35 kV-kabelvalsguide: XLPE-konstruktion, kapacitet och köptips

Att specificera en 35 kV-kabel för en ny transformatorstationsmatare eller en industriell distributionsledning är ett beslut som ingenjörer sällan får fatta två gånger. Kabeln kommer att leda felström, se markvärme och förbli i drift i årtionden. Det rätta tillvägagångssättet är att först fastställa tre saker: systemspänningen, den erforderliga strömförande kapaciteten under den faktiska installationsmetoden och kortslutningens termiska klassificering. När de är fixade följer valet av ledare, isolering, metallskärm och yttermantel från en kort lista med praktiska alternativ. För de flesta 35 kV-projekt är det ekonomiska och pålitliga svaret en XLPE-isolerad kabel med ett metalliskt skärmskikt och en robust mantel anpassad till mark- eller korridorförhållanden.

Vad "35 kV-kabel" betyder i designtermer

På märkskylten vanligen en 35 kV kabel av dess märkspänning U0/U, inte enbart av den nominella systemspänningen. I ett trefassystem på 35 kV bör kabelmärket vara 26/35 kV. Det betyder att märkspänningen mellan ledare och jord är 26 kV, medan märkspänningen mellan faserna är 35 kV. Utrustningens maximala driftspänning för denna klass är 40,5 kV, och isoleringstjockleken och elektriska avståndsvärden i standarden är baserade på det. Både IEC 60502-2 och GB/T 12706.2 följer samma logik.

Från utsidan och består av en 35 kV-kabel av en ledare, halvledande ledarskärm, XLPE-isolering, halvledande isoleringsskärm, metallskärm och en yttermantel. XLPE tvärbunden polyeten är industristandarden eftersom den tål högre drifttemperaturer än PVC. Ledartemperaturer på 90°C är tillåtna under kontinuerlig belastning, och nödöverbelastningar upp till 130°C kan tolereras under korta perioder.

XLPE-isolerad strömkabel för 3,6/6kV till 26/35kV Denna medel- och högspänningskabel har tvärbunden isolering, vilket gör polydrift vid 90°C och kortslutningsmotstånd upp till 250°C. Den lämpar sig för installation under jord, dike, tunnel eller ovanför, vilket säkerställer säker och pålitlig kraftöverföring. Visa produkt →

Ledare, isolering, sköld och mantel: De fyra besluten som spelar roll

• Ledarmaterial: välj koppar när utrymmet är trångt, när kabelvägen är kort eller när maximal termisk effektivitet behövs. Välj aluminium på långa eller nedgrävda rutter där kostnad och vikt är de främsta drivkrafterna. Båda omfattas av klass 2-trådade ledares krav i IEC 60228.
• Isoleringsmassa: XLPE är standarden för 26/35 kV. Den typiska nominella isoleringstjockleken för denna spänningsklass är cirka 10,5 mm, beroende på standardutgåvan och kortslutningskraven.
• Metallskärm: koppartejp eller koppartrådsskärm. Skärmtvärsnittet måste vara mycket stort för att motstå enstaka linje-till-jord-felströmmen för skyddets rensningstid. Kopparbandsskärmar för mindre ledare och lägre felnivåer; koppartrådsskärmar är att föredra för större ledare och högre felströmmar.
• Ytterhölje: PVC är stabil i luften, lätt att avsluta och fungera bra inomhus. PE ger bättre vattenbeständighet i våt jord. I områden som är utsatta för termiter eller gnagare, lägg till en specifik skyddande förening eller använd en design som inkluderar ett extra skyddsskikt.

Behandla inte skärmen som ett tillval. Jag en 35 kV kabel är skärmen och del av säkerhetssystemet. Den bär den kapacitiva laddningsströmmen och, i händelse av fel, en rejäl felström tills skyddet fungerar. En skärm som är för liten kommer att brinna igenom isoleringen och skapa en annan felpunkt.

Ampacity under verkliga installationsförhållanden

Märkskylt strömvärde baseras allmänna på idealiska förhållanden. Verkliga projekt involverar omgivningstemperaturer över 30°C, flera parallella kablar, solstrålning eller jord med hög termisk resistivitet. Jordens termiska resistivitet, uttryckt i K·m/W, är ett avgörande värde. En torr, packad återfyllning med ett värde runt 1,0 K·m/W är ett standardantagande, men sandig eller torr jord kan nå mycket högre värden.

När kablar installeras i kanaler eller som flera parallella sträckor sjunker ampaciteten ytterligare. Nedstämplingen beror på kanalavstånd, markfuktighet och antalet belastade kretsar. För långa sträckor blir spänningsfallet ytterligare en styrande faktor. En 26/35 kV kabel har en specifik motståndskraft per kilometer, så den valda storleken måste tillgodoses både spänningsfall och kortslutnings termisk stabilitet, inte bara kontinuerlig ström.

Typiska 35 kV kabelapplikationer

• Transformatormatare och inkommande transformatorledningar i stadsdistributionsnät.
• Industrianläggningar och gruvkraftsdistribution, där 35 kV-kabeln länkar ställverk till distributionstransformatorer.
• Samlarledningar för förnybar energi i PV- och vindkraftsstationer, där kabeldragningar går från växelriktaren eller transformatorn till den centrala transformatorstationen.
• Antennfördelningsledningar, där en 35 kV antennisolerad kabel installeras på stolpar eller rack för att minska spelrum och förbättra allmänhetens säkerhet.

I en 35 kV antennisolerad kabelklassad 26/35 kV är isoleringen konstruerad för samma systemspänning som den underjordiska versionen. Konstruktionen är optimerad för överliggande installation med snävare böjradier och förenklade avslutningar, vilket gör den till ett praktiskt val för trånga brukskorridorer.

Antennisolerad kabel för 1kV till 35kV luftledningar Designad för distribution över huvudet i trånga korridorer, erbjuder denna kabel snäva böjradier och förenklade avslutningar för 26/35kV-system. Den stöder olika isoleringsmaterial och uppfyller GB-standarder. Visa produkt →

Inköps- och acceptanskriterier för att skydda ditt projekt

Att köpa 35 kV-kablar är inte detsamma som att köpa lågspänningsledningar. Projektägaren bör specificera standard, isoleringstjocklek, ledareklass och skärmarrangemang. Leverantören bör tillhandahålla en typtestrapport, rutintestprotokoll och ett prov på kabeln. Rutinmässiga tester bör inkludera partiell urladdningsmätning, AC-spänningsbeständighetstest och isolationsresistansmätning på fabriken. Gränser för partiell urladdning för XLPE-kablar uttrycks allmänt i picoculomen vid en specificerad testspänning, och numret skrivs i inköpsorn.

På plats, verifiera trummans längd, kabeländens tätning och serienumren. Jämför det uppmätta ledarmotståndet, kapacitansen och skärmtjockleken med de godkända ritningarna. För stora projekt, kräv ett vittnesprov från tredje del innan avsändning.

En användbar praktisk referens för att sortera ut spänningsnivåer, kabeltyper och tillämpningsregler är webbplatsens guide för val av högspänningskabel .

Fyra vanliga 35 kV-kabelfel att undvika

1. Med utsikt över skärmens kortslutningsklassificering. Skärmströmmen under ett enfasfel kan vara tillverka. Om koppartejpen eller trådskärmen är för liten brinner-skärm innan skyddet åtgärdar felet.
2. Användning av en kontinuerlig lastampacitetstabell från en lägre spänningsklass för en 35 kV-kabel. Isoleringstjockleken påverkar värmeavledningen och därmed kapaciteten. Använd alltid rätt spänningsklasstabell och korrekt installationsskick.
3. Bortse från jordens termiska resistivitet i läggningskorridoren. Torr sandjord har en mycket högre termisk resistivitet än fuktig lera, så en kabel som klassificerats i luften kan minska med 10–20 % när den begravs på samma plats.
4. Accepterar kabeltrummor levererade med skadade ändar som möjliggjorde inträngning av fukt. Fukt försämrar isoleringen och kan orsaka partiella urladdningsproblem efter att kabeln är strömsatt.

Ta dig tid att skriva ut systemspänningen, den minsta ledarstorleken baserat på belastningsflöde, den kortslutningsström som finns tillgänglig vid kabelanslutningar och den faktiska förläggningsvägen. Håll den tekniska grunden på en sida framför leverantören och projektledaren. Det kommer att rädda dig från dyr omarbetning och från en kabel som ser bra ut på pappret men som misslyckas vid den första felhändelsen.