고전압 전원 케이블: 설계, 선택 및 애플리케이션 가이드

정의하는 것 고전압 전원 케이블 ?

단일 고전압 케이블 경로는 중형 도시에 전력을 공급하기에 충분한 1,000MW 이상의 전기를 전달할 수 있습니다. 기술 분류에서 고전압 케이블은 33kV(IEC 60183) 또는 69kV(IEEE) 이상의 정격 전압에서 작동합니다. 이 케이블은 발전 플랜트를 변전소, 도시 배전 허브 및 저전압 대안이 부하를 처리할 수 없는 대규모 산업 현장에 연결합니다.

150kV 이상에서는 초고압(EHV)으로 지정이 바뀌고, 345kV 이상에서는 초고압(UHV)이 적용됩니다. 학번에 상관없이 모두 고전압 전원 케이블 공통 요구 사항을 공유합니다. 즉, 수십 년 동안 오류 없이 극심한 전기 스트레스, 열팽창 및 환경 위험을 관리해야 합니다.

고전압 전원 케이블s Manufacturers, Suppliers, Factory

중국 고전압 전원 케이블 제조업체, 고전압 전원 케이블 공급업체 및 공장으로서 Huapu는 맞춤형 38/66kV-290/500kV XLPE 절연 전원 케이블을 판매합니다.

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핵심 부품 및 재료 과학

현대식 HV 케이블 구조는 체계적인 레이어 구조를 따릅니다. 도체는 일반적으로 전류 용량 및 기계적 유연성을 위해 선택된 연선 알루미늄 또는 구리입니다. 전송 회로의 경우 도체 크기 범위는 300mm²에서 2,500mm² 이상입니다. 도체 바로 위에는 전기장을 고르게 분산시켜 부분 방전을 방지하는 반도체 스크린이 있습니다.

단열층은 가장 중요한 요소입니다. 가교 폴리에틸렌(XLPE)은 더 높은 작동 온도(연속 90°C, 과부하 130°C)와 낮은 유전 손실로 인해 기존의 기름 함침지를 대체했습니다. 해저 케이블과 같은 특수 조건의 경우 에틸렌 프로필렌 고무(EPR)는 향상된 유연성과 수목 저항성을 제공합니다. 반도체 절연 스크린과 금속 스크린(구리선 또는 테이프)은 케이블 내의 전기장을 포함하는 접지된 차폐를 형성합니다.

외부 층은 침구 층, 금속 갑옷(매설용 강선 또는 테이프), 압출 폴리머 재킷(주로 PVC, 폴리에틸렌 또는 난연성 화합물) 등 기계적 보호 기능을 제공합니다. 화재가 중요한 설치에서는 광물 절연 설계 또는 특수 재킷이 수동적 내화성을 추가합니다.

XLPE는 전 세계 신규 HV 케이블 설치의 80% 이상을 차지합니다. , 유지 관리가 적고 열 성능이 향상되었습니다.

올바른 HV 케이블을 선택하는 방법

사양은 시스템 전압 및 오류 수준으로 시작되지만 실제 성능은 케이블을 설치 환경에 맞추는 데 따라 달라집니다. 필요한 전압 정격(U0/U)을 결정하는 것부터 시작하십시오. 132kV 시스템의 경우 일반적인 U0/U는 76/132kV입니다. 다음으로, 토양의 열 저항률(매설 케이블의 경우) 또는 주변 온도 및 일사량(머리 위의 경우)을 기준으로 연속 전류용량을 계산합니다. IEC 60287과 같은 표준은 계산 프레임워크를 제공합니다.

케이블 선택에 직접적인 영향을 미치는 요소:

• 단락 정격: 케이블은 열 한계를 초과하지 않고 1~3초 동안 최대 고장 전류를 견뎌야 합니다.
• 설치 방법: 직접 매설, 덕트, 공기 중 또는 수중 등 각각은 열 방출 및 기계적 보호 요구 사항에 영향을 미칩니다.
• 환경적 위험: 산업 플랜트의 화학 물질, UV 노출, 설치류 공격 및 진동으로 인해 특수 피복이 필요합니다. 탄화수소가 풍부한 지역의 경우, 난연성 고온 케이블 HV 회로와 함께 필요할 수도 있습니다.

IEC 60331 난연성 고온 방지 케이블 제조업체

Huapu는 IEC 60331 난연성 케이블 제조업체이며, 중국 고온 방지 케이블 공장은 도매 내화성 케이블 데이터 센터를 제공합니다.

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• 굽힘 반경: 설치 중에 절연 손상을 방지하려면 최소 굽힘 반경(일반적으로 케이블 직경의 15~20배)을 준수해야 합니다.

HV 케이블 비교 중전압 전원 케이블 전자는 IEC 60840(최대 150kV) 또는 IEC 62067(150kV 이상)에 따라 더 두꺼운 절연체, 더 견고한 스크린 및 엄격한 부분 방전 테스트를 요구합니다.

중전압 전원 케이블 제조업체, 공급업체, 공장

중국 중전압 전원 케이블 제조업체, 중전압 전원 케이블 공급업체 및 공장으로서 Huapu는 맞춤형 3.6/6kV-26/35kV 가교 폴리에틸렌 XLPE 절연 전원 케이블을 판매합니다.

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설치 모범 사례

고전압 케이블 포설은 정밀한 작업입니다. 기계적 응력을 방지하기 위해 트렌치 깊이, 깔개 재료 및 인장 장력을 제어해야 합니다. 무게가 15kg/m인 일반적인 132kV 단일 코어 케이블은 20kN 이상의 인장력을 발휘할 수 있으며, 이는 모니터링되지 않으면 안전 한계를 초과합니다. 케이블 롤러의 사용, 올바른 당김 눈 및 회전은 협상할 수 없습니다.

주요 설치 규칙:

• 당김 장력: 구리 도체의 경우 인장력을 도체 단면적 50N/mm²로 제한합니다. 알루미늄의 경우 30 N/mm².
• 측벽 압력: 굴곡 시 대부분의 구조물에서 측벽 베어링 압력은 5,000N/m 미만으로 유지되어야 합니다.
• 굽힘 반경: 단일 코어 케이블의 경우 최소 15D, 3심 케이블의 경우 최소 20D(D는 케이블 외경)의 반경을 유지하십시오.
• 조인트 및 종료 간격: 결함 위험을 최소화하기 위해 교통 구역에서 멀리 그리고 일반적으로 500m를 초과하는 간격으로 조인트를 배치합니다.

설치 후 외장 무결성 테스트와 고전압 DC 또는 VLF 테스트를 통해 전원을 공급하기 전에 절연 상태를 확인합니다. 설치 후 부분 방전 측정을 건너뛰는 것은 초기 케이블 고장의 주요 원인입니다.

테스트 및 시운전 프로토콜

모든 HV 케이블 시스템은 IEC 60840, 62067 또는 IEEE 48과 같은 지역 동등 규격을 준수하는지 확인하기 위해 일련의 테스트를 거칩니다. 각 릴에 대한 일상적인 공장 테스트에는 도체 저항, 1.25 U0의 부분 방전(PD) 수준 및 절연 두께가 포함됩니다. 새로운 XLPE 케이블의 PD 허용 임계값은 정격 전압의 1.25배에서 5pC를 초과하는 경우가 거의 없습니다.

현장 테스트 방법:

• 초저주파(VLF) 테스트: 케이블을 손상시키지 않고 절연 결함을 감지하기 위해 0.1Hz 정현파 전압(일반적으로 3U0)을 15~60분 동안 적용합니다.
• 부분 방전 매핑: 시간 영역 반사 측정법은 미터 수준의 정밀도로 결함 위치를 식별합니다.
• 외장 무결성 테스트: 5~10kV의 DC 전압은 외부 재킷과 금속 스크린의 연속성을 보장합니다.

잘 문서화된 시운전 보고서는 보증 처리 및 보험 승인을 가속화합니다.

앞으로 나아갈 길: HV 송전 동향

고전압 직류(HVDC)는 이제 ±525kV에서 작동하는 압출 XLPE 케이블을 통해 장거리 전력 전송을 재편하고 있습니다. 데이터 센터와 해상 풍력 발전소에서는 광섬유 모니터링이 통합된 소형, 고용량 케이블에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 또 다른 새로운 관행은 화재 성능을 저하시키지 않으면서 친환경적이고 할로겐이 없는 재킷을 채택하는 것입니다.

한편, 스마트 그리드 요구 사항은 분산 온도 감지(DTS) 및 실시간 동적 라인 등급을 요구하여 운영자가 열 과부하를 방지하면서 자산 활용도를 극대화할 수 있도록 합니다. 기술에 관계없이 올바른 고전압 전원 케이블을 선택하고 엄격한 설치 및 테스트 표준을 준수하는 것은 탄력적인 그리드의 기초로 남아 있습니다.