Ein Überblick über Mittelspannungskabel, ihre Anwendung, die wichtigsten Normen, Prüfverfahren, Fehler und die Bedeutung von Kabelbewertungen von Drittanbietern.
Einleitung
Mittelspannungskabel liegen zwischen 6 kV und 33 kV. Sie werden hauptsächlich als Teil von Erzeugungs- und Vertriebsnetzen für viele Anwendungen wie Versorger, Petrochemie, Transport, Abwasserbehandlung, Lebensmittelverarbeitung, gewerbliche und industrielle Märkte hergestellt.
Im Allgemeinen werden sie hauptsächlich in Systemen mit Spannungsbereichen bis zu 36 kV eingesetzt und spielen in Erzeugungs- und Verteilungsnetzen eine unverzichtbare Rolle.
Standards
Mit dem wachsenden globalen Bedarf an Mittelspannungskabeln wird die Übereinstimmung mit Industriestandards immer wichtiger.
Die wichtigsten Normen für Mittelspannungskabel sind:
- IEC 60502-2: Wird weltweit am häufigsten für Mittelspannungskabel verwendet und deckt Nennspannungen bis zu 36 kV sowie einen breiteren Entwurfs- und Prüfbereich ab, einschließlich einadriger und mehradriger Kabel. Gepanzerte und ungepanzerte Kabel, beide Arten von Panzerungsbändern und -drähten sind enthalten.
- IEC / EN 60754: Zur Beurteilung des Halogensäuregasgehalts soll das bei Isolierung, Ummantelung und anderen Materialien freigesetzte Sauergas bestimmt werden.
- IEC / EN 60332: Misst die Flammenausbreitung, die sich im Brandfall über die gesamte Kabellänge ausbreitet.
- IEC / EN 61034: Spezifiziert den Test zur Bestimmung der Rauchdichte von Kabeln, die unter bestimmten Bedingungen brennen.
- BS 6622: Enthält Kabel mit Nennspannungen bis 36 kV. Es umfasst einen Entwurfs- und Testbereich, einschließlich einadriger und mehradriger Kabel. Nur gepanzerte Kabel und nur Drahtpanzerungskabel und PVC-ummantelte Kabel.
- BS 7835: Enthält Kabel mit Nennspannungen bis 36 kV. Es deckt einen Entwurfs- und Testbereich ab, einschließlich einadriger mehradriger Kabel, die nur für gepanzerte Kabel und nur für raucharme halogenfreie Kabel mit Drahtpanzerung gelten.
- BS 7870: ist eine sehr wichtige Reihe von Normen, die sowohl für polymerisolierte Niederspannungs- als auch für Mittelspannungskabel zur Verwendung durch Erzeugungs- und Verteilungsunternehmen gelten.
Struktur und Materialien
Mittelspannungskabel können unterschiedliche Größen und Typen haben. Die Struktur ist viel komplexer als die Struktur eines Niederspannungskabels.
Die Unterschiede zwischen Mittelspannungs- und Niederspannungskabeln liegen nicht nur in der Art und Weise, wie die Kabel aufgebaut sind, sondern auch in den Herstellungsprozessen und dem verwendeten Rohmaterial.
Bei Mittelspannungskabeln unterscheiden sich die Isolationsprozesse erheblich von denen bei Niederspannungskabeln.
- Das Mittelspannungskabel besteht aus drei Schichten anstelle eines Einleitersiebs, eines Isolationsmaterials und eines Isolationsschirms.
- Der Isolationsprozess für Mittelspannung wird durch die Verwendung einer CCV-Leitung anstelle der herkömmlichen horizontalen Extrusionsmaschinen erreicht, wie dies bei Niederspannungskabeln der Fall ist.
- Selbst wenn das Isolationsmaterial die gleiche Bezeichnung wie Niederspannungskabel (z. B. XLPE) hat, unterscheidet sich das Rohmaterial selbst, um ein reineres Isolationsmaterial zu gewährleisten. Die Verwendung von Farb-Masterbatches, die bei Niederspannungskabeln zur Kernidentifikation verwendet werden, ist nicht zulässig.
- Der Metallschirm, der typischerweise beim Bau von Mittelspannungskabeln verwendet wird, wird in Niederspannungskabeln ausschließlich für bestimmte Anwendungen verwendet.
Testen
Gemäß allen anerkannten Normen für Kabelprodukte erfordern Mittelspannungskabelprodukte eine eingehende Typprüfung, um die einzelnen Komponenten und das gesamte Kabel zu bewerten. Mittelspannungskabel werden auf ihre elektrischen, mechanischen, materiellen, chemischen und Brandfunktionen getestet.
Boardelektronik
- Teilentladungstest - zur Bestimmung des Vorhandenseins und der Größe der Entladung und zur Überprüfung, ob die Größe bei einer bestimmten Spannung einen bestimmten Wert nicht überschreitet.
- Wärmezyklustest - entwickelt, um zu bewerten, wie ein Kabelprodukt auf konstante Temperaturänderungen im Betrieb reagiert.
- Impulsspannungsprüfung - entwickelt, um zu beurteilen, ob das Kabelprodukt den Blitzeinschlägen standhält.
- Spannungstest für 4 Stunden - durchgeführt, um die elektrische Integrität des Kabels nach dem vorhergehenden Bereich von sequenzierten Tests zu bestätigen.
Mechanisch
- Schrumpftest - soll einen Einblick in die Leistung der Materialien geben oder andere Komponenten in der Kabelkonstruktion beeinflussen.
- Abriebtest - Ein kohlenstoffarmer Stahlwinkel wird gemäß der Norm mit Kraft belastet und dann auf zwei entgegengesetzte Arten über einen Abstand von 600 mm horizontal entlang des Kabels gezogen.
- Hot-Set-Test - zur Beurteilung, ob innerhalb eines Materials eine ausreichende Vernetzung vorliegt.
Chemical
- Ätzendes und saures Gas - zur Messung der beim Verbrennen von Kabelproben freigesetzten Gasemissionen, zur Simulation eines Brandszenarios und zur Bewertung aller nichtmetallischen Teile.
Feuer
- Flammenausbreitungstest - zur Bewertung und zum Verständnis der Kabelleistung durch Messung der Brandausbreitung über die Kabellänge.
- Rauchemissionstest - soll sicherstellen, dass der erzeugte Rauch nicht zu einem niedrigeren Durchlässigkeitsniveau als dem angegebenen relevanten Wert führt.
Um die vollständige Liste der Labortests zu lesen, finden Sie hier Ihre kostenlose Anleitung zum Testen von Mittelspannungskabeln: https://www.basec.org.uk/download-your-copy-of-the-medium-voltage-cable-guide/
Häufige Fehler
Kabel von geringer Qualität erhöhen die Fehlerrate und gefährden die Stromversorgung der Endbenutzer.
Die Ursachen sind hauptsächlich vorzeitig alternde Kabelinfrastrukturen und eine schlechte Basisqualität von Verbindungs- oder Kabelabschlusssystemen, die zu einer verringerten Zuverlässigkeit oder Betriebseffizienz führen.
Die Freisetzung von Teilentladungsenergie ist beispielsweise ein Vorläufer für einen Ausfall, da sie den Nachweis erbringt, dass sich das Kabel allmählich verschlechtert, was später zu Fehlern und Ausfällen führen wird.
Die Kabelalterung beginnt normalerweise damit, dass die Kabelisolierung durch Verringern des Widerstands beeinflusst wird. Dies ist ein Schlüsselindikator für Defekte, einschließlich Feuchtigkeits- oder Lufteinschlüsse, Wasserbäume, elektrische Bäume und andere Probleme. Darüber hinaus kann die Trennhülle durch Alterung beeinträchtigt werden, was das Risiko von Reaktionen oder Korrosion erhöht, was später im Betrieb zu Problemen führen kann.
Die Auswahl hochwertiger, gründlich getesteter Kabel verlängert die Lebenserwartung und ermöglicht die Vorhersage von Wartungs- oder Austauschzyklen sowie die Vermeidung unnötiger Ausfälle.
Typprüfung und Produktzulassung
Typprüfungen können nützlich sein, da sie die Konformität bestimmter Kabelmuster mit bestimmten Standards zu einem bestimmten Zeitpunkt bestätigen.
Die BASEC-Produktzulassung besteht aus einer eingehenderen Überwachung durch regelmäßige Prüfung von Produktionsprozessen, Managementsystemen und strengen Musterprüfungen von Kabeln.
Im Produktzulassungsschema werden mehrere Proben gemäß dem Kabel oder Bereich geprüft, der für die Zulassung bewertet wird.
Der sehr strenge BASEC-Zertifizierungsprozess garantiert dem Endbenutzer die Gewissheit, dass das Kabel so hergestellt wurde, dass es den höchsten Qualitätsstandards gemäß den anerkannten Industriestandards entspricht und das Ausfallrisiko erheblich verringert.
Lesen Sie hier mehr über Typprüfungen und Produktzulassungen: https://www.basec.org.uk/news/2020/6/24/type-testing-and-product-approval/
Klicken Sie hier, um auf die vollständige Anleitung zum Testen von Mittelspannungskabeln zuzugreifen: https://www.basec.org.uk/download-your-copy-of-the-medium-voltage-cable-guide/
Fazit
Mittelspannungskabel sind wichtige Bestandteile von Erzeugungs- und Verteilungsnetzen. Mit dem weltweiten Bedarf an Mittelspannungskabeln wird die Einhaltung der Industriestandards immer wichtiger. Kabel von geringer Qualität erhöhen die Fehlerrate, was den Erfolg von Stromversorgungsprojekten gefährden kann. Um Ihre Projekte zu schützen, sollten Sie immer nach Kabeln suchen, die von der BASEC zugelassen sind. Die BASEC-Produktzulassung stellt durch regelmäßige Prüfung von Produktionsprozessen, Managementsystemen und strengen Musterprüfungen von Kabeln sicher, dass die Kabel den höchsten Industriestandards entsprechen und für ihren Zweck geeignet sind.
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Über BASEC
BASEC, der britische Zulassungsdienst für Kabel, ist ein führender Anbieter von Kabelproduktzertifizierungen, der zu den strengsten in der Branche gehört. Eine zertifizierte Produktzulassung umfasst umfassende Prüfungen der elektrischen, mechanischen, materiellen, chemischen, Brand- und Rauchverhaltensmerkmale. Abschluss der Kabeltests, um sicherzustellen, dass die Produkte den relevanten lokalen, internationalen, britischen oder europäischen Standards entsprechen. Als unabhängige Einrichtung verfügt BASEC über mehr als 45 Jahre Erfahrung und ist in der Industrie als Zeichen der Sicherheit für diejenigen anerkannt, die Kabel spezifizieren.
Zur Unterstützung der Produktzertifizierung bietet BASEC auch integrierte Managementsystembewertungen gemäß den BASEC-Produktzertifizierungsanforderungen (PCR), Qualitätsmanagementsystemen nach ISO 9001, Umweltmanagementsystemen nach ISO 14001 und Gesundheits- und Sicherheitsmanagementsystemen nach IS0 45001. BASEC wurde gestartet Programme für registrierte Fachhändler, um Genehmigungen für das Qualitätsmanagement für ihre Prozesse und Verfahren im Zusammenhang mit der Beschaffung von Produkten zu erhalten. Sowie ein Schema für Steuerkabel, das in der Industrie als YY-, SY- und CY-Produkte anerkannt ist, um ein gleichbleibendes Qualitäts- und Standardisierungsniveau in der Industrie zu erreichen. BASEC treibt die Lieferkette weiter voran, um die Qualität und Sicherheit von Kabeln zu verbessern.
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