1. مقدمة
تم تصنيف كابلات الطاقة البحرية على 132كيلو فولت / 138 كيلو فولت / 145 كيلو فولت / 230 كيلو فولت الكابل البحري تمثل فئة حرجة من منتجات النقل عالية الموثوقية المستخدمة في مزارع الرياح البحرية, اتصالات بين المصفوفات والتصدير, الترابط عبر البحار, إمدادات الطاقة الجزيرة, ومشاريع تعزيز الشبكة الساحلية. يتم اعتماد مستويات الجهد هذه على نطاق واسع لأنها توفر التوازن الأمثل بين سعة النقل, الخسائر الكهربائية, جدوى التثبيت, والاستقرار التشغيلي على المدى الطويل.
من وجهة نظر الشركة المصنعة للكابل, لا يتم تحديد القدرة التنافسية للكابل البحري فقط من خلال تصنيف الجهد. بدلاً من, يتم تحديده بواسطة هيكل المنتج, اختيار المواد, وخاصة أداء غمد الرصاص, والذي يلعب دوراً حاسماً في حجب الماء, السلامة الكهربائية, والمتانة الميكانيكية في ظل الظروف القاسية تحت سطح البحر.
توفر هذه المقالة نظرة عامة فنية متعمقة حول 132هياكل الكابلات البحرية كيلو فولت/138 كيلو فولت/145 كيلو فولت/230 كيلو فولت, مع التركيز القوي على تصميم غمد الرصاص, اعتبارات التصنيع, وخيارات موصل تتراوح من 50 ملم² إلى 2500 مم², في الامتثال الكامل ل معايير موصل IEC لكليهما النحاس والألومنيوم.
2. التطبيقات النموذجية للكابلات البحرية 132kV/138kV/145kV/230kV
تُستخدم الكابلات البحرية عالية الجهد في هذا النطاق بشكل شائع في التطبيقات التالية:
- كابلات تصدير مزارع الرياح البحرية (من المحطة الفرعية البحرية إلى الشبكة البرية)
- أنظمة بين المصفوفات والمجمعات لمشاريع الطاقة المتجددة البحرية الكبيرة
- وصلات النقل عبر البحار وعبر الأنهار
- إمدادات الطاقة للجزر, المنصات البحرية, والمناطق الصناعية الساحلية
- تعزيز الشبكة بين المحطات الفرعية الساحلية
تفرض هذه التطبيقات متطلبات صارمة على الأداء الكهربائي, القوة الميكانيكية, مقاومة التآكل, وضيق المياه على المدى الطويل - وهي المتطلبات التي تؤثر بشكل مباشر على تصميم هيكل الكابل.
3. الهيكل العام للمنتج للكابلات البحرية ذات الجهد العالي
أ 132كيلو فولت / 138 كيلو فولت / 145 كيلو فولت / 230 كيلو فولت الكابل البحري عادة ما يتبنى أ هيكل معزول XLPE أحادي النواة مع غلاف معدني ثقيل ودروع خارجية. من المركز إلى الخارج, يتضمن الهيكل القياسي:
- موصل (النحاس أو الألومنيوم)
- شاشة الموصل
- العزل XLPE
- شاشة العزل
- شاشة معدنية (الأسلاك النحاسية أو الشريط)
- غمد الرصاص (عنصر حاسم)
- طبقة الفراش
- التدريع (أسلاك الفولاذ طبقة واحدة أو مزدوجة)
- التقديم الخارجي / الغلاف الخارجي
ومن بين هذه الطبقات, ال غمد الرصاص يعتبر العنصر الهيكلي الأكثر أهمية لتطبيقات الغواصات.
4. تصميم الموصلات وتوحيد معايير IEC
4.1 المواد الموصلة
تُستخدم عادةً الكابلات البحرية في نطاق 132 كيلو فولت - 230 كيلو فولت:
- الموصلات النحاسية: الموصلية أعلى, حجم صغير, تكلفة أعلى
- الموصلات الألومنيوم: وزن أقل, فعالة من حيث التكلفة, مقطع عرضي أكبر للتيار المكافئ
يتم توحيد كلا النوعين من الموصلات بالكامل تحت اللجنة الانتخابية المستقلة 60228, ضمان التوافق مع الشبكة الدولية ومتطلبات المشروع.
4.2 بناء الموصل
- الذين تقطعت بهم السبل, الموصلات الدائرية المضغوطة
- يمكن استخدام موصلات Millliken المجزأة للمقاطع العرضية الأكبر (≥1000 مم²) لتقليل خسائر التيار المتردد
- يتم تطبيق تدابير حجب الماء الطولية والقطرية على مستوى الموصل إذا لزم الأمر
5. نظام العزل XLPE
للكابلات البحرية 132 كيلو فولت إلى 230 كيلو فولت, عزل XLPE جاف هو معيار الصناعة. وتشمل الخصائص التقنية الرئيسية:
- قوة عازلة ممتازة
- خسائر عازلة منخفضة (تان منخفض δ)
- عمر خدمة طويل تحت الضغط الكهربائي المستمر
- التوافق مع درجات حرارة التشغيل العالية (عادة 90 درجة مئوية مستمرة, 105درجة مئوية في حالات الطوارئ)
يزيد سمك العزل مع مستوى الجهد ويتم تصميمه بعناية وفقًا لـ IEC 60840 واللجنة الانتخابية المستقلة 62067.
6. غمد الرصاص – جوهر موثوقية الكابلات البحرية
6.1 لماذا غمد الرصاص ضروري
في البيئات البحرية, تتعرض الكابلات بشكل دائم ل:
- ارتفاع الضغط الهيدروستاتيكي
- تآكل مياه البحر
- التأثيرات الميكانيكية أثناء التمدد والتشغيل
- الدراجات الحرارية الناجمة عن اختلافات الحمل
ال غمد الرصاص يوفر مزيجًا فريدًا من الخصائص التي لا يمكن لأي مادة أخرى أن تحل محلها بالكامل:
- ضيق المياه شعاعي المطلق
- مقاومة ممتازة للتآكل في مياه البحر
- التدريع الكهربائي المستقر والتأريض
- مرونة عالية مقارنة بالأغماد المعدنية الأخرى
لهذا السبب, غمد الرصاص يبقى الحل المفضل والأكثر موثوقية للكابلات البحرية ذات الجهد العالي.
6.2 مواد غمد الرصاص
وتشمل سبائك غمد الرصاص النموذجية:
- الرصاص-Sb (الأنتيمون الرصاص) سبائك
- الرصاص-Sn (الرصاص والقصدير) سبائك
تعمل هذه السبائك على تحسين القوة الميكانيكية, مقاومة التعب, والأداء الزاحف, والتي تعتبر حاسمة بالنسبة للمنشآت البحرية الطويلة.
6.3 عملية التصنيع
عادة ما يتم تطبيق غمد الرصاص بواسطة:
- قذف الرصاص المستمر على الشاشة المعدنية
- التحكم الدقيق في السُمك لتلبية متطلبات ضغط التصميم
- التفتيش عبر الإنترنت لضمان سلامة الغمد والتركيز
تم تحسين سمك الغمد وفقًا لـ:
- عمق الماء
- طريقة التثبيت
- الضغوط الميكانيكية المتوقعة
- قطر الكابل وتصنيف الجهد
6.4 الوظائف الكهربائية والميكانيكية
يؤدي غمد الرصاص وظائف متعددة في وقت واحد:
- يعمل بمثابة حاجز الرطوبة شعاعي
- بمثابة الأرض / طريق العودة
- يحمي العزل من الأضرار الكيميائية والميكانيكية
- يحافظ على استقرار العزل على المدى الطويل
7. التدريع والحماية الخارجية
بعد غمد الرصاص, الكابلات البحرية محمية بواسطة:
- طبقات الفراش (أساسها البيتومين أو البوليمر)
- طبقة واحدة أو مزدوجة من أسلاك الفولاذ المجلفنة
- خدمة خارجية لمقاومة التآكل
تصميم التسليح يعتمد على:
- ظروف قاع البحر
- عمق الماء
- التوتر التثبيت
- خطر العدوان الخارجي (المراسي, معدات الصيد)
8. IEC 132kV / 138kV / 145kV / 230kV حجم موصل الكابلات البحرية الجداول الفنية (50 مم² – 2500 مم²)
قائمة الجداول التالية جميع المقاطع العرضية لموصلات IEC القياسية من 50 ملم² إلى 2500 مم², تنطبق على الكابلات البحرية 132 كيلو فولت / 138 كيلو فولت / 145 كيلو فولت / 230 كيلو فولت.
8.1 موصل النحاس – IEC 60228
| حجم اللجنة الانتخابية المستقلة (مم²) | نوع الموصل | تقريبا. مقاومة التيار المستمر عند 20 درجة مئوية (أوه / كم) | تطبيق نموذجي |
|---|---|---|---|
| 50 | النحاس الذين تقطعت بهم السبل | 0.387 | تصدير صغير / الروابط المساعدة |
| 70 | النحاس الذين تقطعت بهم السبل | 0.268 | نقل الطاقة المتوسطة |
| 95 | النحاس الذين تقطعت بهم السبل | 0.193 | مجموعة خارجية بينية |
| 120 | النحاس الذين تقطعت بهم السبل | 0.153 | بين الصفيف / يصدّر |
| 150 | النحاس الذين تقطعت بهم السبل | 0.124 | تصدير الكابلات |
| 185 | النحاس الذين تقطعت بهم السبل | 0.0991 | تصدير ذات قدرة عالية |
| 240 | النحاس الذين تقطعت بهم السبل | 0.0754 | التصدير إلى الخارج |
| 300 | النحاس الذين تقطعت بهم السبل | 0.0601 | انتقال لمسافات طويلة |
| 400 | النحاس الذين تقطعت بهم السبل | 0.0470 | الروابط الحالية عالية |
| 500 | النحاس الذين تقطعت بهم السبل | 0.0366 | تصدير الغواصات ذات الجهد العالي |
| 630 | النحاس الذين تقطعت بهم السبل | 0.0283 | المشاريع البحرية الكبيرة |
| 800 | النحاس الذين تقطعت بهم السبل | 0.0221 | نقل الطاقة العالية |
| 1000 | مجزأة النحاس | 0.0178 | قدرة عالية للغاية |
| 1200 | مجزأة النحاس | 0.0149 | طرق التصدير الطويلة |
| 1600 | مجزأة النحاس | 0.0111 | قوة فائقة |
| 2000 | مجزأة النحاس | 0.0089 | مشاريع خاصة عالية التحميل |
| 2500 | مجزأة النحاس | 0.0071 | وصلات السعة القصوى |
8.2 موصل الألمنيوم – IEC 60228
| حجم اللجنة الانتخابية المستقلة (مم²) | نوع الموصل | تقريبا. مقاومة التيار المستمر عند 20 درجة مئوية (أوه / كم) | تطبيق نموذجي |
| 50 | الذين تقطعت بهم السبل آل | 0.641 | وصلات مساعدة خفيفة الوزن |
| 70 | الذين تقطعت بهم السبل آل | 0.443 | قوة متوسطة |
| 95 | الذين تقطعت بهم السبل آل | 0.320 | بين الصفيف |
| 120 | الذين تقطعت بهم السبل آل | 0.253 | تصدير الكابلات |
| 150 | الذين تقطعت بهم السبل آل | 0.206 | التصدير إلى الخارج |
| 185 | الذين تقطعت بهم السبل آل | 0.164 | قدرة عالية |
| 240 | الذين تقطعت بهم السبل آل | 0.125 | تصدير الإرسال |
| 300 | الذين تقطعت بهم السبل آل | 0.100 | طرق طويلة |
| 400 | الذين تقطعت بهم السبل آل | 0.0778 | تيار مرتفع |
| 500 | الذين تقطعت بهم السبل آل | 0.0605 | الغواصة ذات الجهد العالي |
| 630 | الذين تقطعت بهم السبل آل | 0.0469 | مشاريع كبيرة |
| 800 | الذين تقطعت بهم السبل آل | 0.0367 | قوة عالية |
| 1000 | مجزأة آل | 0.0290 | قدرة عالية للغاية |
| 1200 | مجزأة آل | 0.0241 | تصدير طويل |
| 1600 | مجزأة آل | 0.0181 | قوة فائقة |
| 2000 | مجزأة آل | 0.0145 | مشاريع خاصة |
| 2500 | مجزأة آل | 0.0116 | السعة القصوى |
9. 132كيلو فولت / 138 كيلو فولت / 145 كيلو فولت / 230 كيلو فولت الكابل البحري
ل 132كيلو فولت / 138 كيلو فولت / 145 كيلو فولت / 230 كيلو فولت الكابل البحري, يتم تحديد نجاح المنتج بشكل أساسي من خلال جودة التصميم الهيكلي. بينما تحدد الموصلات والعوازل القدرة الكهربائية, ال يظل غمد الرصاص حجر الزاوية في موثوقية الكابلات البحرية, ضمان ضيق المياه على المدى الطويل, الاستقرار الكهربائي, والتحمل الميكانيكي.
من خلال تقديم مجموعة كاملة من موصلات النحاس والألومنيوم القياسية IEC من 50 ملم² إلى 2500 مم², جنبًا إلى جنب مع أنظمة عزل XLPE المحسنة وتقنية غمد الرصاص القوية, يمكن لشركة تصنيع الكابلات المحترفة تقديم حلول الكابلات البحرية القادرة على العمل بأمان وكفاءة لعقود من الزمن في البيئات البحرية الأكثر تطلبًا في العالم.
ل الشركة المصنعة للكابلات البحرية, يرجى الاتصال بنا كابل DOS !