Modernizacja sieci energetycznych w miastach stała się podstawową inicjatywą infrastrukturalną dla nowoczesnych miast.integracja rozproszonych systemów fotowoltaicznych, a odnowy systemów elektrycznych w starszych dzielnicach mieszkalnych powodują ciągły wzrost zapotrzebowania na przesył energii na sieciach dystrybucyjnych.starzejące się kable stoją przed poważnymi wyzwaniami, w tym niewystarczająca zdolność przesyłowa, słaba adaptacja przestrzenna, nieodpowiednie osiągi w zakresie bezpieczeństwa przeciwpożarowego i krótki okres eksploatacji.
Kable niskiego napięcia (0,6/1 kV) i średniego napięcia (3,6/6 kV) 8,7/15 kV) tworzą kręgosłup miejskich systemów dystrybucji energii.W przypadku budowy sieci miejskiej istnieje wiele ograniczeń, takich jak wąskie tunele podziemne., wysoka gęstość budynków, ograniczone okna budowlane, surowe przepisy dotyczące hałasu środowiskowego i rygorystyczne normy bezpieczeństwa publicznego.Standardowe kable nie są już wystarczające, aby sprostać wymaganiom tych złożonych środowisk urbanistycznych.
Niniejszy artykuł analizuje kluczowe wyzwania w zakresie renowacji sieci energetycznej w miastach, przedstawia optymalizowane rozwiązania dla kabli niskiego i średniego napięcia, przedstawia tabelę porównawczą parametrów technicznych,udostępnia typowe studia przypadków projektów miejskich, i oferuje praktyczne zalecenia dotyczące wyboru i montażu produktów dla projektantów elektrycznych, inżynierów użyteczności publicznej i wykonawców infrastruktury.
- Ograniczona powierzchnia użytkowa podziemna:Istniejące okopy kablowe i tunele użyteczności publicznej mają ograniczoną pozostałą przestrzeń.
- Wyższe wymagania bezpieczeństwa:Gęsto zaludnione obszary mieszkaniowe, podziemne tunele i odcinki przyległe do linii metra nakładają surowsze wymagania w zakresie opóźnienia płomienia, odporności na ogień i niskiego poziomu dymu.wydajność zerowego halogenu (LSZH).
- Niepewność dotycząca wzrostu obciążenia:Integracja stacji ładowania pojazdów elektrycznych, urządzeń magazynowania energii i rozproszonych systemów fotowoltaicznych prowadzi do nagłych wzrostów obciążeń dynamicznych,wymaganie, aby kable miały wystarczającą tolerancję przeciążenia.
- Złożone środowisko urbanistyczne:Gęste rozkłady pracy i znaczne zakłócenia w ruchu wymagają przewodów o doskonałej elastyczności zgięcia i łatwości montażu.
- Wymagania dotyczące wiarygodności eksploatacji długoterminowej:Przerwy energetyczne w miastach mają powszechny wpływ na społeczeństwo; operatorzy sieci wymagają, aby kable miały takie cechy, jak odporność na starzenie się, odporność drzew wodnych i długą żywotność.
Normy odniesienia: IEC 60502, GB/T 12706, GB/T 19666
| Rodzaj kabla | Poziom napięcia | Maksymalna ciągła temperatura pracy | Optymalizacja podstawowej korzyści | Typowe zastosowania miejskie |
|---|---|---|---|---|
| Kabel konwencjonalny MV XLPE | 80,7/15 kV | 90°C | Powszechnie opłacalne | Nowa dzielnica miejska, wspólny podziemny korpus |
| Kompaktowany kabel MV XLPE | 80,7/15 kV | 90°C | Mała średnica zewnętrzna, oszczędność miejsca w rurze | Rekonstrukcja wąskiej starej kablówki |
| Kabel MV odporny na wodę | 80,7/15 kV | 90°C | Przeciwko starzeniu się drzew wodnych | Wysokie poziomy wód podziemnych, linie podziemne w miastach nadbrzeżnych |
| LSZH ognioodporny kabel MV | 80,7/15 kV | 90°C | Niski poziom dymu, zero halogenów, opóźniacz płomienia | Korytarz przewodni miejski |
| Przewód ognioodporny LSZH LV | 00,6/1kV | 90°C | Utrzymać układ pod ogniem. | Wysokich budynków mieszkalnych, zasilanie awaryjne |
| Kompaktowy kabel LV ze stopu aluminium | 00,6/1kV | 90°C | Lekkie i łatwe w montażu | Przekształcenie starej sieci miejskiej |
| Specjalny kabel LV do ładowania pojazdów elektrycznych | 00,6/1kV | 90°C | Obciążenie przeciwderujące uderzeniom, wielokrotne gięcie | Sieć miejskich publicznych stacji ładowania |
- Tunele w starszych obszarach miejskich z ograniczeniami przestrzennymi: priorytetem powinny być kable średniego napięcia z kompaktowymi przewodnikami.
- Tunele użytkowe i kompleksy wieżowców: obowiązkowe stosowanie kabli oporowych na ogień o niskiej stężeniu dymu (LSZH).
- Miasta przybrzeżne i obszary o wysokim poziomie wód gruntowych: Wybierz kable XLPE o średnim napięciu odporne na wodę.
- Odbudowa kompleksów mieszkaniowych: równoważenie mocy przesyłowej, łatwości montażu i całkowitego budżetu projektu.
- Płytko zakopane kable miejskie: wzmocnienie ochrony obudowy zewnętrznej w celu zapobiegania uszkodzeniom mechanicznym spowodowanym przez budowę dróg.
- Krótkie okna budowy: wstępne zainstalowanie akcesoriów kablowych w fabryce w celu skrócenia czasu pracy na miejscu.
- Ściśle kontrolować minimalny promień gięcia kabli w wąskich miejskich okopach, aby zapobiec mikro-pęknięciom w warstwie izolacyjnej.
- Gęsto rozmieszczone kable wielokrętowe: odpowiednio ustawić współczynniki obniżania mocy prądu, aby zapobiec akumulacji ciepła.
Kable miejskie do sieci energetycznej wymagają zazwyczaj okresu eksploatacji od 25 do 30 lat; w związku z tym należy wybrać specyfikacje, aby uniknąć nadmiernego lub niewystarczającego projektowania.Zaleca się współpracę z dostawcami w celu przeprowadzenia badań izolacji przed uruchomieniem i okresowego monitorowania częściowego rozładowania linii głównych średniego napięcia.
modernizacja i renowacja miejskiej sieci energetycznej stoi w obliczu wielu ograniczeń w zakresie przestrzeni, bezpieczeństwa, wpływu na środowisko i harmonogramów realizacji projektu;jedna specyfikacja kabla nie może spełniać wymogów wszystkich scenariuszy zastosowań miejskichStrategicznie wdrażając kompaktowe, średnio napięte kable XLPE, paliwoodporne kable o niskim poziomie dymu i zerowego halogenu (LSZH), kable odporne na wodę i lekkie kable ze stopu niskiego napięcia,kluczowe wyzwania, takie jak zatłoczenie w podziemnych tunelach, zagrożenia pożarowe i starzenie się izolacji spowodowane wilgotnym środowiskiem mogą zostać skutecznie rozwiązane.
Dla projektantów sieci energetycznych miejskich i wykonawców inżynieryjnych zróżnicowane i zoptymalizowane rozwiązania kablowe mogą zmniejszyć nadmierne inwestycje, skrócić terminy budowy,i zwiększyć długoterminową stabilność operacyjną sieci dystrybucyjnych w miastachRozsądny wybór kabli stanowi kamień węgielny dla budowy bezpiecznej, wydajnej i gotowej na przyszłość nowoczesnej miejskiej sieci energetycznej.
