Сүңгуір қайықтағы электр қуатын беру қазіргі заманғы электр инфрақұрылымында маңызды рөл атқарады. Көбінесе электр энергиясын өзендер арқылы жеткізу қажет, көлдер, жағалау аймақтары, және теңіз нысандары. Бұл жағдайлар үшін, инженерлер қатал теңіз орталарында қауіпсіз жұмыс істей алатын арнайы жобаланған су астындағы қуат кабельдерін орнатады. Ең көп қолданылатын орта вольтты теңіз кабельдерінің бірі 11кВ сүңгуір қайық кабелі.
Инженерлер аралды электрлендіру үшін 11кВ суасты кабельдерін жиі таңдайды, айлақ инфрақұрылымы, теңіздегі акваөсіру жүйелері, мұнай-газ платформалары, және жаңартылатын энергия көздеріндегі шағын теңіз жобалары. Бұл кабельдер тұзды судың коррозиясына төтеп беруге арналған, гидростатикалық қысым, теңіз түбінің қозғалысы, және механикалық әсерлер. Болғандықтан, сенімді ұзақ мерзімді жұмысты қамтамасыз ету үшін берік көп қабатты құрылым пайдаланылады.
Әдеттегі 11кВ суасты кабелі мыс немесе алюминий өткізгіштерден тұрады, XLPE немесе EPR сияқты жетілдірілген оқшаулау жүйелері, ылғалдан қорғауға арналған қорғасын қабығы, болат немесе алюминий сымдардан жасалған брондалған қабаттар, және ПЭ немесе ПВХ-дан жасалған сыртқы қорғаныс қабығы. Сонымен қатар, өндірушілер бұл кабельдерді шығарады бір ядролы және үш ядролы конструкциялар, инженерлерге олардың қуат жүйесіне сәйкес келетін конфигурацияны таңдауға мүмкіндік береді.
11кВ сүңгуір қайық кабельдеріне шолу
Ан 11кВ сүңгуір қайық кабелі су астында орнату үшін арнайы әзірленген орташа вольтты қуат кабелі болып табылады. Ол номиналды кернеуде электр энергиясын беру үшін қолданылады 11 киловольт сумен бөлінген екі орын арасындағы.
Бұл кабельдер әдетте орнатылған:
- Жағалаудағы электр энергиясын тарату жүйелері
- Аралдық электрмен жабдықтау желілері
- Теңіздегі өнеркәсіптік нысандар
- Мұнай және газ платформалары
- Балық шаруашылықтары және теңіз аквакультура жүйелері
- Жаңартылатын теңіз энергиясы жобалары
Өйткені суасты кабельдері күрделі ортада жұмыс істейді, инженерлер оларды күшті механикалық қорғаныспен және тамаша су өткізбейтін өнімділікпен жобалайды.
Одан әрі, Кабель өндірісінің заманауи технологиялары электрлік өнімділікті жақсартуға мүмкіндік береді, ұзағырақ қызмет ету мерзімі, және жоғары пайдалану қауіпсіздігі.
Кабель ядросының конфигурациялары
Өндірушілер әдетте екі негізгі конфигурацияда 11кВ суасты кабельдерін шығарады.
Бір ядролы суасты қайық кабелі
А бір ядролы кабель бір оқшауланған өткізгіштен тұрады. Үш фазалы қуат жүйесін құру үшін үш бөлек бір ядролы кабель әдетте бірге орнатылады.
Бір ядролы суасты кабельдері бірнеше артықшылықтарды ұсынады:
- Жылудың жақсырақ таралуы
- Ток өткізу қабілеті жоғары
- Орнатудың икемді әдістері
- Кейбір жүйелердегі электромагниттік жоғалтуларды азайтады
Сондықтан, көптеген теңіздегі жел немесе өнеркәсіптік қондырғылар бір ядролы кабельдік жүйелерді қалайды.
Үш ядролы сүңгуір қайық кабелі
А үш ядролы суасты кабелі бір кабель құрылымының ішінде үш оқшауланған өткізгіштерді біріктіреді. Бұл өткізгіштер электр жүйесінің үш фазасына сәйкес келеді.
Бұл дизайн бірнеше практикалық артықшылықтар береді:
- Орнату оңайырақ
- Теңіз түбінің кеңістігіне қойылатын талаптардың төмендеуі
- Қысқа жолдар үшін орнату құны төмен
- Жеңілдетілген кабельді басқару
Демек, үш ядролы суасты кабельдері әдетте арал қосылымдары немесе айлақ қондырғылары сияқты қысқа суасты байланыстары үшін пайдаланылады..
11кВ суасты кабельдерінде қолданылатын өткізгіш материалдар
Өткізгіш кабельдің ішіндегі электрлік жолды құрайды. Өндірушілер әдетте бұл компонент үшін мыс немесе алюминийді таңдайды.
Мыс өткізгіштер
Мыс өте жақсы электр өткізгіштігі мен механикалық беріктігіне байланысты кеңінен қолданылады.
Негізгі артықшылықтарға жатады:
- Жоғары ток өткізу қабілеті
- Төмен электр кедергісі
- Тамаша төзімділік
- Теңіз орталарында сенімді өнімділік
Талапты теңіз энергетикалық жүйелері үшін, мыс өткізгіштер жиі ең жоғары сенімділікті қамтамасыз етеді.
Алюминий өткізгіштер
Алюминий - суасты кабельдері үшін тағы бір кең таралған өткізгіш материал. Оның өткізгіштігі мысдан төмен болғанымен, ол басқа да артықшылықтарды ұсынады.
Бұл артықшылықтарға жатады:
- Төмен салмақ
- Материалдық шығынның төмендеуі
- Жақсы коррозияға төзімділік
- Үлкен кабель өлшемдері үшін өңдеу оңайырақ
Осы артықшылықтардың арқасында, алюминий өткізгіштер көбінесе салмақты азайту маңызды болатын ұзын кабельдік бағыттар үшін таңдалады.
Метрикалық өткізгіш өлшем ауқымы (1.5 мм² – 800 мм²)
Өткізгіштің көлденең қимасының ауданы кабельдің ток күші мен электр кедергісін анықтайды. Инженерлер қуат сұранысы мен орнату шарттарына байланысты сәйкес өлшемді таңдайды.
Төменде суасты кабелін өндіруде қолданылатын өткізгіш өлшемдерінің типтік диапазоны берілген.
| Өткізгіш өлшемі (мм²) | Мыс өткізгіш | Алюминий өткізгіш |
|---|---|---|
| 1.5 | ✓ | ✓ |
| 2.5 | ✓ | ✓ |
| 4 | ✓ | ✓ |
| 6 | ✓ | ✓ |
| 10 | ✓ | ✓ |
| 16 | ✓ | ✓ |
| 25 | ✓ | ✓ |
| 35 | ✓ | ✓ |
| 50 | ✓ | ✓ |
| 70 | ✓ | ✓ |
| 95 | ✓ | ✓ |
| 120 | ✓ | ✓ |
| 150 | ✓ | ✓ |
| 185 | ✓ | ✓ |
| 240 | ✓ | ✓ |
| 300 | ✓ | ✓ |
| 400 | ✓ | ✓ |
| 500 | ✓ | ✓ |
| 630 | ✓ | ✓ |
| 800 | ✓ | ✓ |
Үлкен өткізгіштер жоғары қуат беруді қамтамасыз етеді және ұзақ қашықтықта электр шығындарын азайтады.
ASTM өткізгіш өлшемдер кестесі (20 AWG – 1000 MCM)
Халықаралық инженерлік жобалар жиі пайдаланып өткізгіш өлшемдерін анықтайды ASTM AWG және MCM жүйесі. Бұл стандарт Солтүстік Америкада және көптеген жаһандық кабельдік сипаттамаларда кеңінен қолданылады.
Келесі кестеде ASTM стандарттарына сәйкес өткізгіштердің типтік өлшемдері көрсетілген.
| AWG / MCM өлшемі | Шамамен. Аудан (мм²) | Мыс | Алюминий |
|---|---|---|---|
| 20 AWG | 0.52 | ✓ | ✓ |
| 18 AWG | 0.82 | ✓ | ✓ |
| 16 AWG | 1.31 | ✓ | ✓ |
| 14 AWG | 2.08 | ✓ | ✓ |
| 12 AWG | 3.31 | ✓ | ✓ |
| 10 AWG | 5.26 | ✓ | ✓ |
| 8 AWG | 8.37 | ✓ | ✓ |
| 6 AWG | 13.3 | ✓ | ✓ |
| 4 AWG | 21.2 | ✓ | ✓ |
| 3 AWG | 26.7 | ✓ | ✓ |
| 2 AWG | 33.6 | ✓ | ✓ |
| 1 AWG | 42.4 | ✓ | ✓ |
| 1/0 AWG | 53.5 | ✓ | ✓ |
| 2/0 AWG | 67.4 | ✓ | ✓ |
| 3/0 AWG | 85.0 | ✓ | ✓ |
| 4/0 AWG | 107 | ✓ | ✓ |
| 250 MCM | 126.7 | ✓ | ✓ |
| 300 MCM | 152 | ✓ | ✓ |
| 350 MCM | 177 | ✓ | ✓ |
| 400 MCM | 203 | ✓ | ✓ |
| 500 MCM | 253 | ✓ | ✓ |
| 600 MCM | 304 | ✓ | ✓ |
| 750 MCM | 380 | ✓ | ✓ |
| 800 MCM | 405 | ✓ | ✓ |
| 900 MCM | 456 | ✓ | ✓ |
| 1000 MCM | 507 | ✓ | ✓ |
Бұл спецификациялар халықаралық электр стандарттарымен үйлесімділікті қамтамасыз етуге көмектеседі.
Оқшаулағыш материалдар: XLPE және EPR
Оқшаулау қабаты өткізгішті басқа металл компоненттерден бөледі. Ол электр тогының ағып кетуіне жол бермейді және қауіпсіз жұмысты қамтамасыз етеді.
Суасты кабельдерінде әдетте екі оқшаулағыш материал қолданылады.
XLPE оқшаулау
Байланыстырылған полиэтилен (XLPE) қазіргі заманғы қуат кабельдерінде кеңінен қолданылады.
Артықшылықтары кіреді:
- Жоғары термиялық төзімділік
- Тамаша диэлектрлік қасиеттер
- Ұзақ қызмет ету мерзімі
- Күшті механикалық тұрақтылық
Сондықтан, XLPE оқшаулауы әдетте орташа вольтты суасты кабельдері үшін қолданылады.
EPR оқшаулау
Этилен пропиленді каучук (EPR) тағы бір сенімді оқшаулағыш материал болып табылады.
Негізгі артықшылықтарға жатады:
- Жоғары икемділік
- Ылғалға тамаша төзімділік
- Жақсы термиялық өнімділік
- Электр кернеуіне күшті қарсылық
EPR оқшаулауы икемді кабельді орнатуды қажет ететін қолданбаларда әсіресе пайдалы.
Ылғалдан қорғауға арналған қорғасын қабығы
Судың түсуі - суасты кабелінің сенімділігіне ең үлкен қатерлердің бірі. Тіпті аз мөлшердегі ылғал оқшаулауды бұзып, кабельдің қызмет ету мерзімін қысқартуы мүмкін.
Бұл мәселені болдырмау үшін, инженерлер қолданады қорғасын қабық оқшауланған ядроның айналасында.
Қорғасын қабығы бірнеше маңызды функцияларды орындайды:
- Толық су тосқауылын қамтамасыз етеді
- Оқшаулауды ылғалдың енуінен қорғайды
- Коррозияға төзімділікті арттырады
- Кабельдің қызмет ету мерзімін жақсартады
Өйткені қорғасын тамаша өткізгіштікке ие, ол суасты кабелін жобалаудағы ең тиімді ылғал кедергілерінің бірі болып қала береді.
Механикалық қорғанысқа арналған бронь
Суасты кабельдері орнату және пайдалану кезінде айтарлықтай механикалық күштерге төтеп беруі керек. Балық аулау жабдықтары, якорь, және теңіз түбінің қозғалысы ықтимал қауіптерді тудыруы мүмкін.
Осы тәуекелдерді жою үшін, өндірушілер кабельдің айналасында брондалған сым қабаттарын қосады.
Болат сым бронь
Болат сым бронь күшті механикалық қорғаныс пен жоғары созылу беріктігін қамтамасыз етеді. Ол әдетте терең су қондырғылары немесе ауыр механикалық кернеуі бар аймақтар үшін қолданылады.
Алюминий сым бронь
Алюминий құрышы болатпен салыстырғанда коррозияға төзімділік пен жеңіл салмақты қамтамасыз етеді. Ол көбінесе салмақты азайту пайдалы болатын кейбір теңіз орталары үшін таңдалады.
Сыртқы қаптама материалдары
Сыртқы қабық кабельді қажалудан қорғайды, химиялық заттар, және қоршаған ортаға әсер ету.
Әдетте екі материал қолданылады:
PE қабығы
Полиэтилен теңіз суына және механикалық тозуға тамаша төзімділік береді. Ол сондай-ақ күшті қоршаған ортаны қорғауды қамтамасыз етеді.
ПВХ қабығы
Поливинилхлорид кеңінен қолданылады, себебі ол жақсы икемділік береді, жалынға төзімділік, және шығындар тиімділігі.
ПЭ мен ПВХ арасындағы таңдау орнатудың нақты ортасына және жоба талаптарына байланысты.
11кВ суасты кабельдерінің артықшылықтары
Заманауи суасты кабельдік технологиясы су астындағы электр энергиясын беру үшін көптеген артықшылықтарды ұсынады.
Негізгі артықшылықтарға жатады:
- Су объектілері арқылы сенімді электр энергиясын беру
- Қатты ортада ұзақ қызмет ету мерзімі
- Күшті механикалық қорғаныс
- Тамаша электр оқшаулау өнімділігі
- Бір ядролы немесе үш ядролы конструкциялары бар икемді орнату опциялары
Осы артықшылықтардың арқасында, 11кВ суасты кабельдері теңіз энергетикалық инфрақұрылымының маңызды құрамдастарына айналды.
11кВ сүңгуір қайық кабелі
The 11кВ сүңгуір қайық кабелі қазіргі заманғы теңіз және жағалаудағы қуат жүйелерінде маңызды рөл атқарады. Ол құрлық және теңіз нысандары арасында сенімді электр энергиясын тасымалдауға мүмкіндік береді, теңіздегі энергетика сияқты салаларға қолдау көрсету, акваөсіру, және аралды электрлендіру.
Жақсы жобаланған суасты кабелі әдетте мыс немесе алюминий өткізгіштерді қамтиды, XLPE немесе EPR оқшаулау, су өткізбейтін қорғасын қабық, күшті брондалған сымдар, және берік ПЭ немесе ПВХ сыртқы қабықтары. Қосымша, инженерлер жүйе талаптарына байланысты бір ядролы немесе үш ядролы конфигурацияларды таңдай алады.
Өткізгіш өлшемдері бар 1.5 мм² дейін 800 мм² және ASTM спецификациялары 20 AWG дейін 1000 MCM, бұл кабельдер қуат берудің көптеген қажеттіліктерін қанағаттандыра алады.
Теңіздегі энергетиканың дамуы бүкіл әлем бойынша кеңейе түсуде, жоғары сапалы сүңгуір кабельдік технологияның маңыздылығы арта түседі. Сенімді кабель дизайны, жетілдірілген материалдар, және нақты өндірістік процестер алдағы онжылдықтар бойы су астында қауіпсіз және тиімді электр энергиясын беруді қамтамасыз етеді.