Energetikos ir pramonės įrangos montavime netinkamo tipo „aukštos įtampos kabelis“ arba „žemos įtampos kabelis“ gali sukelti įrangos gedimą, elektros energijos tiekimo sutrikimus, gamybos sustabdymą ar net avarijas sunkiais atvejais. Tačiau daugelis žmonių tik paviršutiniškai supranta šių dviejų kabelių struktūrinius skirtumus ir dažnai renkasi remdamiesi patirtimi arba „sąnaudų taupymo“ sumetimais, todėl daro pakartotines klaidas. Netinkamo kabelio pasirinkimas gali ne tik sukelti įrangos gedimus, bet ir sukelti pavojų saugai. Šiandien aptarkime pagrindinius jų skirtumus ir 3 pagrindinius „spąstus“, kurių reikia vengti renkantis.
1. Konstrukcijų analizė: aukštos įtampos ir žemos įtampos kabeliai
Daugelis žmonių mano, kad „aukštos įtampos kabeliai yra tiesiog storesni žemos įtampos kabeliai“, tačiau iš tikrųjų jų konstrukcinės konstrukcijos turi esminių skirtumų, o kiekvienas sluoksnis yra tiksliai pritaikytas prie įtampos lygio. Norėdami suprasti skirtumus, pradėkite nuo „aukštos įtampos“ ir „žemos įtampos“ apibrėžimų:
Žemos įtampos kabeliai: vardinė įtampa ≤ 1 kV (dažniausiai 0,6/1 kV), daugiausia naudojami pastatų paskirstymui ir mažos įrangos maitinimo šaltiniams;
Aukštos įtampos kabeliai: vardinė įtampa ≥ 1 kV (dažniausiai 6 kV, 10 kV, 35 kV, 110 kV), naudojami elektros energijos perdavimui, pastotėms ir didelei pramoninei įrangai.
(1) Dirigentas: ne „storesnis“, o „svarbu grynumas“
Žemos įtampos kabelių laidininkai paprastai gaminami iš daugiagyslių plonų varinių laidų (pvz., BV laiduose – 19 gijų), daugiausia siekiant atitikti „srovės laidumo“ reikalavimus;
Aukštosios įtampos kabelių laidininkai, nors ir variniai arba aliumininiai, yra didesnio grynumo (≥99,95 %) ir taiko „kompaktiško apvalaus suvyniojimo“ procesą (sumažindamas tuštumų kiekį), kad sumažintų laidininko paviršiaus varžą ir sumažintų „apvalkalo efektą“ esant aukštai įtampai (srovė koncentruojasi laidininko paviršiuje, sukeldama įkaitimą).
(2) Izoliacijos sluoksnis: aukštos įtampos kabelių „daugiasluoksnės apsaugos“ pagrindas
Žemos įtampos kabelių izoliacijos sluoksniai yra gana ploni (pvz., 0,6/1 kV kabelio izoliacijos storis ~3,4 mm), dažniausiai PVC arbaXLPE, daugiausia skirtas „laidininko izoliacijai nuo išorės“;
Aukštosios įtampos kabelių izoliacijos sluoksniai yra daug storesni (6 kV kabelis ~10 mm, 110 kV iki 20 mm) ir turi atitikti griežtus bandymus, tokius kaip „galios dažnio atsparumo įtampa“ ir „žaibo impulso atsparumo įtampa“. Dar svarbiau, kad aukštos įtampos kabeliuose izoliacijos viduje yra hidroizoliacinės juostos ir puslaidininkiniai sluoksniai:
Hidroizoliacinė juosta: apsaugo nuo vandens patekimo (drėgmė esant aukštai įtampai gali sukelti „vandens išsiliejimą“, dėl kurio gali sugesti izoliacija);
Puslaidininkis sluoksnis: užtikrina tolygų elektrinio lauko pasiskirstymą (apsaugo nuo vietinės lauko koncentracijos, kuri galėtų sukelti iškrovą).
Duomenys: Izoliacijos sluoksnis sudaro 40–50 % aukštos įtampos kabelių kainos (tik 15–20 % žemos įtampos kabelių), o tai yra pagrindinė priežastis, kodėl aukštos įtampos kabeliai yra brangesni.
(3) Ekranavimas ir metalinis apvalkalas: aukštos įtampos kabelių „šarvai nuo trukdžių“
Žemos įtampos kabeliai paprastai neturi ekranuojančio sluoksnio (išskyrus signalinius kabelius), o išoriniai apvalkalai dažniausiai yra pagaminti iš PVC arba polietileno;
Aukštos įtampos kabeliai (ypač ≥6 kV) turi būti su metaliniu ekranu (pvz.,vario juosta, vario pynimas) ir metaliniai apvalkalai (pvz., švino apvalkalas, gofruotas aliuminio apvalkalas):
Metalinis ekranavimas: apriboja aukštos įtampos lauką izoliacijos sluoksnyje, sumažina elektromagnetinius trukdžius (EMI) ir suteikia kelią gedimo srovei;
Metalinis apvalkalas: padidina mechaninį stiprumą (atsparumą tempimui ir gniuždymui) ir veikia kaip „įžeminimo skydas“, dar labiau sumažindamas izoliacijos lauko intensyvumą.
(4) Išorinis apvalkalas: tvirtesnis aukštos įtampos kabeliams
Žemos įtampos kabelių apvalkalai daugiausia apsaugo nuo nusidėvėjimo ir korozijos;
Aukštos įtampos kabelių apvalkalai turi būti papildomai atsparūs alyvai, šalčiui, ozonui ir kt. (pvz., PVC + oro sąlygoms atsparūs priedai). Specialioms reikmėms (pvz., povandeniniams kabeliams) taip pat gali prireikti plieninės vielos šarvų (atsparių vandens slėgiui ir tempimo įtempiams).
2. 3 pagrindiniai „spąstai“, kurių reikia vengti renkantis kabelius
Supratę struktūrinius skirtumus, atrankos metu taip pat turite vengti šių „paslėptų spąstų“; kitaip gali padidėti išlaidos arba įvykti saugos incidentų.
(1) Aklai siekiant „aukštesnės klasės“ arba „pigesnės kainos“
Klaidingas įsitikinimas: Kai kurie mano, kad „saugiau naudoti aukštos įtampos kabelius vietoj žemos įtampos“, arba jie naudoja žemos įtampos kabelius, kad sutaupytų pinigų.
Rizika: Aukštos įtampos kabeliai yra daug brangesni; nereikalingas aukštos įtampos pasirinkimas padidina biudžetą. Naudojant žemos įtampos kabelius aukštos įtampos situacijose, gali akimirksniu pažeisti izoliaciją, sukelti trumpuosius jungimus, gaisrus ar kelti pavojų personalui.
Teisingas metodas: rinkitės pagal faktinį įtampos lygį ir galios poreikius, pvz., buitiniam elektros tiekimui (220 V / 380 V) naudojami žemos įtampos kabeliai, pramoniniams aukštos įtampos varikliams (10 kV) turi būti tinkami aukštos įtampos kabeliai – niekada aklai „nemažinkite“ ar „neatnaujinkite“.
(2) Aplinkos „paslėptos žalos“ ignoravimas
Klaidingas supratimas: Atsižvelkite tik į įtampą, nekreipkite dėmesio į aplinką, pvz., naudodami įprastus kabelius drėgnoje, aukštoje temperatūroje ar chemiškai korozinėse sąlygose.
Rizika: Drėgnoje aplinkoje esantys aukštos įtampos kabeliai su pažeistais ekranais ar apvalkalais gali patirti izoliacijos senėjimą dėl drėgmės; žemos įtampos kabeliai aukštos temperatūros vietose (pvz., katilinėse) gali suminkštėti ir sugesti.
Teisingas metodas: paaiškinkite įrengimo sąlygas – šarvuoti kabeliai po žeme montuojamiems kabeliams, vandeniui atsparūs šarvuoti kabeliai po vandeniu, aukštai temperatūrai atsparios medžiagos (XLPE ≥90 ℃) karštai aplinkai, korozijai atsparūs apvalkalai chemijos gamyklose.
(3) „Srovės našumo ir klojimo metodo“ atitikimo ignoravimas
Klaidingas įsitikinimas: dėmesys skiriamas tik įtampos lygiui, nekreipiama dėmesio į kabelio srovės pajėgumą (didžiausią leistiną srovę) arba jis per daug suspaudžiamas / sulenkiamas klojant.
Rizika: Nepakankama srovės talpa sukelia perkaitimą ir pagreitina izoliacijos senėjimą; netinkamas aukštos įtampos kabelių lenkimo spindulys (pvz., stiprus tempimas, per didelis lenkimas) gali pažeisti ekraną ir izoliaciją, sukeldamas gedimo riziką.
Teisingas metodas: kabelio specifikacijas pasirinkite pagal apskaičiuotą faktinę srovę (atsižvelkite į pradinę srovę, aplinkos temperatūrą); montuodami griežtai laikykitės lenkimo spindulio reikalavimų (aukštos įtampos kabelio lenkimo spindulys paprastai ≥15 × laidininko išorinis skersmuo), venkite suspaudimo ir tiesioginių saulės spindulių.
3. Atminkite 3 „auksines taisykles“, kad išvengtumėte atrankos spąstų
(1) Patikrinkite konstrukciją pagal įtampą:
Aukštos įtampos kabelių izoliacija ir ekranavimo sluoksniai sudaro šerdį; žemos įtampos kabeliams nereikia per didelio projektavimo.
(2) Tinkamai suderinkite pažymius:
Įtampa, galia ir aplinka turi sutapti; aklai nedidinkite ar nemažinkite įrangos.
(3) Patikrinkite informaciją pagal standartus:
Srovės laidumas, lenkimo spindulys ir apsaugos lygis turi atitikti nacionalinius standartus – nepasikliaukite vien patirtimi.
Įrašo laikas: 2025 m. rugpjūčio 29 d.