132Cablu submarin kV/138kV/145kV/230kV- Producator de cabluri

1. Introducere

Cabluri de alimentare submarine evaluate la 132Cablu submarin kV/138kV/145kV/230kV reprezintă o clasă critică de produse de transmisie de înaltă fiabilitate utilizate pentru fermele eoliene offshore, conexiuni inter-matrice și de export, interconexiuni trans-marine, sursa de alimentare a insulei, și proiecte de consolidare a rețelei de coastă. Aceste niveluri de tensiune sunt adoptate pe scară largă deoarece oferă un echilibru optim între capacitatea de transmisie, pierderi electrice, fezabilitatea instalării, și stabilitate operațională pe termen lung.

Din perspectiva producătorului de cabluri, competitivitatea unui cablu submarin nu este definită doar de tensiunea nominală. În schimb, este determinat de structura produsului, selecția materialului, si mai ales performanta lui teaca de plumb, care joacă un rol decisiv în blocarea apei, integritatea electrică, și robustețe mecanică în condiții dure submarine.

Acest articol oferă o prezentare tehnică aprofundată a 132Structuri de cabluri submarine kV/138kV/145kV/230kV, cu un accent puternic pe proiectarea tecii de plumb, considerații de fabricație, și opțiuni de conductor variind de la 50 mm² la 2500 mm², în deplină conformitate cu Standarde de conductoare IEC pentru amândoi cupru și aluminiu.

2. Aplicații tipice ale cablului submarin de 132kV/138kV/145kV/230kV

Cablurile submarine de înaltă tensiune din această gamă sunt utilizate în mod obișnuit în următoarele aplicații:

• Cabluri de export pentru parc eolian offshore (de la substația offshore la rețeaua onshore)
• Sisteme inter-array și colectoare pentru proiecte mari din surse regenerabile offshore
• Legături de transmisie pe mare și pe râu
• Alimentare pentru insule, platforme offshore, și zonele industriale de coastă
• Întărirea rețelei între stațiile de coastă

Aceste aplicații impun cerințe stricte privind performanța electrică, rezistenta mecanica, rezistenta la coroziune, și etanșeitatea pe termen lung la apă - cerințe care influențează direct proiectarea structurii cablurilor.

3. Structura generală de produs a cablurilor submarine de înaltă tensiune

A 132cablu submarin kV/138kV/145kV/230kV adoptă de obicei a structură izolată XLPE mononucleu cu înveliș metalic greu și blindaj extern. Din centru spre exterior, structura standard include:

1. Conductor (Cupru sau Aluminiu)
2. Ecran conductor
3. Izolație XLPE
4. Ecran de izolare
5. Ecran metalic (fire sau bandă de cupru)
6. Teaca de plumb (componentă critică)
7. Strat de așternut
8. Blindare (sârmă de oțel cu un singur sau dublu strat)
9. Servire exterioară / teaca exterioara

Printre aceste straturi, cel teaca de plumb este considerat cel mai important element structural pentru aplicațiile submarine.

4. Proiectarea conductorilor și standardizarea IEC

4.1 Materiale conductoare

Se folosesc de obicei cabluri submarine în intervalul 132kV–230kV:

• Conductori de cupru: Conductivitate mai mare, dimensiune compactă, cost mai mare
• Conductori din aluminiu: Greutate mai mică, rentabil, secțiune transversală mai mare pentru curent echivalent

Ambele tipuri de conductori sunt complet standardizate IEC 60228, asigurarea compatibilității cu cerințele internaționale ale rețelei și ale proiectelor.

4.2 Constructii conductoare

• Eșuat, conductoare circulare compactate
• Conductoarele segmentate Milliken pot fi utilizate pentru secțiuni transversale mai mari (≥1000 mm²) pentru a reduce pierderile de curent alternativ
• Măsuri longitudinale și radiale de blocare a apei aplicate la nivelul conductorului, dacă este necesar

5. Sistem de izolare XLPE

Pentru cabluri submarine de la 132 kV la 230 kV, izolație XLPE uscată este standardul industriei. Caracteristicile tehnice cheie includ:

• Rezistenta dielectrica excelenta
• Pierderi dielectrice reduse (tan scăzut δ)
• Durată lungă de viață sub stres electric continuu
• Compatibilitate cu temperaturi ridicate de funcționare (de obicei 90°C continuu, 105°C urgență)

Grosimea izolației crește odată cu nivelul tensiunii și este proiectată cu atenție conform IEC 60840 și IEC 62067.

6. Manta de plumb – Miezul fiabilității cablurilor submarine

6.1 De ce teaca de plumb este esențială

În medii submarine, cablurile sunt expuse permanent la:

• Presiune hidrostatică ridicată
• Coroziunea apei de mare
• Impacturi mecanice în timpul așezării și exploatării
• Ciclul termic cauzat de variațiile de sarcină

The teaca de plumb oferă o combinație unică de proprietăți pe care niciun alt material nu le poate înlocui complet:

• Etanșeitate radială la apă absolută
• Rezistență excelentă la coroziune în apa de mare
• Ecranare electrică stabilă și împământare
• Flexibilitate ridicată în comparație cu alte teci metalice

Din acest motiv, teaca de plumb ramane soluția preferată și cea mai de încredere pentru cablurile submarine de înaltă tensiune.

6.2 Materiale de înveliș de plumb

Aliajele tipice pentru manta de plumb includ:

• Pb-Sb (plumb-antimoniu) aliaje
• Pb-Sn (plumb-staniu) aliaje

Aceste aliaje îmbunătățesc rezistența mecanică, rezistenta la oboseala, și performanță creep, care sunt critice pentru instalațiile submarine de lungă durată.

6.3 Procesul de fabricație

Învelișul de plumb este de obicei aplicat de:

• Extrudarea continuă a plumbului peste ecranul metalic
• Control precis al grosimii pentru a îndeplini cerințele de presiune de proiectare
• Inspecție online pentru a asigura integritatea și concentricitatea tecii

Grosimea tecii este optimizată în funcție de:

• Adâncimea apei
• Metoda de instalare
• Tensiuni mecanice așteptate
• Diametrul cablului și tensiunea nominală

6.4 Funcții electrice și mecanice

Învelișul de plumb îndeplinește mai multe funcții simultan:

• Acționează ca a barieră radială împotriva umezelii
• Servește ca un calea pământului/întoarcerii
• Protejează izolația împotriva deteriorărilor chimice și mecanice
• Menține stabilitatea izolației pe termen lung

7. Blindare și protecție externă

După teaca de plumb, cablurile submarine sunt protejate de:

• Straturi de așternut (pe bază de bitum sau polimeric)
• Blindat din sârmă de oțel galvanizat cu un singur sau dublu strat
• Servire exterioară pentru rezistență la abraziune

Designul blindajului depinde de:

• Condițiile fundului mării
• Adâncimea apei
• Tensiune de instalare
• Risc de agresiune externă (ancore, unelte de pescuit)

8. IEC 132kV/138kV/145kV/230kV Tabelele tehnice privind dimensiunea conductorului cablului submarin (50 mm² – 2500 mm²)

Lista de următoarele tabele toate secțiunile transversale ale conductorilor IEC standard de la 50 mm² la 2500 mm², aplicabil la cablurile submarine 132kV/138kV/145kV/230kV.

8.1 Conductor de cupru – IEC 60228

8.2 Conductor de aluminiu – IEC 60228

9. 132cablu submarin kV/138kV/145kV/230kV

Pentru 132cablu submarin kV/138kV/145kV/230kV, Succesul produsului este determinat în mod fundamental de calitatea designului structural. În timp ce conductorii și izolația definesc capacitatea electrică, cel teaca de plumb rămâne piatra de temelie a fiabilității cablurilor submarine, asigurarea etanșeității pe termen lung la apă, stabilitate electrică, si rezistenta mecanica.

Oferind o gamă completă de Conductori de cupru și aluminiu standard IEC de la 50 mm² la 2500 mm², combinat cu sisteme optimizate de izolare XLPE și tehnologie robustă de înveliș de plumb, un producător profesionist de cabluri poate furniza soluții de cabluri submarine capabile să funcționeze în siguranță și eficient timp de decenii în cele mai solicitante medii marine din lume.

Pentru Producator de cabluri submarine, vă rugăm să ne contactați DOS Cable !