고전압 전원 케이블: 절연 및 전압 등급을 선택하는 방법

26/35 kV XLPE 케이블은 0.6/1 kV PVC 케이블을 대체할 수 없습니다. 프로젝트 사양에 중전압 공급 장치가 필요한 경우 잘못된 절연체 또는 도체 크기로 인해 지속적인 과열, 조기 고장 및 계획되지 않은 케이블 교체가 발생할 수 있습니다. 35kV에서 20MVA 부하를 고려하면 라인 전류는 약 330A입니다. XLPE 절연체를 사용한 150mm² 구리 도체는 공기 중에서 해당 전류를 전달할 수 있지만 동일한 알루미늄 도체는 동일한 전류용량을 충족하려면 더 큰 단면적이 필요합니다. 첫 번째 질문은 실제 작동 전압, 환경 부하 및 설치 방법에 대해 "어떤 브랜드"가 아니라 "어떤 구성"인지입니다. 이 가이드는 중간 전압 범위(최대 35kV)의 고전압 전원 케이블에 중점을 두고 엔지니어와 조달 관리자가 사용할 수 있는 실용적인 선택 기준을 제공합니다.

전원 케이블에서 "고전압"은 무엇을 의미합니까?

국제 표준에서 저전압은 일반적으로 최대 1kV까지, 중전압은 1kV~35kV, 고전압은 35kV 이상에서 시작됩니다. 그러나 유틸리티 및 산업 현장에서 "고전압 전력 케이블"이라는 용어는 배전 또는 전송 회로에 사용되는 1kV 이상의 모든 케이블에 사용되는 경우가 많습니다. 이 기사에서는 대부분의 산업 및 유틸리티 중전압 네트워크를 포괄하는 1.8/3kV ~ 26/35kV 범위에 중점을 둡니다. 고전압 시스템(66kV 이상)은 다양한 케이블 설계에 의존하지만 기본 선택 논리는 유사합니다. 전압 등급을 이해하는 것은 절연 두께, 차폐 설계 및 테스트 방법을 결정하므로 필수적입니다. 26/35kV 케이블의 외경은 동일한 도체 크기에 대해 8.7/15kV 케이블의 약 2배이며, 이는 굽힘 반경과 트렌치 폭에 영향을 미칩니다.

검사할 주요 건설 세부 사항

고전압 전력 케이블은 도체, 도체 스크린, 절연체, 절연체 스크린의 4개 개별 레이어와 금속 차폐 및 외피로 구성됩니다. 각 레이어에는 정의된 기능이 있습니다. 도체에는 IEC 60228 클래스 1 또는 클래스 2를 충족하는 저항이 있어야 합니다. 도체 스크린과 절연 스크린은 전기장을 평활화하고 부분 방전을 방지합니다. 금속 차폐는 결함 전류의 복귀 경로와 전자기 차폐 역할을 합니다. 외부 피복은 설치 조건에 따라 PVC, PE 또는 난연성 화합물이 될 수 있습니다. 도체 재료에 주의하십시오. 구리는 동일한 단면에 대해 더 낮은 DC 저항을 제공하는 반면, 알루미늄은 무게와 비용을 줄입니다. 26/35 kV 케이블에서는 50 mm² ~ 300 mm²의 단면적이 일반적이며 케이블을 묶거나 매립하거나 뜨거운 환경에 설치할 때 경감 계수를 적용해야 합니다. 반도체 스크린은 압출되어 절연체에 단단히 접착되어야 합니다. 그렇지 않으면 보이드가 발생하고 부분 방전으로 인해 결국 절연체가 침식됩니다.

중간 및 고전압용 XLPE와 PVC 절연체 비교

절연 재료에 따라 케이블이 감당할 수 있는 열적, 전기적 스트레스의 정도가 결정됩니다. XLPE(교차결합 폴리에틸렌)는 90°C의 연속 도체 온도와 최대 130°C의 비상 온도를 견딜 수 있기 때문에 중압 및 고전압 전력 케이블에 기본적으로 선택됩니다. 반면 PVC는 일반적으로 연속 온도가 70°C로 제한됩니다. 0.6/1kV 회로의 경우 PVC가 여전히 경제적이지만 26/35kV 회로의 경우 XLPE가 거의 표준입니다. 표 1에서는 주요 특성을 비교합니다. 현장에서 이러한 재료 중에서 선택하는 것이 종종 제품에 영향을 미치는 첫 번째 결정입니다. XLPE와 PVC 단열재의 비교 .

전압 정격 선택: 8.7/15kV 및 26/35kV

전압 정격은 U로 표시됩니다. ₀ /U, 어디서 U ₀ 는 상간 전압이고 U는 상간 전압입니다. 26/35 kV 케이블의 경우 U ₀ 26kV이고 U는 35kV입니다. 실제로 26/35kV XLPE 케이블은 35kV 변전소의 전력 분배에 사용되는 반면, 8.7/15kV 케이블은 산업용 실내 공급 장치에 사용되며 12/20kV 케이블은 도시 배전 네트워크에서 일반적입니다. 시스템의 공칭 전압보다 높은 정격 전압을 선택한다고 해서 반드시 신뢰성이 향상되는 것은 아닙니다. 비용은 증가하고 유연성은 감소할 수 있습니다. 올바른 정격은 시스템의 최대 작동 전압 및 중성 접지 구성과 일치하는 정격입니다. 예를 들어, 35kV 공칭 전압과 효과적으로 접지된 중성선을 갖춘 시스템은 26/35kV 케이블로 서비스를 제공할 수 있는 반면, 접지되지 않았거나 절연된 중성선 시스템에는 더 높은 절연 수준이 필요할 수 있습니다. 따라서 항상 설계 엔지니어에게 절연 수준을 확인하십시오.

올바른 도체 단면적 선택

도체 단면적 선택은 전류용량, 전압 강하 및 단락 용량의 균형을 맞춰 이루어집니다. 전류용량은 최대 도체 온도(XLPE의 경우 90°C)에 의해 제한됩니다. 공기 중의 150mm² 구리 도체는 90°C에서 대략 360A의 전류 용량을 가지지만, 1.2 K·m/W의 열 저항률로 25°C의 토양에 묻히면 전류 용량이 300 A 아래로 떨어질 수 있습니다. 장기적으로 전압 강하를 확인해야 합니다. 35kV에서 1%의 전압 강하는 일반적으로 0.6/1kV보다 케이블 길이가 더 길어집니다. 단락의 경우 도체는 오류 제거 시간 동안 최대 허용 온도를 초과해서는 안 됩니다. 표준 지침에 따르면 구리 도체는 XLPE 절연 하에서 1초 동안 약 100A/mm²의 단락 전류 밀도를 견딜 수 있습니다. 이러한 계산에 따라 최소 단면적이 결정되며, 문서화된 열 계산 없이 더 얇은 도체를 조달해서는 안 됩니다.

고전압 전력 케이블이 사용되는 곳

고전압 전력 케이블은 전기 에너지가 거리에 따라 이동해야 하는 모든 곳에서 발견됩니다. 유틸리티 그리드는 26/35kV XLPE 케이블을 사용하여 변전소와 강압 변압기를 연결합니다.

중압 및 고전압 배전용 XLPE 절연 전원 케이블 이 가교 폴리에틸렌 케이블은 도시 그리드, 산업 플랜트 및 인프라에 적합합니다. 고급 절연 기능으로 노후화 및 환경 저항성이 향상되어 장거리에서 안정적인 전력 전송을 위한 신뢰할 수 있는 선택이 됩니다. 제품보기 →

산업 플랜트에서는 대형 모터 및 배전반에 전원을 공급하기 위해 8.7/15kV 케이블을 설치합니다. 철도 운송 시스템은 전용 전원 케이블을 사용하여 견인 변전소에 전력을 공급합니다.

도시 철도용 저연 할로겐 프리 전원 케이블 지하철 및 경전철 시스템용으로 설계된 이 35kV 케이블은 난연성과 흰개미 및 설치류에 대한 보호 기능을 제공합니다. 이는 지하 및 선로 환경에 대한 엄격한 안전 요구 사항을 충족하여 안정적인 견인력을 지원합니다. 제품보기 →

재생 에너지 프로젝트도 이러한 케이블에 의존합니다. 태양열 발전소는 광전지 케이블을 사용하여 어레이에서 직류를 수집하고 중앙 인버터에 전력을 공급할 수 있습니다.

태양광 DC 송전용 태양광 케이블 태양광 어레이용으로 설계된 이 케이블은 UV, 날씨 및 오존에 강합니다. 주석 도금 구리 도체와 LSZH 절연체는 실외 조건에서 안정적인 성능을 보장하여 재생 에너지 시스템의 장기적인 효율성에 기여합니다. 제품보기 →

품질 및 테스트 고려 사항

신뢰할 수 있는 고전압 전원 케이블은 공장을 떠나기 전에 테스트를 거쳐야 합니다. 일상적인 테스트에는 도체 저항 측정, 선언된 전압에서의 부분 방전 테스트, 절연 저항 테스트 및 전원 주파수 내전압 테스트가 포함됩니다. 26/35 kV 케이블의 경우 부분 방전 테스트에서 지정된 한계를 초과하는 국부 방전이 나타나지 않아야 합니다. 또한 샘플 테스트를 통해 치수, 단열재 두께 및 기계적 특성을 확인합니다. 현장 승인 테스트에는 일반적으로 케이블 시스템에 따라 고전압 직류 테스트 또는 공진 교류 테스트가 포함됩니다. 각 릴에 대한 테스트 보고서 수신을 고집하십시오. 또한 공장이 ISO 9001 및 대상 시장에 대한 제품 인증과 같은 필수 인증을 받았는지 확인하십시오.

실용적인 구매 고려 사항

구매시 고전압 전원 케이블 , 케이블 길이, 배송 배럴 크기, 필요한 굽힘 반경, 설치 깊이 및 주변 온도와 같은 변수를 목록화합니다. 직접 매설하려면 이중 강철 테이프 외장 또는 와이어 외장 층이 있는 케이블을 사용하십시오. 케이블 트레이나 터널의 경우 화재 확산을 줄이기 위해 난연성 피복이 필요합니다. 굽힘 반경은 XLPE 케이블 외경의 12~15배로 지정되는 경우가 많습니다. 먼지, 습기 및 기계적 손상은 중압 케이블의 조기 고장을 일으키는 가장 일반적인 세 ​​가지 원인입니다. 또한 다양한 경로에 대한 열 경감 계수를 비교하십시오. 공기에서 토양으로 설치 조건을 변경하면 전류용량이 20-30% 감소할 수 있습니다. 총 소유 비용에는 케이블, 설치 및 실패 비용이 포함되므로 일관된 품질과 신뢰할 수 있는 테스트 문서를 제공할 수 있는 공급업체를 선택하십시오.

고전압 전원 케이블을 선택하는 것은 시스템 전압, 절연재, 도체 크기 및 설치 환경을 기반으로 한 엔지니어링 결정입니다. 사양부터 시작한 다음 공급업체의 테스트 역량과 실적을 검증하세요. ISO 9001 및 TÜV 인증을 받은 신뢰할 수 있는 케이블 제조업체는 유틸리티, 산업 및 재생 가능 프로젝트에 필요한 문서와 일관성을 제공할 수 있습니다. 우리 팀은 1998년부터 중압 및 고전압 전력 케이블을 생산해 왔으며 기술적인 질문을 환영합니다. 우리에 대해 자세히 알아보세요 제조 배경 .