Kõrgepinge- ja madalpingekaablid: konstruktsioonilised erinevused ja 3 peamist lõksu, mida valikul vältida

Tehnoloogiapress

Kõrgepinge- ja madalpingekaablid: konstruktsioonilised erinevused ja 3 peamist lõksu, mida valikul vältida

Energeetikas ja tööstusseadmete paigaldamisel võib vale tüüpi „kõrgepingekaabli” või „madalpingekaabli” valimine põhjustada seadmete rikkeid, elektrikatkestusi ja tootmise seisakuid või rasketel juhtudel isegi ohutusõnnetusi. Paljudel inimestel on aga vaid pealiskaudne arusaam nende kahe konstruktsioonilistest erinevustest ja nad valivad sageli kogemuste või „kulude kokkuhoiu” kaalutluste põhjal, mis viib korduvate vigadeni. Vale kaabli valimine võib põhjustada mitte ainult seadmete rikkeid, vaid ka potentsiaalseid ohutusriske. Täna arutame nende peamisi erinevusi ja kolme peamist „lõksu”, mida valiku tegemisel tuleb vältida.

kaabel

1. Konstruktsioonianalüüs: kõrgepinge- ja madalpingekaablid

Paljud inimesed arvavad, et „kõrgepingekaablid on lihtsalt paksemad madalpingekaablid“, aga tegelikult on nende konstruktsioonil põhimõttelised erinevused ja iga kiht on täpselt kohandatud pingetasemele. Erinevuste mõistmiseks alustage „kõrgepinge“ ja „madalpinge“ definitsioonidest:

Madalpingekaablid: nimipinge ≤ 1 kV (tavaliselt 0,6/1 kV), kasutatakse peamiselt hoonete jaotusvõrgus ja väikeste seadmete toiteks;

Kõrgepingekaablid: nimipinge ≥ 1 kV (tavaliselt 6 kV, 10 kV, 35 kV, 110 kV), kasutatakse elektrienergia edastamiseks, alajaamades ja suurtes tööstusseadmetes.

(1) Dirigent: mitte „paksem“, vaid „puhtus loeb“

Madalpingekaablijuhtmed on tavaliselt valmistatud mitmekiulistest peentest vasktraatidest (nt BV-juhtmetes 19 kiudu), peamiselt "voolukandevõime" nõuete täitmiseks;
Kõrgepingekaablijuhtmed, kuigi ka vasest või alumiiniumist, on suurema puhtusastmega (≥99,95%) ning kasutavad "kompaktset ümarat keermestamist" (vähendades tühimikke), et vähendada juhi pinnatakistust ja vähendada "nahaefekti" kõrgepinge all (vool koondub juhi pinnale, põhjustades kuumenemist).

(2) Isolatsioonikiht: kõrgepingekaablite „mitmekihilise kaitse” tuum

Madalpingekaablite isolatsioonikihid on suhteliselt õhukesed (nt 0,6/1 kV kaabli isolatsiooni paksus ~3,4 mm), enamasti PVC-st võiXLPE, mis peamiselt teenib "juhi isoleerimist väljastpoolt";
Kõrgepingekaablite isolatsioonikihid on palju paksemad (6 kV kaabel ~10 mm, 110 kV kuni 20 mm) ja peavad läbima ranged testid, näiteks „võrgusageduse pinge taluvus” ja „välguimpulsspinge taluvus”. Veelgi olulisem on see, et kõrgepingekaablid lisavad isolatsiooni sisse vett blokeerivaid teipe ja pooljuhtivaid kihte:

Veetõkketeip: hoiab ära vee sissetungimise (kõrgepinge all olev niiskus võib põhjustada „veepuude teket“, mis viib isolatsiooni lagunemiseni);

Pooljuhtiv kiht: Tagab ühtlase elektrivälja jaotumise (hoiab ära lokaalse välja kontsentratsiooni, mis võib põhjustada tühjenemist).

Andmed: Isolatsioonikiht moodustab kõrgepingekaablite maksumusest 40–50% (madalpingekaablite puhul vaid 15–20%), mis on peamine põhjus, miks kõrgepingekaablid on kallimad.

(3) Varjestus ja metallkest: kõrgepingekaablite „häirivastane soomus“

Madalpingekaablitel puudub üldiselt varjestuskiht (välja arvatud signaalikaablid) ning nende väliskestad on enamasti PVC-st või polüetüleenist;
Kõrgepingekaablitel (eriti ≥6 kV) peab olema metallvarjestus (ntvaskteip, vaskpunutis) ja metallkestad (nt pliit, gofreeritud alumiiniumkest):

Metallist varjestus: piirab isolatsioonikihis kõrgepingevälja, vähendab elektromagnetilisi häireid (EMI) ja pakub rikkevoolule teed;

Metallkest: suurendab mehaanilist tugevust (tõmbe- ja muljumiskindlust) ning toimib maanduskilbina, vähendades veelgi isolatsioonivälja intensiivsust.

(4) Välimine kest: vastupidavam kõrgepingekaablitele

Madalpingekaablite ümbrised kaitsevad peamiselt kulumise ja korrosiooni eest;
Kõrgepingekaablite mantlid peavad lisaks olema vastupidavad õlile, külmale, osoonile jne (nt PVC + ilmastikukindlad lisandid). Erirakendustes (nt allveelaevakaablid) võib olla vaja ka terastraadist soomust (mis peab vastu veesurvele ja tõmbepingele).

2. 3 peamist lõksu kaablite valimisel, mida vältida

Pärast struktuuriliste erinevuste mõistmist peate valiku tegemisel vältima ka neid „varjatud lõkse“, vastasel juhul võivad kulud suureneda või tekkida ohutusintsidendid.

(1) Pimesi „kõrgema klassi” või „odavama hinna” tagaajamine

Väärarusaam: Mõned arvavad, et „kõrgepingekaablite kasutamine madalpingekaablite asemel on ohutum” või kasutavad nad madalpingekaableid raha kokkuhoiuks.

Risk: Kõrgepingekaablid on palju kallimad; ebavajalik kõrgepinge valik suurendab eelarvet. Madalpingekaablite kasutamine kõrgepingeolukordades võib isolatsiooni koheselt rikkuda, põhjustades lühiseid, tulekahjusid või ohustades personali.

Õige lähenemine: vali tegeliku pingetaseme ja võimsusvajaduse põhjal, nt kodumajapidamiste elektrivarustus (220 V/380 V) puhul kasutatakse madalpinge kaableid, tööstuslikud kõrgepingemootorid (10 kV) peavad sobima kõrgepinge kaablitega – ära kunagi pimesi „allahinda“ ega „täienda“.

(2) Keskkonnast tuleneva „varjatud kahju” ignoreerimine

Väärarusaam: Arvestage ainult pingega, ignoreerige keskkonda, nt tavaliste kaablite kasutamine niisketes, kõrge temperatuuriga või keemiliselt söövitavates tingimustes.

Risk: Niiskes keskkonnas kahjustatud varjestuste või mantlitega kõrgepingekaablid võivad isolatsiooni niiskuse tõttu vananeda; kõrge temperatuuriga piirkondades (nt katlaruumides) olevad madalpingekaablid võivad pehmeneda ja rikki minna.

Õige lähenemisviis: Selgitage paigaldustingimusi – soomustatud kaablid maetud paigalduseks, veekindlad soomustatud kaablid veealuseks paigaldamiseks, kõrge temperatuuriga materjalid (XLPE ≥90 ℃) kuuma keskkonna jaoks, korrosioonikindlad mantlid keemiatehastes.

(3) Voolukandevõime ja paigaldusmeetodi vastavuse ignoreerimine

Väärarusaam: Keskenduge ainult pingetasemele, ignoreerige kaabli voolutaluvust (maksimaalset lubatud voolu) või suruge/painutage paigaldamise ajal üle.

Risk: Ebapiisav voolutaluvus põhjustab ülekuumenemist ja kiirendab isolatsiooni vananemist; kõrgepingekaablite vale painutusraadius (nt tugev tõmbamine, liigne painutamine) võib kahjustada varjestust ja isolatsiooni, tekitades rikkeohtu.

Õige lähenemine: valige kaabli spetsifikatsioonid arvutatud tegeliku voolu põhjal (arvestage käivitusvoolu ja ümbritseva õhu temperatuuriga); järgige paigaldamise ajal rangelt painderaadiuse nõudeid (kõrgepingekaabli painderaadius tavaliselt ≥15 × juhi välisläbimõõt), vältige kokkusurumist ja päikese käes viibimist.

3. Pea meeles 3 kuldreeglit valikulõksude vältimiseks

(1) Kontrollige konstruktsiooni pinge suhtes:
Kõrgepingekaabli isolatsiooni- ja varjestuskihid moodustavad südamiku; madalpingekaablid ei vaja üleprojekteerimist.

(2) Sobitage hinded sobivalt:
Pinge, võimsus ja keskkond peavad olema omavahel kooskõlas; ärge pimesi uuendage ega alandage.

(3) Kontrollige üksikasju standardite alusel:
Voolukandevõime, painderaadius ja kaitsetase peavad vastama riiklikele standarditele – ärge toetuge ainult kogemustele.


Postituse aeg: 29. august 2025