Í nútíma raforkukerfum gegna háspennu snúrur mikilvægu hlutverki. Frá neðanjarðar rafmagnsnetum í borgum til langferðalínur yfir fjöll og ám, tryggja háspennusnúrur skilvirkar, stöðugar og öruggar flutning raforku. Þessi grein mun kanna ítarlega hina ýmsu tækni sem tengist háspennu snúru, þar með talið uppbyggingu þeirra, flokkun, framleiðsluferli, afköstum, uppsetningu og viðhaldi.
1. Basísk uppbygging háspennu snúrur
Háspennusnúrur eru aðallega samsettir af leiðara, einangrunarlögum, hlífðarlögum og hlífðarlögum.
Leiðarinn er flutningsrás fyrir straum og er venjulega úr kopar eða áli. Kopar hefur góða leiðni og sveigjanleika en áli er tiltölulega lítið í kostnaði og létt í þyngd. Þessir leiðarar eru yfirleitt í formi margra strengja snúra vír til að auka sveigjanleika.
Einangrunarlagið er lykilhluti háspennu snúrunnar, sem gegnir hlutverki við að koma í veg fyrir núverandi leka og einangra leiðarann frá umheiminum. Algeng einangrunarefni inniheldur krossbundið pólýetýlen (XLPE), olíupappír osfrv. XLPE hefur framúrskarandi rafmagns eiginleika, hitaþol og vélrænan styrk og er mikið notað í nútíma háspennu snúrur.
Varnarlaginu er skipt í innri hlíf og ytri hlíf. Innri skjöldurinn er notaður til að gera rafsviðið og koma í veg fyrir að staðbundin losun skemmist einangrunarlagið; Ytri skjöldurinn getur dregið úr truflun ytri rafsegulsviðsins á snúrunni og einnig komið í veg fyrir að snúran hafi rafseguláhrif á umheiminn.
Verndunarlagið verndar aðallega snúruna fyrir skemmdum með ytri þáttum eins og vélrænni skemmdum, efnafræðilegri tæringu og afskiptum vatns. Það er venjulega samsett úr málmvopnum og ytri slíðri. Málmvopnið getur veitt vélrænan styrk og ytri slíðrið hefur vatnsheldur og tæringaraðgerðir.
2. flokkun háspennusnúrna
Samkvæmt spennustiginu er hægt að skipta háspennu snúrur í miðlungs spennusnúrur (venjulega 3-35kV), háspennu snúrur (35-110kV), öfgafullar háspennur (110-500kV) og öfgafullar háspennur (yfir 500 kV). Kaplar með mismunandi spennustig eru mismunandi í byggingarhönnun, einangrunarkröfum osfrv.
Frá sjónarhóli einangrunarefna, auk XLPE snúranna og olíupappírsstrengjanna sem nefnd eru hér að ofan, eru einnig etýlen-própýlen gúmmístrengir. Olíupappírsstrengir eiga sér langa sögu, en vegna mikils viðhaldskostnaðar og af öðrum ástæðum hefur þeim smám saman verið skipt út fyrir XLPE snúrur. Etýlen própýlen gúmmístrengur hefur góðan sveigjanleika og veðurþol og hentar við nokkur sérstök tilefni.
3. Framleiðsluferli háspennu snúru
Framleiðsla háspennu snúru er flókið og viðkvæmt ferli.
Framleiðsla leiðara þarf fyrst að teygja kopar eða ál hráefni, brenglað og aðra ferla til að tryggja víddar nákvæmni og vélrænni eiginleika leiðarans. Meðan á snúningsferlinu stendur verður að raða nánum þræðum þræðanna til að bæta leiðni leiðarans.
Útdrátt einangrunarlagsins er eitt af lykilþrepunum. Fyrir XLPE einangrunarlagið er XLPE efnið pressað við háan hita og vafinn jafnt á leiðarann. Meðan á extrusion ferli stendur verður að stjórna breytum eins og hitastigi, þrýstingi og útdráttarhraða til að tryggja einsleitni einangrunarlagsins gæði og þykkt.
Varnarlagið er venjulega búið til með málmvír sem vefnaður eða málmbandi umbúðir. Framleiðsluferlar innri og ytri skjöldanna eru aðeins frábrugðnir, en báðir þurfa að tryggja heiðarleika hlífðarlagsins og góða raftengingu.
Að lokum, framleiðsla hlífðarlagsins felur í sér lagningu málmvopnsins og útdrátt ytri slíðrsins. Vopn málmsins ætti að passa þétt á snúruna og útdrátt ytri slíðunnar ætti að tryggja slétt útlit án galla eins og loftbólur og sprungur.
4. Árangurseinkenni háspennu snúrur
Hvað varðar rafmagnsafköst, þurfa háspennu snúrur að hafa mikla einangrunarviðnám, lítið dielectric tap og góða spennuþol. Mikil einangrunarviðnám getur í raun komið í veg fyrir núverandi leka, lítið dielectric tap dregur úr tapi á raforku meðan á flutningi stendur og góð spennuþol tryggir að snúran geti starfað á öruggan hátt í háspennuumhverfi.
Hvað varðar vélrænni eiginleika ætti snúran að hafa nægjanlegan togstyrk, beygja radíus og höggþol. Við uppsetningu og notkun getur snúran orðið fyrir teygju, beygju og ytri krafti. Ef vélrænir eiginleikar eru ófullnægjandi er auðvelt að valda kapalskemmdum.
Varmaárangur er einnig mikilvægur þáttur. Kapallinn mun búa til hita meðan á notkun stendur, sérstaklega þegar keyrt er undir miklu álagi. Þess vegna þarf snúran að hafa góða hitaþol og geta unnið venjulega innan ákveðins hitastigs án vandræða eins og öldrunar einangrunar. XLPE snúru hefur tiltölulega góða hitaþol og getur starfað í langan tíma við hærra hitastig.
5. Uppsetning og viðhald háspennu snúrur
Hvað varðar uppsetningu er það fyrsta sem þarf að gera að skipuleggja slóðina til að tryggja að strengjaslóðin sé hæfileg og örugg. Við lagningarferlið ætti að gæta þess að forðast óhóflega teygju, beygju og útdrátt snúrunnar. Fyrir langa vegalengingu er búnaður eins og snúruflutninga venjulega notaður til að aðstoða við smíði.
Framleiðsla á kapalsamskeyti er lykilhlekkur í uppsetningarferlinu. Gæði samskeytisins hafa bein áhrif á rekstraráreiðanleika snúrunnar. Þegar samskeyti er búin til þarf að svipta snúruna, hreinsa, tengja og einangra. Hvert skref þarf að framkvæma stranglega í samræmi við ferliðarkröfur til að tryggja að rafmagns- og vélrænni eiginleika liðsins uppfylli kröfurnar.
Viðhaldsvinna er nauðsynleg fyrir langtíma stöðugan rekstur háspennu snúru. Reglulegar skoðanir geta tafarlaust greint hvort kapallinn er skemmdur eða slíðrið skemmist. Á sama tíma er einnig hægt að nota einhvern prófunarbúnað til að prófa afköst einangrunar og að hluta til losunar snúrunnar. Ef vandamál finnast ætti að gera við þau eða skipta um það í tíma.
6. Bilun og uppgötvun háspennusnúrna
Algengar bilanir háspennu snúrur fela í sér einangrun sundurliðunar, aftengingu leiðara og bilun í liðum. Skipting einangrunar getur stafað af öldrun einangrunar, losunar að hluta eða ytri spennu. Aftenging leiðara stafar venjulega af vélrænni ytri krafti eða ofhleðslu til langs tíma. Sameiginleg bilun getur stafað af slæmu framleiðsluferli eða alvarlegri upphitun meðan á notkun stendur.
Til að greina þessar galla eru margar uppgötvunaraðferðir. Greining að hluta til er algeng aðferð. Með því að greina merkið sem myndast með að hluta til losunar í snúrunni er hægt að ákvarða hvort það séu einangrunargallar inni í snúrunni. Þolið spennuprófið getur greint þolandi spennugetu snúrunnar og fundið hugsanleg einangrunarvandamál. Að auki getur innrautt hitamyndatækni greint hitastigsdreifingu á yfirborði snúrunnar, svo að komast að því hvort kapallinn hafi vandamál eins og staðbundna ofhitnun.
7. Umsóknar- og þróunarþróun háspennusnúrna í raforkukerfum
Í raforkukerfum eru háspennusnúrur notaðir mikið við umbreytingu í þéttbýli raforku, fráfarandi línum stórra virkjana, flutnings á kafbáta og öðrum reitum. Í þéttbýli raforkukerfum, vegna takmarkaðs rýmis, getur notkun neðanjarðar snúrur sparað pláss og bætt fegurð borgarinnar. Fráfarandi línur stórra virkjana þurfa að nota háspennu snúrur til að senda rafmagn til fjarlægra tengibúnaðar. Sending um kapalstreng getur gert sér grein fyrir raforkusendingu yfir sér og veitt stöðugt aflgjafa fyrir eyjar og strandsvæði.
Með stöðugri þróun raforkutækni hafa háspennu snúrur einnig sýnt nokkra þróunarþróun. Eitt er rannsóknir og þróun og beitingu snúrna með hærra spennustig. Með aukinni eftirspurn eftir langvarandi orkuflutningi verður þróun öfgafullra spennu snúrur í brennidepli. Annað er upplýsingaöflun snúrna. Með því að samþætta skynjara og annan búnað í snúruna er hægt að ná rauntíma eftirliti með rekstrarstöðu snúrunnar og galla viðvörun og bæta þannig rekstraráreiðanleika snúrunnar. Þriðja er þróun umhverfisvænna snúrur. Eftir því sem kröfur fólks um umhverfisvernd aukast verða rannsóknir og þróun lítillar mengunar, endurvinnanlegt kapal efni framtíðarþróunarstefna.
Post Time: SEP-24-2024