Ing sistem tenaga modern, kabel tegangan dhuwur nduweni peran penting. Saka jaringan listrik ing lemah ing kutha-kutha nganti jalur transmisi jarak adoh ing pegunungan lan kali, kabel tegangan dhuwur njamin transmisi energi listrik sing efisien, stabil, lan aman. Artikel iki bakal njelajah kanthi jero macem-macem teknologi sing ana gandhengane karo kabel tegangan dhuwur, kalebu struktur, klasifikasi, proses manufaktur, karakteristik kinerja, instalasi lan pangopènan.
1. Struktur dhasar kabel voltase dhuwur
Kabel voltase dhuwur utamane kasusun saka konduktor, lapisan insulasi, lapisan pelindung, lan lapisan protèktif.
Konduktor iku saluran transmisi arus lan biasane digawe saka tembaga utawa aluminium. Tembaga nduweni konduktivitas lan daktilitas sing apik, dene aluminium regane relatif murah lan entheng. Konduktor iki umume awujud kabel bengkong multi-untaian kanggo nambah keluwesan.
Lapisan insulasi minangka bagean penting saka kabel voltase dhuwur, sing nduweni peran kanggo nyegah bocor arus lan ngisolasi konduktor saka jagad njaba. Bahan insulasi sing umum kalebu polietilen sing disambung silang (XLPE), kertas minyak, lan liya-liyane. XLPE nduweni sifat listrik, tahan panas lan kekuatan mekanik sing apik banget, lan akeh digunakake ing kabel voltase dhuwur modern.
Lapisan pelindung dipérang dadi pelindung njero lan pelindung njaba. Pelindung njero digunakake kanggo nggawe medan listrik seragam lan nyegah pelepasan muatan lokal supaya ora ngrusak lapisan insulasi; pelindung njaba bisa nyuda gangguan medan elektromagnetik njaba ing kabel, lan uga nyegah kabel duwe dampak elektromagnetik ing jagad njaba.
Lapisan protèktif utamane nglindhungi kabel saka karusakan dening faktor njaba kayata karusakan mekanik, korosi kimia, lan intrusi banyu. Biasane kasusun saka waja logam lan selubung njaba. Waja logam bisa menehi kekuatan mekanik, lan selubung njaba nduweni fungsi tahan banyu lan anti-korosi.
2. Klasifikasi kabel voltase dhuwur
Miturut tingkat voltase, kabel voltase dhuwur bisa dipérang dadi kabel voltase menengah (umumé 3-35kV), kabel voltase dhuwur (35-110kV), kabel voltase ultra dhuwur (110-500kV) lan kabel voltase ultra dhuwur (ndhuwur 500kV). Kabel kanthi tingkat voltase sing béda-béda béda-béda ing desain struktural, syarat insulasi, lan liya-liyané.
Saka perspektif bahan insulasi, saliyane kabel XLPE lan kabel kertas minyak sing kasebut ing ndhuwur, ana uga kabel karet etilen-propilen. Kabel kertas minyak nduweni sejarah sing dawa, nanging amarga biaya perawatan sing dhuwur lan alasan liyane, kabel kasebut mboko sithik diganti karo kabel XLPE. Kabel karet etilen propilen nduweni fleksibilitas lan tahan cuaca sing apik, lan cocok kanggo sawetara acara khusus.
3. Proses manufaktur kabel voltase dhuwur
Produksi kabel voltase dhuwur minangka proses sing rumit lan rumit.
Pabrikasi konduktor mbutuhake bahan mentah tembaga utawa aluminium sing kudu diulur, dipelintir, lan proses liyane kanggo njamin akurasi dimensi lan sifat mekanik konduktor. Sajrone proses pelintiran, untaian untaian kudu disusun kanthi rapet kanggo ningkatake konduktivitas konduktor.
Ekstrusi lapisan insulasi minangka salah sawijining langkah penting. Kanggo lapisan insulasi XLPE, bahan XLPE diekstrusi ing suhu dhuwur lan dibungkus rata ing konduktor. Sajrone proses ekstrusi, parameter kayata suhu, tekanan, lan kecepatan ekstrusi kudu dikontrol kanthi ketat kanggo njamin kualitas lan keseragaman kekandelan lapisan insulasi.
Lapisan pelindung biasane digawe kanthi anyaman kawat logam utawa mbungkus pita logam. Proses manufaktur pelindung njero lan njaba rada beda, nanging loro-lorone kudu njamin integritas lapisan pelindung lan sambungan listrik sing apik.
Pungkasan, produksi lapisan protèktif kalebu masang waja logam lan ekstrusi selubung njaba. Waja logam kudu pas karo kabel, lan ekstrusi selubung njaba kudu njamin tampilan sing alus tanpa cacat kayata gelembung lan retakan.
4. Karakteristik kinerja kabel voltase dhuwur
Saka segi kinerja listrik, kabel voltase dhuwur kudu duwe resistensi insulasi sing dhuwur, rugi dielektrik sing endhek, lan resistensi voltase sing apik. Resistensi insulasi sing dhuwur bisa nyegah bocor arus kanthi efektif, rugi dielektrik sing endhek nyuda rugi energi listrik sajrone transmisi, lan resistensi voltase sing apik njamin kabel kasebut bisa beroperasi kanthi aman ing lingkungan voltase dhuwur.
Saka segi sifat mekanik, kabel kudu nduweni kekuatan tarik, radius lentur, lan tahan benturan sing cukup. Sajrone instalasi lan operasi, kabel bisa uga kena pengaruh gaya tarik, lentur, lan gaya eksternal. Yen sifat mekanike ora cukup, kabel bisa rusak.
Kinerja termal uga minangka aspek penting. Kabel bakal ngasilake panas sajrone operasi, utamane nalika mlaku ing beban dhuwur. Mulane, kabel kudu duwe tahan panas sing apik lan bisa digunakake kanthi normal ing kisaran suhu tartamtu tanpa masalah kayata penuaan insulasi. Kabel XLPE duwe tahan panas sing relatif apik lan bisa digunakake sajrone wektu sing suwe ing suhu sing luwih dhuwur.
5. Pemasangan lan perawatan kabel voltase dhuwur
Babagan instalasi, sing pertama kudu ditindakake yaiku ngrancang dalan kanggo mesthekake yen dalan peletakan kabel cukup masuk akal lan aman. Sajrone proses peletakan, kudu ati-ati supaya ora ana peregangan, pembengkokan, lan ekstrusi kabel sing berlebihan. Kanggo peletakan kabel jarak jauh, peralatan kayata konveyor kabel biasane digunakake kanggo mbantu konstruksi.
Produksi sambungan kabel minangka pranala kunci ing proses instalasi. Kualitas sambungan langsung mengaruhi keandalan operasi kabel. Nalika nggawe sambungan, kabel kudu dicopot, diresiki, disambungake lan diisolasi. Saben langkah kudu ditindakake kanthi ketat miturut syarat proses kanggo mesthekake yen sifat listrik lan mekanik sambungan kasebut memenuhi syarat.
Pangopènan iku penting banget kanggo operasi kabel voltase dhuwur sing stabil sajrone wektu sing suwé. Inspeksi rutin bisa langsung ndeteksi apa tampilan kabel rusak utawa selubungé rusak. Ing wektu sing padha, sawetara peralatan uji coba uga bisa digunakake kanggo nguji kinerja insulasi lan debit sebagian kabel. Yen ditemokake masalah, kudu didandani utawa diganti kanthi tepat wektu.
6. Gagal lan deteksi kabel voltase dhuwur
Kegagalan umum kabel voltase dhuwur kalebu kerusakan insulasi, pedhot konduktor, lan kegagalan sambungan. Kerusakan insulasi bisa disebabake dening penuaan insulasi, pelepasan sebagian, utawa overvoltage eksternal. Pedhot konduktor biasane disebabake dening gaya eksternal mekanik utawa kelebihan beban jangka panjang. Kegagalan sambungan bisa disebabake dening proses manufaktur sambungan sing kurang apik utawa pemanasan sing parah sajrone operasi.
Kanggo ndeteksi kesalahan kasebut, ana akeh cara deteksi. Deteksi debit sebagian minangka cara sing umum digunakake. Kanthi ndeteksi sinyal sing diasilake dening debit sebagian ing kabel, bisa ditemtokake apa ana cacat insulasi ing njero kabel. Tes voltase tahan bisa ndeteksi kapasitas voltase tahan kabel lan nemokake masalah insulasi potensial. Kajaba iku, teknologi pencitraan termal inframerah bisa ndeteksi distribusi suhu ing permukaan kabel, supaya bisa ngerteni apa kabel kasebut duwe masalah kayata panas banget lokal.
7. Tren aplikasi lan pangembangan kabel voltase dhuwur ing sistem tenaga
Ing sistem tenaga listrik, kabel tegangan tinggi digunakake sacara wiyar ing transformasi jaringan listrik kutha, jalur metu saka pembangkit listrik gedhe, transmisi kabel bawah laut, lan bidang liyane. Ing jaringan listrik kutha, amarga papan sing winates, panggunaan kabel bawah tanah bisa ngirit papan lan nambah kaendahan kutha. Jalur metu saka pembangkit listrik gedhe mbutuhake panggunaan kabel tegangan tinggi kanggo ngirim listrik menyang gardu induk sing adoh. Transmisi kabel bawah laut bisa nglakokake transmisi daya lintas laut lan nyedhiyakake pasokan daya sing stabil kanggo pulo lan wilayah pesisir.
Kanthi perkembangan teknologi daya sing terus-terusan, kabel voltase dhuwur uga nuduhake sawetara tren perkembangan. Salah sijine yaiku riset lan pangembangan lan aplikasi kabel kanthi tingkat voltase sing luwih dhuwur. Kanthi tambahing panjaluk kanggo transmisi daya jarak jauh, pangembangan kabel voltase ultra-dhuwur bakal dadi fokus. Kapindho yaiku kecerdasan kabel. Kanthi nggabungake sensor lan peralatan liyane menyang kabel, pemantauan wektu nyata babagan status operasi kabel lan peringatan kesalahan bisa ditindakake, saengga ningkatake keandalan operasi kabel. Kaping telu yaiku pangembangan kabel sing ramah lingkungan. Amarga kabutuhan wong kanggo perlindungan lingkungan saya tambah, riset lan pangembangan bahan kabel sing bisa didaur ulang lan polusi rendah bakal dadi arah pangembangan ing mangsa ngarep.
Wektu kiriman: 24-Sep-2024