Hoogspanningskabels zijn een type kabel dat wordt gebruikt om hoge spanningen en grote stromen over te brengen., normaal gesproken gebruikt bij de distributie en transmissie van elektrische energie, evenals in elektrische onderstations. Volgens de normen van de Internationale Elektrotechnische Commissie, Hoogspanningskabels zijn ingedeeld in drie specificaties: 110kV, 220kV en 500 kV. Kabels van 110 kV en hoger worden ultrahoogspanningskabels genoemd.
Inhoudsopgave
- Verschillende spanningsniveaus in kabels voor hoogspanning
- Toepassingen van hoogspanningskabels in onderstations en stroomdistributie
- Belangrijke parameters van hoogspanningskabels
- Wat is het verlies bij hoogspanningskabels??
- Kunnen hoogspanningskabels worden gebruikt in laagspanningsdistributie??
Verschillende spanningsniveaus in kabels voor hoogspanning
110 kV hoogspanningskabels
Hoogspanningskabels van 110 kV maken doorgaans gebruik van verknoopte polyethyleen isolatiematerialen., en de geleider is van koper of aluminium, met doorsneden variërend van 50 a 2000 vierkante millimeter. Deze kabels zijn geschikt voor de distributie van elektrische energie in steden en voor kleine elektrische onderstations..
220kV hoogspanningskabels
Los kabels van 220kV gebruik koperen of aluminium geleiders, en isolatiematerialen omvatten verknoopt polyethyleen, afgezet vernet polyethyleen en geblokkeerd polystyreen. De doorsneden van deze producten variëren tussen 50 ja 2000 vierkante millimeter, en worden gebruikt in grote elektrische onderstations en belangrijke stroomdistributie- en transmissiesystemen..
500kV hoogspanningskabels
500 kV-hoogspanningskabels zijn ultrahoogspanningskabels die worden gebruikt in transmissie- en distributiesystemen.. Deze kabels hebben grote doorsneden in zowel de isolatie als de geleider.. De beschermende laag van de kabel kan een aluminiumlegering of stalen tape zijn. Dankzij de hoge spanningsweerstandseigenschappen, elektromagnetische interferentie, lage verliezen en weinig ruis, Ze zijn geschikt voor grootschalige energietransmissie- en transformatieprojecten..
Toepassingen van hoogspanningskabels in onderstations en stroomdistributie
Onderstations
Elektrische onderstations vereisen een grote hoeveelheid hoogspanning kabels, inclusief transmissiekabels, hoogspanningskabels binnen het onderstation en hoogspanningskabels in tunnels. Kabelterminals worden geïnstalleerd bij de uitgangen van het onderstation om het onderstation op de transmissielijnen aan te sluiten., waardoor elektriciteit naar de hele stad kan worden gebracht.
Stroomdistributie en -transmissie
Er worden veel hoogspanningskabels gebruikt in de stroomdistributie en -transmissie., inclusief bovenleidingkabels, tunnelkabels en hoogspanningskabels gewikkeld op transformatoren. Het vermogen van hoogspanningskabels om hoge spanningen te weerstaan en hun grotere stabiliteit kunnen energieverliezen tijdens de transmissie effectief verminderen, waardoor het veelgebruikte componenten zijn in de stroomdistributie en -transmissie.
Belangrijke parameters van hoogspanningskabels
Diameter van de bestuurder
De geleiderdiameter van een hoogspanningskabel is een cruciale parameter, omdat het rechtstreeks de elektrische weerstand en vermogensverliezen van de kabel beïnvloedt. Gebruikelijk, hoe groter de diameter van de geleider, hoe lager de weerstand en, daarom, vermogensverliezen. Gebruikelijk, De diameter van de geleider in hoogspanningskabels varieert tussen 50 mm j 200 mm.
Dikte isolatielaag
De dikte van de isolatielaag is een van de belangrijkste parameters bij hoogspanningskabels.. De belangrijkste functie is isoleer de geleider onder hoge spanning, veilig gebruik van de kabel garanderen. Zoals gewoonlijk, hoe groter de dikte van de isolatielaag, hoe groter het isolatievermogen van de kabel en de levensduur ervan. De typische dikte van de isolatielaag bij hoogspanningskabels varieert tussen 1 mm j 5 mm.
kabel buitendiameter
De buitendiameter van de kabel verwijst naar de maximale maat van de buitenmantel van de kabel. Het wordt beïnvloed door factoren zoals de applicatieomgeving, elektrische vereisten en mechanische weerstand. In algemene termen, hoe groter de buitendiameter van de kabel, hoe groter de mechanische weerstand, waardoor het geschikt is voor zware industriële sectoren. Hoe dan ook, een te grote buitendiameter kan de installatie en bedrading bemoeilijken, het moet dus worden gekozen op basis van de specifieke behoeften van de applicatieomgeving.
Andere maatparameters
Andere maatparameters van hoogspanningskabels zijn onder meer de dikte van de afschermingslaag en de dikte van de mantel. De afschermingslaag vermindert de inductie en capaciteit van de kabel, terwijl de hoes het beschermt. De dikte van beide lagen moet ook worden gekozen op basis van de specifieke omstandigheden van de applicatieomgeving..
samengevat, De dimensioneringsparameters van hoogspanningskabels zijn cruciale factoren die de prestaties ervan beïnvloeden. Het is noodzakelijk om de diameter van de geleider te selecteren, de dikte van de isolatielaag, de buitendiameter van de kabel en andere parameters op basis van de elektrische vereisten en toepassingsomgevingsomstandigheden.
Wat is het verlies bij hoogspanningskabels??
Soorten verliezen in hoogspanningslijnen
Verliezen in hoogspanningstransmissielijnen zijn hoofdzakelijk verdeeld in twee typen:
- Weerstand verlies: Het is het energieverlies veroorzaakt door de weerstand van de geleider tegen de stroomstroom.. Dit verlies is onvermijdelijk en neemt toe naarmate de lengte van de geleider toeneemt..
- Capaciteitsverlies: Het is het energieverlies dat wordt geproduceerd door de capaciteit tussen de transmissiekabels. Het capaciteitsverlies is evenredig met de diëlektrische constante tussen de geleiders en de transmissiespanning.. Over het algemeen, Capaciteitsverliezen in hoogspanningslijnen zijn klein en kunnen als verwaarloosbaar worden beschouwd..
Berekening van verliezen in hoogspanningslijnen
De berekening van verliezen in een hoogspanningstransmissielijn is behoorlijk complex en vereist dat er rekening wordt gehouden met verschillende factoren.. In praktijk, De volgende formule wordt gebruikt om het verliespercentage in hoogspanningslijnen te berekenen:
Verliespercentage = (Verloren kracht / Overgedragen vermogen) × 100%
Waar verloren vermogen verwijst naar de energie die verloren gaat tijdens transmissie, en het uitgezonden vermogen is het totale ingangsvermogen op de lijn.
Het verliespercentage bij hoogspanningslijnen ligt doorgaans tussen 2% en de 7%, afhankelijk van het type lijn, het gebruikte materiaal en de transmissieafstand. Daarom, bij het ontwerpen van een hoogspanningstransmissielijn, het is noodzakelijk om rekening te houden met factoren zoals de belasting van het elektrische systeem, transmissieafstand en spanningsniveau om het type en de parameters van de transmissielijn correct te bepalen.
Hoewel verliezen in hoogspanningslijnen onvermijdelijk zijn, het is mogelijk deze te verminderen door middel van een efficiënt ontwerp. Het gebruik van geleiders met grote doorsnede, hoog rendement transformatoren en transmissieapparatuur, evenals een goede planning van transmissielijnen, kan de transmissie-efficiëntie verbeteren en bijdragen aan de duurzame ontwikkeling van het elektrische systeem.
Kunnen hoogspanningskabels worden gebruikt in laagspanningsdistributie??
Hoogspanningskabels zijn niet geschikt voor gebruik in laagspanningsverdeelsystemen, vanwege verschillen in kenmerken tussen hoog- en laagspanningsverdeling.
- Kenmerken van laagspanningssystemen: In deze systemen, de stroom is hoger en de spanning is lager. Hoogspanningskabels hebben een andere impedantie dan laagspanningskabels., en de impedantie van hoogspanningskabels is hoger. Indien gebruikt in laagspanningsdistributie, Dit zou tot grotere vermogensverliezen kunnen leiden..
- Spanningsweerstand: Hoogspanningskabels zijn ontworpen om hoge spanningen te weerstaan, terwijl laagspanningssystemen op veel lagere spanningen werken. Het gebruik van hoogspanningskabels met een lage spanning kan leiden tot onnodige overisolatie, die kabels kunnen beschadigen of veiligheidsrisico's kunnen veroorzaken.
- Kabel dikte: Hoogspanningskabels hebben doorgaans een grotere buitendiameter, waardoor ze minder esthetisch en moeilijk te installeren zijn, vooral in kleine gebouwen. Indien verkeerd geplaatst, kunnen het uiterlijk en het gebruik van gebouwen beïnvloeden.
- Hoge kosten: Hoogspanningskabels zijn duurder en voor de installatie en het onderhoud ervan is gespecialiseerd personeel nodig., wat niet praktisch is voor laagspanningssystemen.
Daarom, het is het beste om te gebruiken laagspanningskabels geschikt in laagspanningsdistributiesysteem. Hoe dan ook, in bijzondere omstandigheden waarbij het nodig is om hoogspanningskabels te gebruiken bij laagspanningsdistributie, Het is belangrijk om rekening te houden met het volgende:
- Controlestroom en spanning: Zorg ervoor dat de stroom niet te hoog is en dat de spanning de nominale spanning van de hoogspanningskabel niet overschrijdt. Over het algemeen, Het wordt niet aanbevolen om hoogspanningskabels van meer dan 1 kV te gebruiken in laagspanningsdistributie., omdat dit de kabels kan overbelasten en veiligheidsongevallen kan veroorzaken.
- Veilige verbindingen: Zorg ervoor dat de kabelverbindingen stevig en betrouwbaar zijn om problemen zoals slechte contacten of stroomlekken te voorkomen.
- Onderhoud van kabels: Houd het kabeloppervlak schoon om vervuiling en vocht te voorkomen.
- Periodieke beoordelingen: Voer regelmatig inspecties en onderhoud uit om een veilige en betrouwbare werking van kabels te garanderen.
samengevat, Hoogspanningskabels zijn niet geschikt voor laagspanningsverdeelsystemen. Om de veiligheid en stabiele werking van het laagspanningssysteem te garanderen, Het wordt aanbevolen om laagspanningskabels te gebruiken die speciaal voor dat doel zijn ontworpen., samen met adequaat onderhoud en efficiënt beheer daarvan.