied van ruimte, veiligheid, milieueffecten en projecttijden.een enkele kabelspecificatie kan niet voldoen aan de vereisten van alle stedelijke toepassingsscenario'sDoor strategische inzet van compacte XLPE-kabels met middenspanning, brandbestendige kabel met lage rook en geen halogeen (LSZH), waterbomenbestendige kabels en lichte laagspannings-legeringskabels,belangrijke uitdagingen, zoals congestie in ondergrondse tunnelwerken, brandgevaar en isolatieveroudering veroorzaakt door vochtige omgevingen effectief kunnen worden aangepakt.

Voor ontwerpers van stedelijke elektriciteitsnetwerken en ingenieursondernemers kunnen gedifferentieerde en geoptimaliseerde kabeloplossingen overbodige investeringen verminderen, bouwtijden verkorten,en de operationele stabiliteit van stedelijke distributienetwerken op lange termijn te verbeterenEen verstandige selectie van kabels vormt de hoeksteen voor de bouw van een veilig, efficiënt en toekomstgericht modern stedelijk elektriciteitsnet.