< img height="1" width="1" style="display:none" src="https://www.facebook.com/tr?id=1328094928830899&ev=PageView&noscript=1" />
×
Optimierte Kabellösungen für die Modernisierung des städtischen Stromnetzes

Die Modernisierung städtischer Stromnetze ist zu einer zentralen Infrastrukturinitiative für moderne Städte geworden.Integration von verteilter Photovoltaik, und die Erneuerung des Stromnetzes in älteren Wohngebieten führen zu einem kontinuierlichen Anstieg des Stromübertragungsbedarfs an Verteilernetzen.Alte Kabel stehen vor großen Herausforderungen, einschließlich unzureichender Übertragungskapazität, schlechter räumlicher Anpassungsfähigkeit, unzureichender Brandschutzleistung und kurzer Lebensdauer.

Niedrigspannungs- (0,6/1 kV) und Mittelspannungskabel (3,6/6 kV 8,7/15 kV) bilden das Rückgrat der städtischen Stromverteilungssysteme.Der Bau des städtischen Netzes ist zahlreichen Einschränkungen unterworfen, wie z. B. engen unterirdischen Versorgungstunneln., hohe Gebäudedichte, begrenzte Baufenster, strenge Umweltschallvorschriften und strenge Sicherheitsstandards.Standardkabel reichen nicht mehr aus, um den Anforderungen dieser komplexen städtischen Betriebsumgebungen gerecht zu werden.

Dieser Artikel analysiert die wichtigsten Herausforderungen bei der Sanierung städtischer Stromnetze, skizziert optimierte Kabellösungen für Nieder- und Mittelspannung, stellt eine Vergleichstabelle für technische Parameter zur Verfügung,Teilnahme an typischen Fallstudien für städtische Projekte, und bietet praktische Empfehlungen zur Produktwahl und -installation für Elektrotechniker, Versorgungsingenieure und Infrastrukturunternehmer.

1Die wichtigsten Herausforderungen bei Projekten zur Modernisierung und Renovierung des städtischen Stromnetzes
  1. Beschränkte unterirdische Nutzfläche:Die bestehenden Kabelgräben und -tunnel haben nur begrenzten Platz, wobei die traditionellen kreisförmigen Kabel einen großen Querschnittsbereich einnehmen und die Installation neuer Kabel einschränken.
  2. Höhere Sicherheitsanforderungen:In dicht besiedelten Wohngebieten, unterirdischen Versorgungstunneln und unterirdischen U-Bahn-Abschnitten gelten strengere Anforderungen an die Flammschutzfähigkeit, Feuerfestigkeit und geringe Rauchbelastung.Leistung bei Nullhalogen (LSZH).
  3. Unsicherheit hinsichtlich des Lastwachstums:Die Integration von Ladestationen für Elektrofahrzeuge, Energiespeicher und verteilten Photovoltaikanlagen führt zu plötzlichen Anstiegen dynamischer Belastungen,die Anforderungen an Kabel, die über eine ausreichende Überlastverträglichkeit verfügen.
  4. Komplexe städtebauliche Umgebung:Durch enge Arbeitszeiten und erhebliche Verkehrsstörungen sind Kabel mit hervorragender Biegeflexibilität und einfacher Montage erforderlich.
  5. Anforderungen an die langfristige Betriebssicherheit:Städtische Stromausfälle haben weit verbreitete soziale Auswirkungen; Netzbetreiber verlangen von Kabeln Eigenschaften wie Alterungsbeständigkeit, Wasserbaumbeständigkeit und lange Lebensdauer.
2. Optimierte Lösungen für die Klassifizierung städtischer Niederspannungs- und Mittelspannungskabel
2.1 Mittelspannungskabellösung (Stammleitungen für die städtische 10 kV-Verteilung)
2.1.1 XLPE-isoliertes, kompaktes Mittelspannungskabel
Anwendungsszenarien:Städtische U-Bahn-Trunk-Linien, neue Stadtviertel und Renovierung alter Kabel-Tunnel.
Hauptvorteile:Die kompakte Leiterstruktur reduziert den Außendurchmesser des Kabels um 8% ∼15%, wodurch Platz in Versorgungstunneln eingespart wird. Die elektrische Leistung ist mit Standardkabeln vergleichbar.bietet einen Kostenvorteil gegenüber speziell angepassten Kabeln.
Technische Merkmale:Kreisförmig verdichteter Kupfer/Aluminiumleiter, XLPE-Isolation, Kupferbandschirm und PE-Außenhülle.
2.1.3 Wasserbaumdichte XLPE-isolierte Mittelspannungskabel
Anwendungsszenarien:Feuchte unterirdische Kabelgräben, Küstenstädte und Regionen mit hohem Grundwasserstand.
Hauptvorteile:Das modifizierte XLPE-Dämmmaterial hemmt das Wachstum von Wasserbäumen, verringert das Risiko einer Isolationszerstörung in feuchten städtischen Untergrundumgebungen erheblich und verlängert die Lebensdauer.
2.2 Niederspannungskabellösungen (0,6/1 kV; Gemeindestromversorgung; Stromverteilung von Gewerbegebäuden)
2.2.1 Feuerdichte Niederspannungskabel mit geringer Rauchdichte und null Halogen (LSZH)
Anwendungsszenarien:Stromanschlüsse für Wohngebäude, interne Stromverteilung in Geschäftsanlagen und Notstromversorgungsschaltungen.
Hauptvorteile:Bei einem Feuer eine bestimmte Dauer der Stromübertragung gewährleistet; entspricht den Vorschriften für die Stadtbrandschutzsicherheit in Hochhäusern.
2.2.2 Verdichte Niederspannungskabel aus Aluminiumlegierung
Anwendungsszenarien:Renovierung älterer Wohngemeinden und Umbau von Oberleitungen und U-Bahnen.
Hauptvorteile:Leichteres Gewicht, Erleichterung des Transports und der Installation; geringere Gesamtprojektkosten; geeignet für Fernvertretungen in städtischen Wohngebieten.
2.2.3 Niederspannungskabel für das Laden von Elektrofahrzeugen
Anwendungsszenarien:Städtische öffentliche Ladestationen; Ladekraftverteilkreise in gewerblichen Parkplätzen.
Hauptvorteile:Torsions- und Biegebeständigkeit; Widerstandsfähigkeit gegen häufige Lastschwankungen; stabile Leistung bei zyklischen Stoßbelastungen.
3Vergleichstabelle der technischen Spezifikationen für optimierte Niederspannungs- und Mittelspannungskabel

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

Typ des Kabels Spannungsgrad Maximale Dauerbetriebstemperatur Kernoptimierter Vorteil Typische städtische Anwendungen
Herkömmliches MV XLPE-Kabel 8.7/15 kV 90°C Kostenwirksam für alle Neues städtisches Viertel
Kompaktiertes MV XLPE-Kabel 8.7/15 kV 90°C Kleiner Außendurchmesser, spart Rohrplatz Rekonstruktion der schmalen alten Kabelbahn
Wasserbaumfestes MV-Kabel 8.7/15 kV 90°C Anti-Wasser-Baumalterung Hohe Grundwasserstände, Untergrundleitungen in Küstenstädten
LSZH Brandschutzkabel 8.7/15 kV 90°C Niedriger Rauch, kein Halogen, Flammschutzmittel Städtischer Rohrkorridor
Feuerdichtes LSZH LV-Kabel 00,6/1 kV 90°C Halten Sie den Stromkreis unter Feuer. Hochhäuser, Notstromversorgung
Kompakte LV-Kabel aus Aluminiumlegierung 00,6/1 kV 90°C Leichtgewicht, einfache Montage Umgestaltung des alten städtischen Gemeinschaftsnetzes
EV-Ladekabel mit LV-Spezialkabel 00,6/1 kV 90°C Schlagschutzlast, wiederholtes Biegen Städtisches öffentliches Ladesystem
4. Fallstudien zur Modernisierung und Nachrüstung des städtischen Stromnetzes
Fallstudie 1: Nachrüstung eines Kabeltunnels in einem alten städtischen Gebiet (10 kV Netz-Upgrade in einer Ostchinesischen Stadt)
Projekthintergrund:Der vorhandene Kabel-Tunnel war alt und hatte nur begrenzten Platz.
Herausforderungen:Herkömmliche Mittelspannungskabel konnten nicht auf den vorhandenen Kabelträgern untergebracht werden; der Zeitplan des Projekts war knapp.
Annahme einer Entscheidung:8.7/15 kV XLPE-isolierte Kabel mit komprimierten Leitern.
Projektergebnisse:Der Außendurchmesser des Kabels wurde um 12% verkürzt, so dass alle neuen Schaltungen erfolgreich im bestehenden Tunnel installiert werden konnten; die Projektdauer wurde um 18% verkürzt;und die hohen Kosten für den Tunnelbau wurden vermieden..
Wichtigste Erkenntnis:Kompakte Mittelspannungskabel sind die bevorzugte Lösung für die Nachrüstung von Tunneln in räumlich eingeschränkten alten städtischen Gebieten.
Fallstudie 2: Stromverteilungsvorhaben für einen Küstenstadt-Tunnel
Projekthintergrund:Ein Versorgungstunnel in einer neuen Küstenstadt, der Strom, Wasserversorgung und Telekommunikationsleitungen integriert; gekennzeichnet durch hohe Luftfeuchtigkeit und Nähe zu dicht besiedelten Wohngebieten.
Herausforderungen:Hohe Grundwasserstände drohten durch den "Wasserbaumeffekt" zu einem Ausfall der Isolierung; ein möglicher Brand könnte zu einer weit verbreiteten Freisetzung giftiger Gase führen.
Durchgeführte Lösung:Wasserabwehrfähige mittelspannungsverknüpfte Polyethylenkabel (XLPE) mit geringen Rauchgehaltenen (LSZH).
Projektergebnisse:Langzeitalterungstests in feuchten Umgebungen bestanden; die städtischen Brandschutznormen erfüllt; während der vier Betriebsjahre gab es keine Isolationsfehler.
Wichtigste Erkenntnis:Für Tunnelprojekte in feuchten Küstengebieten muss die Konstruktion eine wasserbauerfeste Isolierung mit einer geringen Rauchbelastung mit null Halogen umfassen.
Fallstudie 3: Nachrüstung des Stromnetzes in älteren Wohnanlagen (Niedrigspannung 0,6/1 kV)
Projekthintergrund:Die Kupferkabel in Hunderten von Wohngebäuden waren alt geworden.und die Übertragungskapazität war nicht ausreichend, um den Strombedarf von Haushalts-Klimaanlagen und neu installierten EV-Ladestationen zu deckenDer Bau erforderte eine minimale Störung des täglichen Lebens der Bewohner.
Annahme einer Entscheidung:Kompakte Aluminiumlegierung 0,6/1 kV XLPE-isolierte Kabel.
Projektergebnisse:Das reduzierte Kabelgewicht erleichterte die manuelle Installation in schmalen Gebrauchsgraben im Wohngebiet; die Bauzeit und der Lärmpegel wurden reduziert.und die wachsenden Strombedarf der Bewohner wurden erfüllt.
5Leitlinien für die Auswahl und Installation von Kabeln in städtischen Stromnetzen
5.1 Grundsätze für die Kabellauswahl
  • Tunnel in älteren städtischen Gebieten mit Platzengpässen: Vorrang geben Mittelspannungskabeln mit kompakten Leitern.
  • Versorgungsanlagen und Hochhäuserkomplexe: obligatorische Verwendung von flammschutzfähigen/feuerfesten Kabeln mit geringem Rauchgehalt und null Halogen (LSZH).
  • Küstenstädte und Gebiete mit hohem Grundwasserspiegel: Wählen Sie XLPE-Mittelspannungskabel aus, die Wasserbaumbeständig sind.
  • Nachrüstung von Wohnkomplexen: Gleichgewicht zwischen Übertragungskapazität, Installationsfreundlichkeit und Gesamtprojektbudget.
5.2 Schlüsselkontrollpunkte für den Bau vor Ort
  • Flachbegrabene Stadtkabel: Stärkung des äußeren Schutzes der Hülle, um mechanische Schäden durch Straßenbau zu vermeiden.
  • Kurze Baustellen: Kabelzubehör im Werk vorinstalliert, um die Arbeitszeit vor Ort zu verkürzen.
  • Streng kontrollieren Sie den Mindestbiegungsradius von Kabeln in engen städtischen Gräben, um Mikrorisse in der Isolationsschicht zu vermeiden.
  • Dicht verlegte Mehrkreislaufkabel: Zur Vermeidung der Wärmeansammlung müssen die Leistungssenkungsfaktoren angemessen eingestellt werden.
5.3 Empfehlungen für den Betriebslebenzyklus

Städtische Stromnetzkabel benötigen in der Regel eine Lebensdauer von 25 bis 30 Jahren; daher sollten Spezifikationen ausgewählt werden, um eine Über- oder Unterkonstruktion zu vermeiden.Es wird empfohlen, mit den Lieferanten zusammenzuarbeiten, um vor der Inbetriebnahme Isolierungstests und regelmäßige Überwachung von Teilabläufen für Mittelspannungsträngen durchzuführen..

6Schlussfolgerung.

Die Erweiterung und Renovierung städtischer Stromnetze ist mit zahlreichen Einschränkungen in Bezug auf Raum, Sicherheit, Umweltauswirkungen und Projektzeiten konfrontiert.Eine einzige Kabelspezifikation kann nicht alle Anforderungen aller städtischen Anwendungsszenarien erfüllenDurch strategische Bereitstellung von kompakten Mittelspannungskabeln aus XLPE, geringe Rauch-Null-Halogen- (LSZH) feuerbeständigen Kabeln, Wasserbaum-beständigen Kabeln und leichten Niederspannungskabeln aus LegierungSchlüsselprobleme wie Staus in unterirdischen Versorgungstunneln, Brandgefahren und Isolationsalterung durch feuchte Umgebungen wirksam angegangen werden können.

Für Stadtstromnetzentwickler und Ingenieurbetreiber können differenzierte und optimierte Kabellösungen überflüssige Investitionen reduzieren, die Bauzeitverkürzung verringern,und die langfristige Betriebstabilität der städtischen Verteilnetze zu verbessernEine vernünftige Auswahl der Kabel ist der Grundstein für den Aufbau eines sicheren, effizienten und zukunftsfähigen modernen städtischen Stromnetzes.