Mewn systemau pŵer modern, mae ceblau foltedd uchel yn chwarae rhan hanfodol. O gridiau pŵer tanddaearol mewn dinasoedd i linellau trawsyrru pellter hir ar draws mynyddoedd ac afonydd, mae ceblau foltedd uchel yn sicrhau trosglwyddiad effeithlon, sefydlog a diogel o ynni trydan. Bydd yr erthygl hon yn archwilio'n fanwl yr amrywiol dechnolegau sy'n gysylltiedig â cheblau foltedd uchel, gan gynnwys eu strwythur, dosbarthiad, proses weithgynhyrchu, nodweddion perfformiad, gosod a chynnal a chadw.
Strwythur 1.Basic o uchel-foltedd ceblau
Mae ceblau foltedd uchel yn cynnwys dargludyddion, haenau inswleiddio, haenau cysgodi a haenau amddiffynnol yn bennaf.
Y dargludydd yw'r sianel drosglwyddo ar gyfer cerrynt ac fe'i gwneir fel arfer o gopr neu alwminiwm. Mae gan gopr ddargludedd a hydwythedd da, tra bod alwminiwm yn gymharol isel o ran cost a phwysau ysgafn. Yn gyffredinol, mae'r dargludyddion hyn ar ffurf gwifrau dirdro aml-linyn i gynyddu hyblygrwydd.
Mae'r haen inswleiddio yn rhan allweddol o'r cebl foltedd uchel, sy'n chwarae rhan wrth atal gollyngiadau cyfredol ac ynysu'r dargludydd o'r byd y tu allan. Mae deunyddiau inswleiddio cyffredin yn cynnwys polyethylen traws-gysylltiedig (XLPE), papur olew, ac ati. Mae gan XLPE briodweddau trydanol rhagorol, ymwrthedd gwres a chryfder mecanyddol, ac fe'i defnyddir yn eang mewn ceblau foltedd uchel modern.
Rhennir yr haen cysgodi yn gysgodi mewnol a cysgodi allanol. Defnyddir y darian fewnol i wneud y maes trydan yn unffurf ac atal gollyngiad lleol rhag niweidio'r haen inswleiddio; gall y tarian allanol leihau ymyrraeth y maes electromagnetig allanol ar y cebl, a hefyd atal y cebl rhag cael effaith electromagnetig ar y byd y tu allan.
Mae'r haen amddiffynnol yn amddiffyn y cebl yn bennaf rhag difrod gan ffactorau allanol megis difrod mecanyddol, cyrydiad cemegol ac ymwthiad dŵr. Fel arfer mae'n cynnwys arfwisg fetel a gwain allanol. Gall yr arfwisg fetel ddarparu cryfder mecanyddol, ac mae gan y wain allanol swyddogaethau diddos a gwrth-cyrydu.
2. Dosbarthiad ceblau foltedd uchel
Yn ôl y lefel foltedd, gellir rhannu ceblau foltedd uchel yn geblau foltedd canolig (3-35kV yn gyffredinol), ceblau foltedd uchel (35-110kV), ceblau foltedd uwch-uchel (110-500kV) ac uwch-uchel. -ceblau foltedd (uwchben 500kV). Mae ceblau o wahanol lefelau foltedd yn wahanol o ran dyluniad strwythurol, gofynion inswleiddio, ac ati.
O safbwynt deunyddiau inswleiddio, yn ogystal â'r ceblau XLPE a'r ceblau papur olew a grybwyllir uchod, mae yna geblau rwber ethylene-propylen hefyd. Mae gan geblau papur olew hanes hir, ond oherwydd eu costau cynnal a chadw uchel a rhesymau eraill, maent wedi cael eu disodli'n raddol gan geblau XLPE. Mae gan gebl rwber ethylene propylen hyblygrwydd da a gwrthsefyll y tywydd, ac mae'n addas ar gyfer rhai achlysuron arbennig.
3. Proses gweithgynhyrchu cebl foltedd uchel
Mae gweithgynhyrchu cebl foltedd uchel yn broses gymhleth a thyner.
Mae gweithgynhyrchu dargludyddion yn gyntaf yn ei gwneud yn ofynnol i'r deunyddiau crai copr neu alwminiwm gael eu hymestyn, eu troelli a phrosesau eraill i sicrhau cywirdeb dimensiwn a phriodweddau mecanyddol y dargludydd. Yn ystod y broses droelli, rhaid trefnu llinynnau'r llinynnau'n agos i wella dargludedd y dargludydd.
Mae allwthio'r haen inswleiddio yn un o'r camau allweddol. Ar gyfer yr haen inswleiddio XLPE, mae'r deunydd XLPE yn cael ei allwthio ar dymheredd uchel a'i lapio'n gyfartal ar y dargludydd. Yn ystod y broses allwthio, rhaid rheoli paramedrau megis tymheredd, pwysau a chyflymder allwthio yn llym i sicrhau ansawdd a thrwch unffurfiaeth yr haen inswleiddio.
Mae'r haen cysgodi fel arfer yn cael ei wneud gan wehyddu gwifren fetel neu lapio tâp metel. Mae prosesau gweithgynhyrchu'r tarianau mewnol ac allanol ychydig yn wahanol, ond mae angen i'r ddau sicrhau cywirdeb yr haen cysgodi a chysylltiad trydanol da.
Yn olaf, mae cynhyrchu'r haen amddiffynnol yn cynnwys gosod yr arfwisg fetel ac allwthio'r wain allanol. Dylai'r arfwisg fetel ffitio'n dynn ar y cebl, a dylai allwthio'r wain allanol sicrhau ymddangosiad llyfn heb ddiffygion megis swigod a chraciau.
4. Nodweddion perfformiad ceblau foltedd uchel
O ran perfformiad trydanol, mae angen i geblau foltedd uchel gael ymwrthedd inswleiddio uchel, colled dielectrig isel a gwrthiant foltedd da. Gall ymwrthedd inswleiddio uchel atal gollyngiadau cyfredol yn effeithiol, mae colled dielectrig isel yn lleihau colli ynni trydan wrth drosglwyddo, ac mae ymwrthedd foltedd da yn sicrhau y gall y cebl weithredu'n ddiogel mewn amgylchedd foltedd uchel.
O ran priodweddau mecanyddol, dylai fod gan y cebl ddigon o gryfder tynnol, radiws plygu a gwrthiant effaith. Yn ystod gosod a gweithredu, gall y cebl fod yn destun ymestyn, plygu ac effaith grym allanol. Os yw'r priodweddau mecanyddol yn annigonol, mae'n hawdd achosi difrod cebl.
Mae perfformiad thermol hefyd yn agwedd bwysig. Bydd y cebl yn cynhyrchu gwres yn ystod y llawdriniaeth, yn enwedig wrth redeg o dan lwyth uchel. Felly, mae angen i'r cebl gael ymwrthedd gwres da a gallu gweithio fel arfer o fewn ystod tymheredd penodol heb broblemau megis heneiddio inswleiddio. Mae gan gebl XLPE wrthwynebiad gwres cymharol dda a gall weithredu am amser hir ar dymheredd uwch.
5. Gosod a chynnal a chadw ceblau foltedd uchel
O ran gosod, y peth cyntaf i'w wneud yw cynllunio'r llwybr i sicrhau bod y llwybr gosod cebl yn rhesymol ac yn ddiogel. Yn ystod y broses osod, dylid cymryd gofal i osgoi ymestyn gormodol, plygu ac allwthio'r cebl. Ar gyfer gosod ceblau pellter hir, defnyddir offer fel cludwyr cebl fel arfer i gynorthwyo adeiladu.
Mae cynhyrchu cymalau cebl yn gyswllt allweddol yn y broses osod. Mae ansawdd y cyd yn effeithio'n uniongyrchol ar ddibynadwyedd gweithredu'r cebl. Wrth wneud cymalau, mae angen tynnu'r cebl, ei lanhau, ei gysylltu a'i inswleiddio. Mae angen cyflawni pob cam yn gwbl unol â gofynion y broses i sicrhau bod priodweddau trydanol a mecanyddol y cymal yn bodloni'r gofynion.
Mae gwaith cynnal a chadw yn hanfodol ar gyfer gweithrediad sefydlog hirdymor ceblau foltedd uchel. Gall archwiliadau rheolaidd ganfod yn brydlon a yw ymddangosiad y cebl wedi'i ddifrodi neu a yw'r wain wedi'i niweidio. Ar yr un pryd, gellir defnyddio rhai offer profi hefyd i brofi perfformiad inswleiddio a gollyngiad rhannol y cebl. Os canfyddir problemau, dylid eu hatgyweirio neu eu disodli mewn pryd.
6. Methiant a chanfod ceblau foltedd uchel
Mae methiannau cyffredin ceblau foltedd uchel yn cynnwys diffyg inswleiddio, datgysylltu dargludyddion, a methiant ar y cyd. Gall diffyg inswleiddio gael ei achosi gan heneiddio inswleiddio, gollyngiad rhannol, neu orfoltedd allanol. Mae datgysylltu dargludyddion fel arfer yn cael ei achosi gan rym allanol mecanyddol neu orlwytho hirdymor. Gall methiant ar y cyd gael ei achosi gan broses weithgynhyrchu ar y cyd gwael neu wres difrifol yn ystod y llawdriniaeth.
Er mwyn canfod y diffygion hyn, mae yna lawer o ddulliau canfod. Mae canfod gollyngiadau rhannol yn ddull a ddefnyddir yn gyffredin. Trwy ganfod y signal a gynhyrchir gan ollyngiad rhannol yn y cebl, gellir penderfynu a oes diffygion inswleiddio y tu mewn i'r cebl. Gall y prawf foltedd withstand ganfod gallu gwrthsefyll foltedd y cebl a dod o hyd i broblemau inswleiddio posibl. Yn ogystal, gall technoleg delweddu thermol isgoch ganfod y dosbarthiad tymheredd ar wyneb y cebl, er mwyn darganfod a oes gan y cebl broblemau megis gorboethi lleol.
7.Cymhwyso a thuedd datblygu ceblau foltedd uchel mewn systemau pŵer
Mewn systemau pŵer, defnyddir ceblau foltedd uchel yn eang mewn trawsnewid grid pŵer trefol, llinellau gorsafoedd pŵer mawr sy'n mynd allan, trawsyrru cebl tanfor a meysydd eraill. Mewn gridiau pŵer trefol, oherwydd gofod cyfyngedig, gall defnyddio ceblau tanddaearol arbed lle a gwella harddwch y ddinas. Mae llinellau allan gorsafoedd pŵer mawr yn gofyn am ddefnyddio ceblau foltedd uchel i drawsyrru trydan i is-orsafoedd pell. Gall trawsyrru cebl llong danfor wireddu trosglwyddiad pŵer traws-môr a darparu cyflenwad pŵer sefydlog ar gyfer ynysoedd ac ardaloedd arfordirol.
Gyda datblygiad parhaus technoleg pŵer, mae ceblau foltedd uchel hefyd wedi dangos rhai tueddiadau datblygu. Un yw ymchwil a datblygu a chymhwyso ceblau â lefelau foltedd uwch. Gyda'r cynnydd yn y galw am drosglwyddo pŵer pellter hir, bydd datblygu ceblau foltedd uwch-uchel yn dod yn ffocws. Yr ail yw deallusrwydd ceblau. Trwy integreiddio synwyryddion ac offer arall i'r cebl, gellir monitro statws gweithredu'r cebl a rhybuddio am fai mewn amser real, a thrwy hynny wella dibynadwyedd gweithredu'r cebl. Y trydydd yw datblygu ceblau sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd. Wrth i ofynion pobl ar gyfer diogelu'r amgylchedd gynyddu, bydd ymchwil a datblygu llygredd isel, deunyddiau cebl ailgylchadwy yn gyfeiriad datblygu yn y dyfodol.
Amser post: Medi-24-2024