Në sistemet moderne të energjisë, kabllot e tensionit të lartë luajnë një rol jetësor. Nga rrjetet nëntokësore të energjisë në qytete deri te linjat e transmetimit në distanca të gjata përmes maleve dhe lumenjve, kabllot e tensionit të lartë sigurojnë transmetim efikas, të qëndrueshëm dhe të sigurt të energjisë elektrike. Ky artikull do të shqyrtojë në thellësi teknologjitë e ndryshme që lidhen me kabllot e tensionit të lartë, duke përfshirë strukturën, klasifikimin, procesin e prodhimit, karakteristikat e performancës, instalimin dhe mirëmbajtjen e tyre.
1. Struktura bazë e kabllove të tensionit të lartë
Kabllot e tensionit të lartë përbëhen kryesisht nga përçues, shtresa izoluese, shtresa mbrojtëse dhe shtresa mbrojtëse.
Përçuesi është kanali i transmetimit të rrymës dhe zakonisht është bërë prej bakri ose alumini. Bakri ka përçueshmëri dhe duktilitet të mirë, ndërsa alumini është relativisht i lirë në kosto dhe i lehtë në peshë. Këta përçues janë përgjithësisht në formën e telave të përdredhur me shumë fije për të rritur fleksibilitetin.
Shtresa izoluese është një pjesë kyçe e kabllit të tensionit të lartë, e cila luan një rol në parandalimin e rrjedhjeve të rrymës dhe izolimin e përcjellësit nga bota e jashtme. Materialet e zakonshme izoluese përfshijnë polietilenin e lidhur kryq (XLPE), letrën e vajit, etj. XLPE ka veti të shkëlqyera elektrike, rezistencë ndaj nxehtësisë dhe forcë mekanike, dhe përdoret gjerësisht në kabllot moderne të tensionit të lartë.
Shtresa mbrojtëse ndahet në mbrojtje të brendshme dhe mbrojtje të jashtme. Mburoja e brendshme përdoret për ta bërë fushën elektrike uniforme dhe për të parandaluar shkarkimin lokal që dëmton shtresën izoluese; mburoja e jashtme mund të zvogëlojë ndërhyrjen e fushës elektromagnetike të jashtme në kabllo, si dhe të parandalojë që kablli të ketë një ndikim elektromagnetik në botën e jashtme.
Shtresa mbrojtëse mbron kryesisht kabllon nga dëmtimet nga faktorë të jashtëm, siç janë dëmtimet mekanike, korrozioni kimik dhe depërtimi i ujit. Zakonisht përbëhet nga armaturë metalike dhe mbështjellës i jashtëm. Armatura metalike mund të ofrojë forcë mekanike, dhe mbështjellësi i jashtëm ka funksione rezistente ndaj ujit dhe korrozionit.
2. Klasifikimi i kabllove të tensionit të lartë
Sipas nivelit të tensionit, kabllot e tensionit të lartë mund të ndahen në kabllo të tensionit të mesëm (përgjithësisht 3-35kV), kabllo të tensionit të lartë (35-110kV), kabllo të tensionit ultra të lartë (110-500kV) dhe kabllo të tensionit ultra të lartë (mbi 500kV). Kabllot e niveleve të ndryshme të tensionit ndryshojnë në projektimin strukturor, kërkesat e izolimit, etj.
Nga perspektiva e materialeve izoluese, përveç kabllove XLPE dhe kabllove prej letre vaji të përmendura më sipër, ekzistojnë edhe kabllo prej gome etilen-propileni. Kabllot prej letre vaji kanë një histori të gjatë, por për shkak të kostove të larta të mirëmbajtjes dhe arsyeve të tjera, ato janë zëvendësuar gradualisht nga kabllot XLPE. Kablloja prej gome etilen-propileni ka fleksibilitet dhe rezistencë të mirë ndaj motit, dhe është e përshtatshme për disa raste të veçanta.
3. Procesi i prodhimit të kabllit me tension të lartë
Prodhimi i kabllove me tension të lartë është një proces kompleks dhe delikat.
Prodhimi i përçuesve kërkon së pari që lëndët e para të bakrit ose aluminit të shtrihen, të përdredhen dhe të kryhen procese të tjera për të siguruar saktësinë dimensionale dhe vetitë mekanike të përçuesit. Gjatë procesit të përdredhjes, fijet e fijeve duhet të jenë të vendosura afër njëra-tjetrës për të përmirësuar përçueshmërinë e përçuesit.
Ekstrudimi i shtresës izoluese është një nga hapat kryesorë. Për shtresën izoluese XLPE, materiali XLPE ekstrudohet në temperaturë të lartë dhe mbështillet në mënyrë të barabartë mbi përcjellësin. Gjatë procesit të ekstrudimit, parametra të tillë si temperatura, presioni dhe shpejtësia e ekstrudimit duhet të kontrollohen rreptësisht për të siguruar cilësinë dhe uniformitetin e trashësisë së shtresës izoluese.
Shtresa mbrojtëse zakonisht bëhet me anë të thurjes me tela metalikë ose mbështjelljes me shirit metalik. Proceset e prodhimit të mburojave të brendshme dhe të jashtme janë paksa të ndryshme, por të dyja duhet të sigurojnë integritetin e shtresës mbrojtëse dhe lidhjen e mirë elektrike.
Së fundmi, prodhimi i shtresës mbrojtëse përfshin vendosjen e armaturës metalike dhe nxjerrjen e mbështjellësit të jashtëm. Armatura metalike duhet të përshtatet fort në kabllo, dhe nxjerrja e mbështjellësit të jashtëm duhet të sigurojë një pamje të lëmuar pa defekte të tilla si flluska dhe çarje.
4. Karakteristikat e performancës së kabllove të tensionit të lartë
Për sa i përket performancës elektrike, kabllot e tensionit të lartë duhet të kenë rezistencë të lartë izolimi, humbje të ulët dielektrike dhe rezistencë të mirë tensioni. Rezistenca e lartë e izolimit mund të parandalojë në mënyrë efektive rrjedhjet e rrymës, humbja e ulët dielektrike zvogëlon humbjen e energjisë elektrike gjatë transmetimit dhe rezistenca e mirë e tensionit siguron që kablloja të mund të funksionojë në mënyrë të sigurt në një mjedis me tension të lartë.
Sa i përket vetive mekanike, kablloja duhet të ketë rezistencë të mjaftueshme në tërheqje, rreze përkuljeje dhe rezistencë ndaj goditjes. Gjatë instalimit dhe funksionimit, kablloja mund t'i nënshtrohet shtrirjes, përkuljes dhe ndikimit të forcave të jashtme. Nëse vetitë mekanike janë të pamjaftueshme, është e lehtë të shkaktohet dëmtim i kabllos.
Performanca termike është gjithashtu një aspekt i rëndësishëm. Kablli do të gjenerojë nxehtësi gjatë funksionimit, veçanërisht kur funksionon nën ngarkesë të lartë. Prandaj, kablli duhet të ketë rezistencë të mirë ndaj nxehtësisë dhe të jetë në gjendje të funksionojë normalisht brenda një diapazoni të caktuar temperature pa probleme të tilla si plakja e izolimit. Kablli XLPE ka rezistencë relativisht të mirë ndaj nxehtësisë dhe mund të funksionojë për një kohë të gjatë në temperatura më të larta.
5. Instalimi dhe mirëmbajtja e kabllove të tensionit të lartë
Sa i përket instalimit, gjëja e parë që duhet bërë është të planifikohet rruga për t'u siguruar që rruga e shtrimit të kabllove është e arsyeshme dhe e sigurt. Gjatë procesit të shtrimit, duhet treguar kujdes që të shmanget shtrirja, përkulja dhe nxjerrja e tepërt e kabllove. Për shtrimin e kabllove në distanca të gjata, zakonisht përdoren pajisje të tilla si transportuesit e kabllove për të ndihmuar në ndërtim.
Prodhimi i nyjeve të kabllove është një hallkë kyçe në procesin e instalimit. Cilësia e nyjes ndikon drejtpërdrejt në besueshmërinë operative të kabllit. Gjatë bërjes së nyjeve, kablli duhet të zhvishet, pastrohet, lidhet dhe izolohet. Çdo hap duhet të kryhet në mënyrë strikte në përputhje me kërkesat e procesit për të siguruar që vetitë elektrike dhe mekanike të nyjes plotësojnë kërkesat.
Puna e mirëmbajtjes është thelbësore për funksionimin e qëndrueshëm afatgjatë të kabllove të tensionit të lartë. Inspektimet e rregullta mund të zbulojnë menjëherë nëse pamja e kabllit është e dëmtuar ose mbështjellësi është i dëmtuar. Në të njëjtën kohë, disa pajisje testimi mund të përdoren gjithashtu për të testuar performancën e izolimit dhe shkarkimin e pjesshëm të kabllit. Nëse gjenden probleme, ato duhet të riparohen ose zëvendësohen në kohë.
6. Dështimi dhe zbulimi i kabllove të tensionit të lartë
Dështimet e zakonshme të kabllove me tension të lartë përfshijnë prishjen e izolimit, shkëputjen e përcjellësit dhe prishjen e nyjeve. Prishja e izolimit mund të shkaktohet nga plakja e izolimit, shkarkimi i pjesshëm ose mbitension i jashtëm. Shkëputja e përcjellësit zakonisht shkaktohet nga forca mekanike e jashtme ose mbingarkesa afatgjatë. Dështimi i nyjeve mund të shkaktohet nga procesi i dobët i prodhimit të nyjeve ose ngrohja e rëndë gjatë funksionimit.
Për të zbuluar këto defekte, ekzistojnë shumë metoda zbulimi. Zbulimi i shkarkimit të pjesshëm është një metodë e përdorur zakonisht. Duke zbuluar sinjalin e gjeneruar nga shkarkimi i pjesshëm në kabllo, mund të përcaktohet nëse ka defekte të izolimit brenda kabllit. Testi i tensionit të rezistencës mund të zbulojë kapacitetin e tensionit të rezistencës së kabllit dhe të gjejë probleme të mundshme të izolimit. Përveç kësaj, teknologjia e imazherisë termike me infra të kuqe mund të zbulojë shpërndarjen e temperaturës në sipërfaqen e kabllit, në mënyrë që të zbulojë nëse kablli ka probleme të tilla si mbinxehja lokale.
7. Trendi i aplikimit dhe zhvillimit të kabllove të tensionit të lartë në sistemet e energjisë
Në sistemet e energjisë, kabllot e tensionit të lartë përdoren gjerësisht në transformimin e rrjetit të energjisë urbane, linjat dalëse të centraleve të mëdha elektrike, transmetimin me kabllo nënujore dhe fusha të tjera. Në rrjetet e energjisë urbane, për shkak të hapësirës së kufizuar, përdorimi i kabllove nëntokësore mund të kursejë hapësirë dhe të përmirësojë bukurinë e qytetit. Linjat dalëse të centraleve të mëdha elektrike kërkojnë përdorimin e kabllove të tensionit të lartë për të transmetuar energji elektrike në nënstacione të largëta. Transmetimi me kabllo nënujore mund të realizojë transmetimin e energjisë ndërdettare dhe të sigurojë furnizim të qëndrueshëm me energji për ishujt dhe zonat bregdetare.
Me zhvillimin e vazhdueshëm të teknologjisë së energjisë, kabllot me tension të lartë kanë treguar gjithashtu disa tendenca zhvillimi. Njëra është kërkimi, zhvillimi dhe aplikimi i kabllove me nivele më të larta tensioni. Me rritjen e kërkesës për transmetim të energjisë në distanca të gjata, zhvillimi i kabllove me tension ultra të lartë do të bëhet një fokus. E dyta është inteligjenca e kabllove. Duke integruar sensorë dhe pajisje të tjera në kabllo, mund të arrihet monitorimi në kohë reale i statusit të funksionimit të kabllit dhe paralajmërimi i defekteve, duke përmirësuar kështu besueshmërinë e funksionimit të kabllit. E treta është zhvillimi i kabllove miqësore me mjedisin. Ndërsa kërkesat e njerëzve për mbrojtjen e mjedisit rriten, kërkimi dhe zhvillimi i materialeve të kabllove me ndotje të ulët dhe të riciklueshme do të jetë një drejtim zhvillimi në të ardhmen.
Koha e postimit: 24 shtator 2024