잠수함 전력 전송은 현대 전기 인프라에서 중요한 역할을 합니다.. 전기는 종종 강을 건너 배달되어야 합니다, 호수, 해안 지역, 및 해양 시설. 이러한 상황의 경우, 엔지니어들은 혹독한 해양 환경에서도 안전하게 작동할 수 있도록 특별히 설계된 수중 전력 케이블을 설치합니다.. 가장 널리 사용되는 중압 해양 케이블 중 하나는 11kV 해저 케이블.
엔지니어들은 섬 전기화를 위해 11kV 해저 케이블을 자주 선택합니다., 항구 인프라, 근해 양식 시스템, 석유 및 가스 플랫폼, 소규모 해상 재생에너지 프로젝트. 이 케이블은 바닷물 부식을 견디도록 설계되었습니다., 정수압, 해저 운동, 기계적 충격. 결과적으로, 견고한 다층 구조를 사용하여 안정적인 장기 작동을 보장합니다..
일반적인 11kV 해저 케이블에는 구리 또는 알루미늄 도체가 포함되어 있습니다., XLPE 또는 EPR과 같은 고급 단열 시스템, 습기 보호를 위한 납 피복, 강철 또는 알루미늄 와이어로 만들어진 장갑층, PE 또는 PVC로 만든 외부 보호 덮개. 게다가, 제조업체는 이러한 케이블을 다음과 같이 생산합니다. 단일 코어 및 3코어 설계, 엔지니어가 전력 시스템에 가장 적합한 구성을 선택할 수 있음.
11kV 해저케이블 개요
안 11kV 해저 케이블 수중 설치용으로 특별히 설계된 중압 전원 케이블입니다.. 정격 전압에서 전기 에너지를 전송하는 데 사용됩니다. 11 물로 분리된 두 위치 사이의 킬로볼트.
이 케이블은 일반적으로 다음 위치에 설치됩니다.:
- 해안 전력 분배 시스템
- 섬 전원 공급 네트워크
- 해양산업시설
- 석유 및 가스 플랫폼
- 양어장 및 해양 양식 시스템
- 재생 가능한 해양 에너지 프로젝트
해저 케이블은 까다로운 환경에서도 작동하기 때문에, 엔지니어는 강력한 기계적 보호 기능과 뛰어난 방수 성능으로 설계했습니다..
뿐만 아니라, 현대 케이블 제조 기술로 전기적 성능 향상, 더 긴 서비스 수명, 더 높은 작동 안전성.
케이블 코어 구성
제조업체는 일반적으로 두 가지 주요 코어 구성으로 11kV 해저 케이블을 생산합니다..
단일 코어 해저 케이블
ㅏ 단일 코어 케이블 하나의 절연 도체가 포함되어 있습니다.. 일반적으로 3개의 개별 단일 코어 케이블이 함께 설치되어 3상 전력 시스템을 형성합니다..
단일 코어 해저 케이블은 여러 가지 장점을 제공합니다.:
- 더 나은 열 방출
- 더 높은 전류 전달 용량
- 유연한 설치 방법
- 일부 시스템에서 전자기 손실 감소
그러므로, 많은 해상 풍력 또는 산업 시설에서는 단일 코어 케이블 시스템을 선호합니다..
3심 해저 케이블
ㅏ 3심 해저 케이블 하나의 케이블 구조 내에 3개의 절연 도체를 통합합니다.. 이 도체는 전기 시스템의 3단계에 해당합니다..
이 디자인은 여러 가지 실용적인 이점을 제공합니다.:
- 더욱 쉬워진 설치
- 해저 공간 요구 사항 감소
- 짧은 경로에 대한 설치 비용 절감
- 단순화된 케이블 관리
따라서, 3코어 해저 케이블은 일반적으로 섬 연결이나 항만 시설과 같은 짧은 해저 링크에 사용됩니다..
11kV 해저 케이블에 사용되는 도체 재료
도체는 케이블 내부의 전기 경로를 형성합니다.. 제조업체는 일반적으로 이 부품에 구리 또는 알루미늄을 선택합니다..
구리 도체
구리는 전기 전도성과 기계적 강도가 우수하여 널리 사용됩니다..
주요 이점은 다음과 같습니다.:
- 높은 전류 전달 용량
- 낮은 전기 저항
- 뛰어난 내구성
- 해양 환경에서 안정적인 성능
까다로운 해양 전력 시스템용, 구리 도체는 종종 가장 높은 신뢰성을 제공합니다..
알루미늄 도체
알루미늄은 해저 케이블의 또 다른 일반적인 도체 재료입니다.. 전도성은 구리보다 낮지만, 다른 혜택을 제공합니다.
이러한 장점은 다음과 같습니다:
- 더 낮은 무게
- 재료비 절감
- 좋은 내식성
- 대형 케이블 크기에 대한 취급 용이성
이런 혜택 때문에, 알루미늄 도체는 무게 감소가 중요한 긴 케이블 경로에 선택되는 경우가 많습니다..
미터법 도체 크기 범위 (1.5 mm² – 800 mm²)
도체의 단면적에 따라 케이블의 전류 용량과 전기 저항이 결정됩니다.. 엔지니어는 전력 수요 및 설치 조건에 따라 적절한 크기를 선택합니다..
아래는 해저 케이블 제조에 사용되는 일반적인 도체 크기 범위입니다..
| 지휘자 크기 (mm²) | 구리 도체 | 알루미늄 도체 |
|---|---|---|
| 1.5 | ✓ | ✓ |
| 2.5 | ✓ | ✓ |
| 4 | ✓ | ✓ |
| 6 | ✓ | ✓ |
| 10 | ✓ | ✓ |
| 16 | ✓ | ✓ |
| 25 | ✓ | ✓ |
| 35 | ✓ | ✓ |
| 50 | ✓ | ✓ |
| 70 | ✓ | ✓ |
| 95 | ✓ | ✓ |
| 120 | ✓ | ✓ |
| 150 | ✓ | ✓ |
| 185 | ✓ | ✓ |
| 240 | ✓ | ✓ |
| 300 | ✓ | ✓ |
| 400 | ✓ | ✓ |
| 500 | ✓ | ✓ |
| 630 | ✓ | ✓ |
| 800 | ✓ | ✓ |
더 큰 도체가 더 높은 전력 전송을 가능하게 하고 장거리에서 전기 손실을 줄입니다..
ASTM 도체 크기 표 (20 AWG – 1000 MCM)
국제 엔지니어링 프로젝트에서는 종종 다음을 사용하여 도체 크기를 지정합니다. ASTM AWG 및 MCM 시스템. 이 표준은 북미 및 많은 글로벌 케이블 사양에서 널리 사용됩니다..
다음 표는 ASTM 표준에 따른 일반적인 도체 크기를 보여줍니다..
| AWG / MCM 사이즈 | 대략. 영역 (mm²) | 구리 | 알류미늄 |
|---|---|---|---|
| 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 | ✓ | ✓ |
이러한 사양은 국제 전기 표준과의 호환성을 보장하는 데 도움이 됩니다..
단열재: XLPE 및 EPR
절연층은 도체를 다른 금속 부품과 분리합니다.. 누전을 방지하고 안전한 작동을 보장합니다..
해저 케이블에는 두 가지 절연재가 일반적으로 사용됩니다..
XLPE 단열재
가교 폴리에틸렌 (XLPE) 현대 전원 케이블에 널리 사용됩니다..
장점은 다음과 같습니다:
- 높은 내열성
- 우수한 유전 특성
- 긴 서비스 수명
- 강한 기계적 안정성
그러므로, XLPE 절연체는 중압 해저 케이블에 일반적으로 사용됩니다..
EPR 단열재
에틸렌 프로필렌 고무 (EPR) 또 하나의 믿을 수 있는 단열재입니다.
주요 이점은 다음과 같습니다.:
- 뛰어난 유연성
- 우수한 내습성
- 좋은 열 성능
- 전기적 스트레스에 대한 강한 저항성
EPR 절연은 유연한 케이블 설치가 필요한 응용 분야에 특히 유용합니다..
수분 보호를 위한 납 피복
물 유입은 해저 케이블 신뢰성에 대한 가장 큰 위협 중 하나입니다.. 소량의 습기라도 절연체를 손상시키고 케이블 수명을 단축시킬 수 있습니다..
이 문제를 방지하려면, 엔지니어들은 납 외장 절연 코어 주변.
납 외장은 몇 가지 중요한 기능을 수행합니다.:
- 완전한 물 장벽을 제공합니다.
- 습기 침투로부터 단열재를 보호합니다.
- 내식성 강화
- 케이블 수명 향상
납은 불투수성이 뛰어나기 때문에, 해저 케이블 설계에서 가장 효과적인 수분 장벽 중 하나로 남아 있습니다..
기계적 보호를 위한 방어구
해저 케이블은 설치 및 작동 중에 상당한 기계적 힘을 견뎌야 합니다.. 낚시 장비, 앵커, 해저 움직임은 모두 잠재적인 위험을 초래할 수 있습니다..
이러한 위험을 해결하기 위해, 제조업체는 케이블 주위에 장갑 와이어 층을 추가합니다..
강철 와이어 갑옷
강철 와이어 갑옷은 강력한 기계적 보호와 높은 인장 강도를 제공합니다.. 심해 설치나 기계적 응력이 심한 지역에 일반적으로 사용됩니다..
알루미늄 와이어 갑옷
알루미늄 갑옷은 강철에 비해 내식성과 가벼운 무게를 제공합니다.. 무게 감소가 유익한 특정 해양 환경에 종종 선택됩니다..
외부 피복 재료
외부 피복은 마모로부터 케이블을 보호합니다., 약, 환경 노출.
두 가지 재료가 일반적으로 사용됩니다.:
PE 외장
폴리에틸렌은 해수 및 기계적 마모에 대한 탁월한 저항성을 제공합니다.. 또한 강력한 환경 보호 기능을 제공합니다..
PVC 외장
폴리염화비닐은 유연성이 좋아 널리 사용됩니다., 화염 저항, 비용 효율성.
PE와 PVC 사이의 선택은 특정 설치 환경과 프로젝트 요구 사항에 따라 달라집니다..
11kV 해저케이블의 장점
현대 해저 케이블 기술은 수중 전력 전송에 많은 이점을 제공합니다..
주요 이점은 다음과 같습니다.:
- 수역을 통한 안정적인 전력 전송
- 열악한 환경에서도 긴 서비스 수명
- 강력한 기계적 보호
- 우수한 전기 절연 성능
- 단일 코어 또는 3코어 설계를 통한 유연한 설치 옵션
이러한 장점 때문에, 11kV 해저 케이블은 해양 전력 인프라의 필수 구성 요소가 되었습니다..
11kV 해저 케이블
그만큼 11kV 해저 케이블 현대 해양 및 해안 전력 시스템에서 중요한 역할을 합니다.. 육상과 해상 시설 간 안정적인 전력 전송이 가능합니다., 해양에너지 등 산업 지원, 양식업, 그리고 섬 전기화.
잘 설계된 해저 케이블에는 일반적으로 구리 또는 알루미늄 도체가 포함됩니다., XLPE 또는 EPR 단열재, 방수 납 외장, 강력한 장갑 전선, 내구성이 뛰어난 PE 또는 PVC 외피. 추가적으로, 엔지니어는 시스템 요구 사항에 따라 단일 코어 또는 3코어 구성을 선택할 수 있습니다..
도체 크기는 다음과 같습니다. 1.5 mm² ~ 800 mm² 그리고 ASTM 사양 20 AWG ~ 1000 MCM, 이 케이블은 다양한 전력 전송 요구 사항을 충족할 수 있습니다..
해양에너지 개발이 전 세계적으로 계속 확대되면서, 고품질 해저케이블 기술의 중요성은 더욱 커질 것입니다. 안정적인 케이블 디자인, 고급 재료, 정밀한 제조 공정을 통해 향후 수십 년 동안 안전하고 효율적인 수중 동력 전달을 보장할 것입니다..