Βασικά κριτήρια επιλογής για τα καλώδια ηλεκτρικής ενέργειας MV σε έργα βιομηχανικής υποδομής

Τα καλώδια ισχύος μέσης τάσης (MV) (6kV35kV) αποτελούν την κρίσιμη ραχοκοκαλιά της διανομής ενέργειας στις βιομηχανικές υποδομές, συμπεριλαμβανομένων των εργοστασίων παραγωγής, των ορυχείων, των πετροχημικών εγκαταστάσεων,κέντρα δεδομένωνΓια τους μηχανικούς και τους εργολάβους του έργου, η επιλογή των καλωδίων ηλεκτρικής ενέργειας MV που πληρούν τις τεχνικές προδιαγραφές, την αξιοπιστία της λειτουργίας,και τις απαιτήσεις συμμόρφωσης είναι ζωτικής σημασίας για την αποφυγή καθυστερήσεων του έργου, αποτυχίες εξοπλισμού και κινδύνους ασφάλειας.

Για τους επαγγελματίες της μηχανικής και της κατασκευής,η βασική προϋπόθεση για την επιλογή καλωδίου MV είναι η αυστηρή αντιστοίχιση μεταξύ της ονομαστικής τάσης του καλωδίου (Uo/U) και της ονομαστικής τάσης του βιομηχανικού συστήματος ηλεκτροπαραγωγήςΣύμφωνα με τα πρότυπα IEC 60502 και GB/T 12706, τα καλώδια Uo (φυσική τάση προς το έδαφος) και U (φυσική τάση προς το έδαφος) πρέπει να καλύπτουν πλήρως τη μέγιστη τάση λειτουργίας του συστήματος και τις παροδικές υπερφυσικές τάσεις.Για παράδειγμα., ένα 10kV σύστημα στερεής γείωσης απαιτεί καλώδιο MV 8,7/10kV,Δεν είναι ένα καλώδιο 6/10kV ̇ υπο-μεγέθους της ονομαστικής τάσης θα οδηγήσει στην επιτάχυνση της γήρανσης της μόνωσης και την πιθανή βλάβη υπό συνθήκες κορυφαίου φορτίου.

Επιπλέον, το επίπεδο μόνωσης πρέπει να καθορίζεται με βάση τον τρόπο γείωσης του συστήματος: η κανονική μόνωση ισχύει για τα τυποποιημένα στερεά γειωμένα δίκτυα,Ενώ η βαθμιαία μόνωση (απομόνωση άμυνας) είναι υποχρεωτική για συστήματα γείωσης υψηλής αντίστασης ή συντονισμού (συνήθιστα στα ορυχεία), υπεράκτιες πλατφόρμες και κρίσιμες βιομηχανικές εγκαταστάσεις) για την ενίσχυση της ανοχής σε σφάλματα.

Το υλικό και η δομή του αγωγού καθορίζουν άμεσα την ικανότητα μεταφοράς ρεύματος του καλωδίου MV, τη θερμική σταθερότητα βραχυκυκλώματος,και προσαρμοστικότητα εγκατάστασης.

Διοδηγοί χαλκού (Cu):Με αγωγιμότητα 102% IACS, οι αγωγοί χαλκού προσφέρουν ανώτερη θερμική σταθερότητα (θερμοκρασία βραχυκυκλώματος έως 250 °C), αντοχή στη διάβρωση και χαμηλή πτώση τάσης.Συνιστάται για σενάρια κρίσιμης φόρτωσηςΤο χαλκό έχει υψηλότερο προκαταρκτικό κόστος, ενώ το χαλκό έχει υψηλότερο κόστος.Η μακρά διάρκεια ζωής (40-50 έτη) και οι χαμηλές απαιτήσεις συντήρησης μειώνουν το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας (TCO) για βιομηχανικά έργα.

Διοδηγοί από αλουμίνιο (Al/AAAC):Το αλουμίνιο είναι 30~40% πιο οικονομικά αποδοτικό από τον χαλκό και 35% ελαφρύτερο, καθιστώντας το κατάλληλο για καλωδιακές διαδρομές μεγάλων αποστάσεων, εγκαταστάσεις αεραγωγών και μη διαβρωτικές βιομηχανικές περιοχές.Οι μηχανικοί πρέπει να σημειώσουν ότι οι αλουμινένιοι αγωγοί απαιτούν 1.5·2 φορές μεγαλύτερη διατομή από τον χαλκό για να επιτευχθεί ισοδύναμη ακρίβεια και δεν συνιστάται για περιβάλλοντα υψηλού βραχυκυκλώματος ρεύματος ή διαβρωτικά σημεία λόγω χαμηλότερης θερμικής σταθερότητας.

Σύμφωνα με το GB 50217-2018 (Κώδικας σχεδιασμού μηχανικής καλωδίων ηλεκτρικής ενέργειας), η ελάχιστη διατομή των αγωγών καλωδίων MV για συστήματα 10 kV είναι 25 mm2.Οι ράβδοι (κατηγορία 2/5) προτιμούνται για βιομηχανικές εφαρμογές λόγω της ευελιξίας τους., η οποία διευκολύνει την εγκατάσταση σε στενούς χώρους, κατακόρυφους άξονες και περιοχές με μηχανικές δονήσεις.

Η μόνωση είναι το βασικό εμπόδιο ενάντια στην ηλεκτρική βλάβη.και η επιλογή του πρέπει να ευθυγραμμίζεται με το περιβάλλον λειτουργίας του έργου και τις τεχνικές απαιτήσεις οι μηχανικοί πρέπει να δίνουν προτεραιότητα στα υλικά μόνωσης που εξισορροπούν την αντοχή, αντοχή στη θερμότητα και οικονομική απόδοση.

Σωλήνες για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειαςΩς το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο μονωτικό υλικό για τα βιομηχανικά καλώδια MV, το XLPE προσφέρει συνεχή θερμοκρασία λειτουργίας από 90 °C (MV-90) έως 105 °C (MV-105), υψηλή διηλεκτρική αντοχή (≥ 25 kV/mm),και χαμηλή διαλεκτρική απώλειαΤο XLPE που συνδέεται με υπεροξείδιο, ειδικότερα, ελαχιστοποιεί την υδροφορία (μια σημαντική αιτία αποτυχίας της μόνωσης) και είναι κατάλληλο για άμεση ταφή, εσωτερικές/εξωτερικές εγκαταστάσεις,και γενικά βιομηχανικά σενάριαΗ μακρά διάρκεια ζωής και η χαμηλή συντήρηση της την καθιστούν την πρώτη επιλογή για τα περισσότερα βιομηχανικά έργα καλωδίων MV.

Ημονωτική ύλη EPR (εθυλοπροπυλενικό καουτσούκ):Η μόνωση EPR υπερέχει σε σκληρά βιομηχανικά περιβάλλοντα, με εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας από -55°C έως +105°C, ανώτερη ευελιξία και αντοχή στην υγρασία.υπεράκτιες εγκαταστάσεις, και περιοχές υψηλών δονήσεων (π.χ. εγκαταστάσεις παραγωγής με βαριά μηχανήματα), όπου το XLPE μπορεί να γίνει εύθραυστο ή να υποβαθμιστεί με την πάροδο του χρόνου.Τα καλώδια που στεγνώνονται με EPR προσφέρουν επίσης καλύτερη αντοχή στη χημική διάβρωση, καθιστώντας τους κατάλληλους για πετροχημικές εγκαταστάσεις.

Οι βιομηχανικοί χώροι κατασκευής και τα επιχειρησιακά περιβάλλοντα παρουσιάζουν πολλαπλούς μηχανικούς κινδύνους, συμπεριλαμβανομένων των φυσικών επιπτώσεων, της ακτινικής πίεσης, της τεντωτικής πίεσης και της διάβρωσης του περιβάλλοντος.Οι μηχανικοί πρέπει να προσδιορίσουν τα καλώδια MV με κατάλληλη θωράκιση και κάλυψη για να εξασφαλίσουν μακροχρόνια αξιοπιστία.

Πανοπλία:Η θωράκιση από χαλύβδινη ταινία (STA, YJV22) παρέχει αποτελεσματική προστασία από την ακτινοβολητική πίεση, την κίνηση του εδάφους και τη βλάβη από τρωκτικά, καθιστώντας την κατάλληλη για άμεση ταφή και υπόγειες βιομηχανικές εγκαταστάσεις.Σιδηροτροχιακή θωράκιση (SWA), YJV32) προσφέρει υψηλή αντοχή σε εφελκυσμό, σχεδιασμένη για κατακόρυφους άξονες, γέφυρες και εγκαταστάσεις μεγάλων πτώσεων (π.χ. άξονες ορυχείων, υπεράκτιες πλατφόρμες) όπου τα καλώδια υπόκεινται σε σημαντική ένταση.Απαιτείται μη μαγνητική θωράκιση (ατσάλι/αλουμίνιο) για τα μονοπυρηνικά καλώδια MV για την αποφυγή θέρμανσης από κυκλικό ρεύμα.

Επένδυση:Τα περιβλήματα PVC είναι οικονομικά αποδοτικά και κατάλληλα για γενικά βιομηχανικά περιβάλλοντα χωρίς υπερβολική υγρασία ή έκθεση σε χημικές ουσίες.ιδανικό για άμεση ταφήΟι κάλυκες LSZH (Low Smoke Zero Halogen) είναι υποχρεωτικές για τις κρίσιμες ζώνες πυρκαγιάς (π.χ. κέντρα δεδομένων, σήραγγες,Τα συστήματα ηλεκτροπαραγωγής έκτακτης ανάγκης) καθώς εκπέμπουν ελάχιστες τοξικές καπνές και καπνό κατά την καύση, σύμφωνα με τα πρότυπα IEC 60332-3 και GB/T 19666

Οι μηχανικοί και οι εργολάβοι του έργου πρέπει να επαληθεύουν ότι τα καλώδια MV πληρούν τα ακόλουθα κριτήρια ηλεκτρικής απόδοσης για τη διασφάλιση της ασφάλειας και της σταθερότητας του συστήματος:

Αμπεκτικότητα:Η ικανότητα μεταφοράς ρεύματος του καλωδίου πρέπει να υπερβαίνει το μέγιστο συνεχές ρεύμα φορτίου, λαμβανομένων υπόψη της ποικιλομορφίας φορτίου και της μελλοντικής επέκτασης.Ομαδική εγκατάσταση, θερμική αντίσταση του εδάφους) πρέπει να λαμβάνονται υπόψη σύμφωνα με τις IEC 60364 και GB 50217.

Αντίσταση βραχυκυκλώματος:Τα καλώδια MV πρέπει να αντέχουν το μέγιστο ρεύμα βραχυκυκλώματος (Isc) του συστήματος για 1 ̇ 3 δευτερόλεπτα χωρίς θερμική βλάβη.

Μείωση τάσης:Περιορίζεται σε ≤3·5% από την πηγή έως το φορτίο (ανάλογα με τα πρότυπα IEC/GB) για να εξασφαλιστεί η σταθερή λειτουργία εξοπλισμού ευαίσθητου στην τάση (VSD, PLC, μηχανήματα ακριβείας).

Όλα τα καλώδια MV πρέπει να συμμορφώνονται με διεθνή και περιφερειακά πρότυπα, συμπεριλαμβανομένων των προτύπων IEC 60502 (καλώδια ισχύος MV), GB/T 12706 (καλώδια ισχύος για ονομαστικές τάσεις 35kV και κατώτερες), NEC 310 (ΗΠΑ),και EN 50215 (Ευρώπη)Οι σχετικές πιστοποιήσεις (CE, UL, CCC, KEMA) πρέπει να επαληθεύονται για να εξασφαλίζεται η ποιότητα του προϊόντος και η συμμόρφωση του έργου.

Υπόθεση 1: Πρόγραμμα νέας ενέργειας ύψους 45,33 εκατομμυρίων γιουάν

Χρήστης: Guoneng (Dachaidan) Photovoltaic Power Generation Co., Ltd.

Σχέδιο: Προμήθεια καλωδίων εναλλασσόμενου ρεύματος από αιολικό και ηλιακό σύστημα αποθήκευσης 1 εκατ. kW

Βασικές απαιτήσεις: Εξωτερικές, μακρινές διαδρομές, αντοχή στην υγρασία

Λύση Jinhong:

Δοκιμή καλωδίου: ZRC-YJLHY23-26/35KV, ZC-YJY23-26/35KV

Κεντρικά πλεονεκτήματα: PE περίβλημα (αδιάβροχο), επιβραδυντικό φλόγας (ZRC), κατάλληλο για εξωτερικό περιβάλλον Gobi

Αποτέλεσμα του έργου: έγκαιρη παράδοση τον Αύγουστο του 2024, σταθερή λειτουργία για 6 μήνες.

Υπόθεση 2: Ιατρικό έργο 25,83 εκατομμυρίων γιουάν

Χρήστης: Shanghai Baoye Group Co., Ltd. (Mengcheng People's Hospital)

Σχέδιο: Συνολικό σύστημα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας νοσοκομείων

Βασικές απαιτήσεις: Ασφάλεια κατά πυρκαγιάς, αξιοπιστία, χαμηλή ποσότητα καπνού

Λύση Jinhong:

Δοκιμαστικό μοντέλο: FS-WDZ-YJY23 26/35KV, NH-YJV22 26/35KV

Κεντρικά πλεονεκτήματα: Κάλυψη LSZH (χαμηλός καπνός, μηδενικό αλογόνιο), επιβραδυντικό πυρκαγιάς NH, ανταποκρίνεται στα πρότυπα πυρκαγιάς νοσοκομείων

Αποτέλεσμα του έργου: Πέρασε από την αποδοχή πυρκαγιάς τον Μάιο του 2024, χωρίς αρχεία διακοπής ρεύματος.

Υπόθεση 3: Σχέδιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από άνθρακα ύψους 26,91 εκατομμυρίων γιουάν

Χρήστης: Xinjiang Zhongneng Electric Power Development Co., Ltd.

Σχέδιο: Προμήθεια καλωδίων για έργο ηλεκτροπαραγωγής άνθρακα 2*1 εκατ. kW

Βασικές απαιτήσεις: υψηλή θερμοκρασία, αντοχή σε δονήσεις, κάθετη εγκατάσταση

Λύση Jinhong:

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

Κεντρικά πλεονεκτήματα: Ατσάλινη θωράκιση σύρματος (αντίσταση στη διάταξη), υψηλής θερμοκρασίας μόνωση XLPE (προσαρμογή στο περιβάλλον 60 °C στην περιοχή του λέβητα)

Αποτέλεσμα του έργου: Παράδοση τον Ιανουάριο του 2025, σύμφωνα με το χρονοδιάγραμμα έναρξης λειτουργίας της μονάδας ηλεκτροπαραγωγής άνθρακα.

Συνδυάζοντας τις παραπάνω περιπτώσεις και παραμέτρους, οι ακόλουθες επιλογές καλωδίων MV συνιστώνται για επαγγελματίες μηχανικών και κατασκευαστών, που καλύπτουν κοινά βιομηχανικά σενάρια:

• Γενική βιομηχανική άμεση ταφή: Cu/Al XLPE STA PVC (YJV22)
• Ζώνες κρίσιμης σημασίας για πυρκαγιές (κέντρα δεδομένων, συστήματα έκτακτης ανάγκης): Cu XLPE LSZH FR (WDZA-YJY) ️ Συμμορφώνεται με τα πρότυπα πυρκαγιάς, εξασφαλίζοντας την ακεραιότητα του κυκλώματος κατά τη διάρκεια πυρκαγιών.
• Ορυχεία/Πετροχημικές εγκαταστάσεις: Cu EPR Armored Cables (YJV32-EPR) ️ Ανθεκτικές σε δονήσεις, χημική διάβρωση και ακραίες θερμοκρασίες, που πληρούν τις απαιτήσεις πιστοποίησης ATEX/IECEx.
• Βόρειοι άξονες/γέφυρες: Cu XLPE SWA LSZH (YJV32) ️ Υψηλή αντοχή στη τράβηξη και πυρηνική ασφάλεια, κατάλληλες για εγκαταστάσεις υψηλής τάσης.
• Διανομή μεγάλων αποστάσεων: Al XLPE STA PE (YJLV22) ¢ οικονομικά αποδοτικό, ελαφρύ, κατάλληλο για μεγάλα βιομηχανικά πάρκα.

Συμπεράσματα

Για τους μηχανικούς και τους εργολάβους του έργου, η επιλογή των καλωδίων ισχύος MV απαιτεί συστηματική προσέγγιση που ενσωματώνει τη συμβατότητα τάσης, τις επιδόσεις αγωγού/μόνωσης, τη μηχανική προστασία,ηλεκτρική ασφάλειαΟι πρόσθετες τεχνικές περιπτώσεις και ο πίνακας τεχνικών παραμέτρων παρέχουν άμεση αναφορά για τον σχεδιασμό του έργου, την επιλογή υλικών και την κατασκευή επί τόπου,βοηθώντας τους επαγγελματίες να αποφεύγουν τα συνηθισμένα λάθη επιλογής και να εξασφαλίζουν την ασφάλεια και την αξιοπιστία του έργου.

Η JINHONG ειδικεύεται σε υψηλής απόδοσης καλώδια ισχύος 6kV35kV MV, πλήρως συμβατά με τα πρότυπα IEC, GB και NEC.με προσαρμόσιμες επιλογές για αγωγούς χαλκού/αλουμινίουΓια το σχεδιασμό καλωδίων ειδικού σχεδίου, την επαλήθευση τεχνικών παραμέτρων και την υποστήριξη επί τόπου,Επικοινωνήστε με την ομάδα μηχανικών της JINHONG για τη βέλτιστη επιλογή υλικών και την επιτυχία του έργου..