Fis-sistemi moderni tal-enerġija, il-kejbils ta’ vultaġġ għoli għandhom rwol vitali. Mill-grilji tal-enerġija taħt l-art fil-bliet għal-linji ta’ trasmissjoni fuq distanzi twal tul il-muntanji u x-xmajjar, il-kejbils ta’ vultaġġ għoli jiżguraw trasmissjoni effiċjenti, stabbli u sikura tal-enerġija elettrika. Dan l-artiklu se jesplora fil-fond id-diversi teknoloġiji relatati mal-kejbils ta’ vultaġġ għoli, inkluż l-istruttura, il-klassifikazzjoni, il-proċess tal-manifattura, il-karatteristiċi tal-prestazzjoni, l-installazzjoni u l-manutenzjoni tagħhom.
1. Struttura bażika ta' kejbils ta' vultaġġ għoli
Kejbils ta' vultaġġ għoli huma prinċipalment magħmula minn kondutturi, saffi ta' insulazzjoni, saffi ta' lqugħ u saffi protettivi.
Il-konduttur huwa l-kanal tat-trażmissjoni għall-kurrent u ġeneralment ikun magħmul mir-ram jew mill-aluminju. Ir-ram għandu konduttività u duttilità tajba, filwaqt li l-aluminju huwa relattivament irħis fl-ispiża u ħafif fil-piż. Dawn il-kondutturi ġeneralment ikunu fil-forma ta' wajers mibrumin b'ħafna linji biex tiżdied il-flessibbiltà.
Is-saff ta' insulazzjoni huwa parti ewlenija tal-kejbil ta' vultaġġ għoli, li għandu rwol fil-prevenzjoni tat-tnixxija tal-kurrent u fl-iżolament tal-konduttur mid-dinja ta' barra. Materjali ta' insulazzjoni komuni jinkludu polietilen inkroċjat (XLPE), karta taż-żejt, eċċ. L-XLPE għandu proprjetajiet elettriċi eċċellenti, reżistenza għas-sħana u saħħa mekkanika, u jintuża ħafna fil-kejbils moderni ta' vultaġġ għoli.
Is-saff tal-ilqugħ huwa maqsum f'ilqugħ intern u ilqugħ estern. L-ilqugħ intern jintuża biex jagħmel il-kamp elettriku uniformi u jipprevjeni li l-iskarika lokali tagħmel ħsara lis-saff tal-insulazzjoni; l-ilqugħ estern jista' jnaqqas l-interferenza tal-kamp elettromanjetiku estern fuq il-kejbil, u jipprevjeni wkoll li l-kejbil ikollu impatt elettromanjetiku fuq id-dinja ta' barra.
Is-saff protettiv jipproteġi prinċipalment il-kejbil minn ħsara minn fatturi esterni bħal ħsara mekkanika, korrużjoni kimika u intrużjoni tal-ilma. Normalment ikun magħmul minn armatura tal-metall u għant ta' barra. L-armatura tal-metall tista' tipprovdi saħħa mekkanika, u l-għant ta' barra għandu funzjonijiet reżistenti għall-ilma u kontra l-korrużjoni.
2. Klassifikazzjoni ta' kejbils ta' vultaġġ għoli
Skont il-livell tal-vultaġġ, il-kejbils ta' vultaġġ għoli jistgħu jinqasmu f'kejbils ta' vultaġġ medju (ġeneralment 3-35kV), kejbils ta' vultaġġ għoli (35-110kV), kejbils ta' vultaġġ ultra-għoli (110-500kV) u kejbils ta' vultaġġ ultra-għoli ('il fuq minn 500kV). Kejbils ta' livelli ta' vultaġġ differenti jvarjaw fid-disinn strutturali, ir-rekwiżiti tal-insulazzjoni, eċċ.
Mill-perspettiva tal-materjali iżolanti, minbarra l-kejbils XLPE u l-kejbils tal-karta taż-żejt imsemmija hawn fuq, hemm ukoll kejbils tal-gomma tal-etilene-propilene. Il-kejbils tal-karta taż-żejt għandhom storja twila, iżda minħabba l-ispejjeż għoljin ta' manutenzjoni tagħhom u raġunijiet oħra, ġew gradwalment sostitwiti b'kejbils XLPE. Il-kejbil tal-gomma tal-etilene-propilene għandu flessibilità tajba u reżistenza għat-temp, u huwa adattat għal xi okkażjonijiet speċjali.
3. Proċess ta' manifattura ta' kejbil ta' vultaġġ għoli
Il-manifattura ta' kejbil ta' vultaġġ għoli hija proċess kumpless u delikat.
Il-manifattura tal-kondutturi l-ewwel teħtieġ li l-materja prima tar-ram jew tal-aluminju tiġi mġebbda, mibruma u proċessi oħra biex tiġi żgurata l-eżattezza dimensjonali u l-proprjetajiet mekkaniċi tal-konduttur. Matul il-proċess tat-tidwir, il-linji tal-linji għandhom ikunu rranġati mill-qrib biex titjieb il-konduttività tal-konduttur.
L-estrużjoni tas-saff ta' insulazzjoni hija waħda mill-passi ewlenin. Għas-saff ta' insulazzjoni XLPE, il-materjal XLPE jiġi estruż f'temperatura għolja u mgeżwer b'mod uniformi fuq il-konduttur. Matul il-proċess ta' estrużjoni, parametri bħat-temperatura, il-pressjoni u l-veloċità tal-estrużjoni għandhom jiġu kkontrollati b'mod strett biex tiġi żgurata l-kwalità u l-uniformità tal-ħxuna tas-saff ta' insulazzjoni.
Is-saff tal-ilqugħ ġeneralment isir permezz ta' insiġ ta' wajer tal-metall jew tgeżwir ta' tejp tal-metall. Il-proċessi tal-manifattura tal-ilqugħ ta' ġewwa u ta' barra huma kemxejn differenti, iżda t-tnejn jeħtieġ li jiżguraw l-integrità tas-saff tal-ilqugħ u konnessjoni elettrika tajba.
Fl-aħħar nett, il-produzzjoni tas-saff protettiv tinkludi t-tqegħid tal-armatura tal-metall u l-estrużjoni tal-kisja ta' barra. L-armatura tal-metall għandha toqgħod sew mal-kejbil, u l-estrużjoni tal-kisja ta' barra għandha tiżgura dehra lixxa mingħajr difetti bħal bżieżaq u xquq.
4. Karatteristiċi tal-prestazzjoni tal-kejbils ta' vultaġġ għoli
F'termini ta' prestazzjoni elettrika, kejbils ta' vultaġġ għoli jeħtieġ li jkollhom reżistenza għolja ta' insulazzjoni, telf dielettriku baxx u reżistenza tajba għall-vultaġġ. Reżistenza għolja ta' insulazzjoni tista' tipprevjeni b'mod effettiv it-tnixxija tal-kurrent, telf dielettriku baxx inaqqas it-telf tal-enerġija elettrika waqt it-trażmissjoni, u reżistenza tajba għall-vultaġġ tiżgura li l-kejbil jista' jopera b'mod sikur f'ambjent ta' vultaġġ għoli.
F'termini ta' proprjetajiet mekkaniċi, il-kejbil għandu jkollu saħħa tensili, raġġ tal-liwi u reżistenza għall-impatt suffiċjenti. Waqt l-installazzjoni u t-tħaddim, il-kejbil jista' jkun soġġett għal tiġbid, liwi u impatt ta' forza esterna. Jekk il-proprjetajiet mekkaniċi mhumiex biżżejjed, huwa faċli li tikkawża ħsara lill-kejbil.
Il-prestazzjoni termali hija wkoll aspett importanti. Il-kejbil jiġġenera s-sħana waqt it-tħaddim, speċjalment meta jaħdem taħt tagħbija għolja. Għalhekk, il-kejbil jeħtieġ li jkollu reżistenza tajba għas-sħana u jkun jista' jaħdem normalment f'ċerta firxa ta' temperatura mingħajr problemi bħat-tixjiħ tal-insulazzjoni. Il-kejbil XLPE għandu reżistenza relattivament tajba għas-sħana u jista' jopera għal żmien twil f'temperaturi ogħla.
5. Installazzjoni u manutenzjoni ta' kejbils ta' vultaġġ għoli
F'termini ta' installazzjoni, l-ewwel ħaġa li għandek tagħmel hi li tippjana t-triq biex tiżgura li t-triq għat-tqegħid tal-kejbil tkun raġonevoli u sigura. Matul il-proċess tat-tqegħid, għandha tingħata attenzjoni biex jiġi evitat it-tiġbid, it-tgħawwiġ u l-estrużjoni eċċessivi tal-kejbil. Għat-tqegħid tal-kejbil fuq distanzi twal, tagħmir bħal conveyors tal-kejbil ġeneralment jintuża biex jgħin fil-kostruzzjoni.
Il-produzzjoni ta' ġonot tal-kejbil hija ħolqa ewlenija fil-proċess tal-installazzjoni. Il-kwalità tal-ġonta taffettwa direttament l-affidabbiltà tat-tħaddim tal-kejbil. Meta tagħmel ġonot, il-kejbil jeħtieġ li jitqaxxar, jitnaddaf, jiġi konness u iżolat. Kull pass jeħtieġ li jitwettaq strettament skont ir-rekwiżiti tal-proċess biex jiġi żgurat li l-proprjetajiet elettriċi u mekkaniċi tal-ġonta jissodisfaw ir-rekwiżiti.
Ix-xogħol ta' manutenzjoni huwa essenzjali għat-tħaddim stabbli fit-tul ta' kejbils ta' vultaġġ għoli. Spezzjonijiet regolari jistgħu jiskopru fil-pront jekk id-dehra tal-kejbil hijiex bil-ħsara jew jekk il-kisi huwiex bil-ħsara. Fl-istess ħin, xi tagħmir tal-ittestjar jista' jintuża wkoll biex jittestja l-prestazzjoni tal-insulazzjoni u l-iskarika parzjali tal-kejbil. Jekk jinstabu problemi, għandhom jissewwew jew jiġu mibdula fil-ħin.
6. Ħsara u skoperta ta' kejbils ta' vultaġġ għoli
Ħsarat komuni ta' kejbils ta' vultaġġ għoli jinkludu ħsara fl-insulazzjoni, skonnessjoni tal-konduttur, u ħsara fil-ġonot. Il-ħsara fl-insulazzjoni tista' tkun ikkawżata minn tixjiħ tal-insulazzjoni, skarika parzjali, jew vultaġġ żejjed estern. L-iskonnessjoni tal-konduttur ġeneralment tkun ikkawżata minn forza esterna mekkanika jew tagħbija żejda fit-tul. Il-ħsara fil-ġonot tista' tkun ikkawżata minn proċess ħażin tal-manifattura tal-ġonot jew tisħin qawwi waqt it-tħaddim.
Sabiex jiġu skoperti dawn il-ħsarat, hemm ħafna metodi ta' skoperta. L-iskoperta ta' skarika parzjali hija metodu użat komunement. Billi jiġi skopert is-sinjal iġġenerat minn skarika parzjali fil-kejbil, jista' jiġi determinat jekk hemmx difetti ta' insulazzjoni ġewwa l-kejbil. It-test tal-vultaġġ ta' reżistenza jista' jiskopri l-kapaċità tal-vultaġġ ta' reżistenza tal-kejbil u jsib problemi potenzjali ta' insulazzjoni. Barra minn hekk, it-teknoloġija tal-immaġini termali infra-aħmar tista' tiskopri d-distribuzzjoni tat-temperatura fuq il-wiċċ tal-kejbil, sabiex issir taf jekk il-kejbil għandux problemi bħal sħana żejda lokali.
7. Applikazzjoni u xejra ta' żvilupp ta' kejbils ta' vultaġġ għoli f'sistemi ta' enerġija
Fis-sistemi tal-enerġija, il-kejbils ta' vultaġġ għoli jintużaw ħafna fit-trasformazzjoni tal-grilja tal-enerġija urbana, fil-linji tal-ħruġ ta' power stations kbar, fit-trażmissjoni bil-kejbil taħt il-baħar u f'oqsma oħra. Fil-grilji tal-enerġija urbani, minħabba l-ispazju limitat, l-użu ta' kejbils taħt l-art jista' jiffranka l-ispazju u jtejjeb is-sbuħija tal-belt. Il-linji tal-ħruġ ta' power stations kbar jeħtieġu l-użu ta' kejbils ta' vultaġġ għoli biex jittrażmettu l-elettriku lil sottostazzjonijiet imbiegħda. It-trażmissjoni bil-kejbil taħt il-baħar tista' tirrealizza trażmissjoni tal-enerġija bejn il-baħar u tipprovdi provvista ta' enerġija stabbli għall-gżejjer u ż-żoni kostali.
Bl-iżvilupp kontinwu tat-teknoloġija tal-enerġija, il-kejbils ta' vultaġġ għoli wrew ukoll xi xejriet ta' żvilupp. Waħda hija r-riċerka u l-iżvilupp u l-applikazzjoni ta' kejbils b'livelli ta' vultaġġ ogħla. Biż-żieda fid-domanda għat-trażmissjoni tal-enerġija fuq distanzi twal, l-iżvilupp ta' kejbils ta' vultaġġ ultra-għoli se jsir fokus. It-tieni hija l-intelliġenza tal-kejbils. Bl-integrazzjoni ta' sensuri u tagħmir ieħor fil-kejbil, jista' jinkiseb monitoraġġ f'ħin reali tal-istatus operattiv tal-kejbil u twissija ta' ħsara, u b'hekk tittejjeb l-affidabbiltà operattiva tal-kejbil. It-tielet huwa l-iżvilupp ta' kejbils li ma jagħmlux ħsara lill-ambjent. Hekk kif jiżdiedu r-rekwiżiti tan-nies għall-protezzjoni ambjentali, ir-riċerka u l-iżvilupp ta' materjali tal-kejbil riċiklabbli b'tniġġis baxx se jkunu direzzjoni ta' żvilupp futura.
Ħin tal-posta: 24 ta' Settembru 2024