YJV62/YJV72 Doppelader-Panzerkabel für 35kV extreme Umgebungen

Wenn sich die Übertragungsleitungen von geschützten Umspannwerken in schwere Umgebungen mit direktem Vergraben oder Fernverteilung erstrecken, reichen die elektrischen Leistungsspezifikationen allein nicht aus.Die Kabel müssen immensen mechanischen Belastungen standhalten., einschließlich Zugbelastungen während der Montage, Zerkleinerungskräfte durch schweren Fahrzeugverkehr und Auswirkungen geologischer Verschiebungen.

Dieser Bericht über die Haltbarkeitsleistung analysiert die konstruktionstechnischen Eigenschaften von Kabeln YJV62 und YJV72 (35 kV und höher).Einzelheiten zu den mechanischen und physikalischen Grundsätzen, die sie als Kernkomponenten von Mittelspannungsverteilungs- und Umspannungsnetzen bilden.

Strukturanalyse: Mechanische Eigenschaften von Doppelschichtpanzerungen

Eine Besonderheit der Kabel YJV62/YJV72 (siehe Strukturquerschnitt) ist ihr zweischichtiges Panzerungssystem.Jede Rüstungsschicht erfüllt eine spezifische mechanische Funktion..

Innenschicht: Grobstahldraht (Ziehschutz)

Hauptfunktion:Wirkt als Hauptlastträger für Zugkräfte.

Technisches Prinzip:Die Kabel werden bei der Montage in tiefen Gräben oder vertikalen Schächten enormen Zugkräften ausgesetzt.Auf diese Weise wird verhindert, dass die Kupferleiter durch Zugverformungen verändert werdenEine solche Verformung würde ansonsten den elektrischen Widerstand erhöhen und das Kabel dauerhaft beschädigen.

Anwendungskritik:Eine verbindliche Anforderung für horizontale Zug- und Vertikalanlagen (Riser) mit erheblichen Höhenveränderungen.

Außenstruktur: Stahlband (Seitenschutz)

Hauptfunktion:Widerstand gegen seitlichen Druck.

Konstruktionsprinzip:Nach dem Vergraben wird das Kabel sowohl statischem Bodendruck als auch dynamischen Belastungen ausgesetzt (z. B. schweren Lastwagen, die über flache Gräben fahren).Verteilung des äußeren Drucks um den Umfang des Kabels, um eine Verformung der XLPE-Dämmung zu verhindern, die ansonsten zu einem Abbau der Dämmung bei einer Spannung von 35 kV führen könnte.

Anwendungskritik:Ein wesentliches Merkmal für Installationen, die direkt unter Straßen, an Eisenbahnübergängen und in Schwerindustriezonen vergraben werden.

Anwendungsszenario: Übereinstimmung der mechanischen Eigenschaften mit den Anforderungen an die Infrastruktur

Die Kabel YJV62/YJV72 sind speziell für Hochspannungsumgebungen konzipiert.

A. Ein- und Ausgangsleitungen der Unterstation

Die Unterstationen sind durch dichtes und komplexes Kabellayout und ein hohes Risiko für Fehlerströme gekennzeichnet.Die zweischichtige Metallrüstung bietet eine kritische elektromagnetische Abschirmung (radialer elektrischer Feldschutz) und physischen Schutz in überfüllten Kabelgräben, so daß im Falle eines Fehlers keine physikalischen Verformungen oder Risse der Kabel durch die immensen elektromagnetischen Kurzschlusskräfte verursacht werden.

B. Schwerlast-Direktbegrabung / Fernstromübertragung

Die Verwendung von Betonleitungen ist bei der Verlegung von 35kV-Leitungen in offenem Gelände oft nicht wirtschaftlich machbar.Die äußere Stahlbandstruktur bietet den notwendigen Panzerschutz, wodurch das Kabel dem direkten Kontakt mit felsiger Rückfüllung standhält und kontinuierlichen Biegungsspannungen durch Bodenablagerung standhält.

C. Straßen- und Brückenübergänge

Dynamische Verkehrsbelastungen erzeugen einen intensiven, zyklischen Seitendruck.Ein Doppelschicht-Rüstungskonzept (mit grobem Stahldraht oder Stahlband) stellt den technischen Mindeststandard für Horizontale Richtbohrungsanlagen (HDD) und Straßenkreuzungen dar.

Kerntechnische Grundsätze: thermische und elektrodynamische Eigenschaften bei 35 kV

Der Betrieb bei 35 kV erzeugt elektrische Spannungen, die die in Niederspannungssystemen weit übersteigen.

• XLPE Dielektrische Festigkeit: Die Querschnitt-Polyethylen-Isolation (XLPE) ist speziell so konzipiert, dass sie hohen elektrischen Feldgradienten standhält, ohne eine Teilausladung zu erleiden.Selbst winzige Luftlücken innerhalb der Isolierung können "elektrische Baumwellen" auslösen.Diese Kabel verwenden ein Präzisions-Extrusionsverfahren, um eine dicke Isolationsschicht zu erzeugen, wodurch solche Luftlücken effektiv beseitigt werden.
• Halbleitende Schicht: Das Diagramm zeigt eine Schicht aus schwarzem Material, die sich über dem Kupferleiter und unterhalb des metallischen Schildes befindet; dies ist die halbleitende Schildschicht.Seine Funktion ist es, das elektrische Feld zu homogenisieren und zu verhindern, dass Punkte der elektrischen Feldspannung KonzentrationAnsonsten könnten solche Spannungskonzentrationspunkte zu einer Luft-Ionisierung führen, wodurch sich die XLPE-Isolation von innen nach außen abbaut.
• Kapazitiver Ladestrom: Bei einer Spannung von 35 kV verhält sich das Kabel wie ein großer Kondensator.Dieser Strom kann erheblich sein.Die präzise geometrische Konstruktion der XLPE-Isolier- und Halbleiterschichten zielt darauf ab, diesen dielektrischen Verlust zu minimieren.

Handbuch für Anlagen vor Ort und geologische Notfälle

Die Verlegung von 35 kV-Pantelkabeln erfordert den Einsatz schwerer Maschinen und die strikte Einhaltung der Spezifikationen für die physische Installation.

• Spannungsberechnung: Überschreitung der maximal zulässigen Zugspannung ist strengstens verboten.Diese Grenze wird in der Regel anhand der Querschnittsfläche des Leiters und der Zugfestigkeit des Stahldrahtes berechnet.Überschreitung kann zu einer dauerhaften Dehnungsdeformation des Kupferleiters führen.
• Grenzwerte für den Biegeradius: Aufgrund der Verwendung dicker Stahldrähte und Stahlbänder in der PanzerungsschichtDer Mindestbiegungsradius muss streng auf mindestens das 20-fache des Kabeldurchmessers (und mindestens das 25-fache während des Ziehvorgangs) gehalten werden.Ein kleiner Radius kann dazu führen, dass sich das Stahlband nach innen biegt, die XLPE-Isolationsschicht zerkleinert und das Kabel nicht in der Lage ist, seine Nennleistung von 35 kV zu erfüllen.
• Gräbenbett und thermisch stabile Rückfüllung:
  • Es ist strengstens verboten, Kabel direkt auf Felsen zu legen; es ist eine Unterlage aus Sand oder abgeschirmtem Boden mit einer Dicke von mindestens 100 mm anzubringen.
  • Bei Hochspannungstransmissionsprojekten ist die Wärmewiderstandsfähigkeit des umgebenden Bodens von entscheidender Bedeutung.Es sollten thermisch stabile Rückfüllmaterialien verwendet werden, um eine Wärmeansammlung zu verhindern (was zu einem erhöhten elektrischen Widerstand und einer verkürzten Lebensdauer des Kabels führen kann)..
  • Über die Kabel müssen Betonschutzeinschläge oder Warnbänder angebracht werden.
• Kritik der Kabelverbindungen: Bei 35 kV-Systemen stellen die Feldverbindungen (Kabelanschlussstellen) das schwächste Glied dar.und die Luftfeuchtigkeit während der gemeinsamen Montage unter den festgelegten Grenzwerten bleiben.Spannungskegel (oder Spannungsentlastungskegel) müssen von qualifiziertem Personal installiert werden, um die elektrische Feldverteilung am Kabelabtrennpunkt wirksam zu steuern.
• Anschluss und Erdung an die Hülle: Die groben Stahldrähte und Stahlbänder müssen an den Enden zuverlässig verbunden und geerdet sein.Die durch die 35 kV-Leiter im Panzer induzierten Zirkulationströme müssen ordnungsgemäß gesteuert werden, um eine Überhitzung zu verhindern..

Technische FAQ

• F: Warum werden dicke Stahldrähte anstelle von Stahlbändern verwendet?
  A: Stahlbänder bieten zwar eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen seitlichen Druck (Zerschlagung), aber ihre Zugfestigkeit ist sehr gering.Dicke Stahldrähte dienen als Strukturrahmen, die das Gewicht des Kabels während der Montage tragen und Schäden an den inneren Kabelkernen verhindern.
• F: Können Kabel YJV62/YJV72 in vertikale Schächte eingebaut werden?
  A: Ja, aber solche Anlagen erfordern erhebliche Zugbelastungen.Die Kabel müssen in regelmäßigen Abständen ordnungsgemäß befestigt (geklemmt) werden, um ihr eigenes Gewicht zu tragen.Die Klemmen dürfen die äußere PVC-Hülle nicht beschädigen, da sonst Feuchtigkeit in die Stahlbänder eindringen und eine schnelle Korrosion verursachen könnte.
• Wie beeinflusst die Doppelschichtpanzerung die Wärmeabgabe?
  Antwort: Die Metallschichten besitzen eine gute Wärmeleitfähigkeit, was die radiale Wärmeabgabe erleichtert.wenn mehrere gepanzerte Kabel in unmittelbarer Nähe gelegt werden, z. B. wenn sie eng in Kabelkanälen gebündelt sind, treten gegenseitige Heizwirkungen auf.Daher muß die Stromtragfähigkeit (Nennstrom) auf der Grundlage der Anzahl der Kabel in der Gruppe und der Wärmewiderstandsfähigkeit des umgebenden Bodens abgeschätzt werden.