kabely vysokého napětí - nexans€¦ · nexans today is a worldwide leader in the cable...
TRANSCRIPT
Cables for High Voltage Underground Power TransmissionAccessories/Installation and Engineering
Kabely vysokého napětíPříslušenství/Instalace a obsluha
Ü»«¬½¸»®ßµµ®»¼·¬·»®«²¹Î¿¬
ÌÙßóÆÓóðîóçð
C E R T I F I C A T E
DQS GmbH Deutsche Gesellschaft zur Zertifizierung von Managementsystemen
hereby certifies that the company
Nexans Deutschland GmbH Infrastructure Energy Networks
Kabelkamp 20 30179 Hannover
with the organizational units/sites as listed in the annex
for the scope
Development, project management, production, installation and sale of power cable solutions and components for low, medium and high voltage systems
has implemented and maintains a
Quality Management System.
An audit, documented in a report, has verified that this quality management system fulfills the requirements
of the following standard:
ISO 9001:2008 November 2008 edition
This certificate is valid until 2012-04-01 Certificate Registration No. 001717 QM08 Frankfurt am Main 2009-04-02
Ass. iur. M. Drechsel Dipl.-Ing. S. Heinloth MANAGING DIRECTORS
D-60433 Frankfurt am Main, August-Schanz-Straße 21
Annex to Certificate Registration No.: 001717 QM08
Nexans Deutschland GmbH Infrastructure Energy Networks
Kabelkamp 20 30179 Hannover
Organizational unit/site Scope Nexans Deutschland GmbH Infrastructure Energy Networks Einersbergstraße 1 36404 Vacha
Production of low voltage cables
Nexans Deutschland GmbH Infrastructure Energy Networks Bonnenbroicher Straße 2-14 41238 Mönchengladbach
Installation of power cables
Nexans Deutschland GmbH Infrastructure Energy Networks Kabelkamp 20 30179 Hannover
Development, production, sale, project management and installation of power cables and components for low, medium and high voltage systems
This annex (edition: 2009-04-02) is only valid in connection
with the above-mentioned certificate.
3
Nexans today is a worldwide leader in
the cable industry. With energy cables
as the basis of its development, Nexans
has had a successful history in the high
voltage insulated cables fi eld, in both
land and submarine application, since
the early 1920’s.
Back in 1958 in Sweden, the fi rst
paper insulated 500 kV cable was laid
by Nexans. By the 1970’s XLPE started
to be used for HV cables. Today, with
major improvements in the purity of
XLPE compounds, along with the control
of insulation material viscosity, and
advances in new processes enables the
use of XLPE for cables up to 500 kV.
Nexans has invested strongly in new
equipment over recent years which has
kept the group ahead of the constant
evolution of both process and material
quality.
All Nexans sites are total quality
dedicated and certifi ed to ISO 9001
standards for design, development,
manufacturing and installation.
Nexans manufactures a wide range of
XLPE HV and EHV insulated cables.
With several production sites located
across the globe, Nexans is in a strong
position to supply a product according
to local requirements and practices.
Nexans is competent in turn-key pro-
jects with its own manufacture of all
HV and EHV cable accessories such as
terminations, joints etc…. designed and
made according to the latest
state-of-the-art technology.
General Presentation
Nexans je dnes celosvětovým lídrem v kabelářském průmyslu. S energií jako základem rozvoje má Nexans úspěšnou historii v oblasti vysokonapěťových kabelů na zemi i v podmořské aplikaci a to již od roku 1920.
Nexans už v roce 1958 ve Švédsku jako první použil papírovou izolaci pro kabel 500 kV. Od roku 1970 sa začala XLPE izolace používat pro kabely středního napětí. Dnes s nejlepším vylepšením a čistotou XLPE směsí, spolu s kontrolou viskozity izolačních materiálů a zdoko-nalenými procesy se používá XLPE pro kabely do 500 kV.
Nexans neustále investuje do nových zařízení, procesů, materiálů a stale se drží v popředí kvality.
Nexans po všech stránkach dodržuje kvalitu dle ISO 9001 standardů pro konstrukci, vývoj, výrobu a instalaci.
Nexans vyrábí široký sortiment XLPE HV a EHV izolačních kabelů. Nexans je celosvětově zastoupen a je plně schop-ný se přizpůsobit místním a lokálním podmínkám.
Nexans produkuje kompletní projekty na klíč s vlastní výrobou všech HV a EHV kabelů, koncovek a příslušenství dle nejnovějších technologií.
Všeobecná prezentace
4
Nexans worldwide team of experien-
ced engineers has full knowledge of
transmission and distribution technolo-
gies.
Nexans plans and designs HV cable
systems based on IEC standards and
customer’s specifi cations. Nexans
provides engineering support in
underground cable system design and
line monitoring. Nexans designs cost-
effi cient solutions adapted to special
requirements.
An important part of the companies
service is the supply of turn-key soluti-
ons proving our competence in cable
laying, installation and commissioning
of cable systems.
Nexans contributes to the reliability
and security of energy networks around
the world by increasing capacity and
reducing technical and non-technical
losses through affordable, state-of-the-
art technology.
Nexans is also dedicated to merging
both conventional and renewable sour-
ces of energy in the most cost-effective
way possible, thus creating new oppor-
tunities, protecting the environment and
contributing to sustainable economic
and social development.
Engineering and Design
Celosvětový tým Nexans expertů ovládá distribuční a přenosové techno-logie.
Nexans navrhuje VN kabelové systé-my dle IEC norem a dle specifikací zákazníků. Nexans poskytuje technickou podporu při kladení a monitoringu kabelů vedených pod zemí. Nexans navrhuje výkonná řešení přizpůsobená speciálním požadavkům.
Důležitou součastí společnosti jsou komplexní řešení na klíč a podpora při pokládce, instalaci a zavádění do pro-vozu kabelů a kabelových svazků.
Nexans přispívá ke spolehlivosti a bezpečnosti energetických sítí a to zvyšovaním kapacity a snižovaním technicko-energetických ztrát při použití nejmodernějších technologií.
Nexans je taktéž součástí vývoje efektivního využití nejenom běžných, ale i regenerovatelných zdrojů energie s ohledem na ochranu životního prostředí formou moderní a cenově přístupné technologie.
Technická činnost a konstrukce
5
XLPE-insulated cables have been used
for the medium voltage range since
the early sixties. XLPE-insulated 110 kV
cables have been manufactured since
1971 in larger scale. The increasing
trend to use XLPE-insulated cables, for
voltages above 60 kV led to successful
manufacturing, testing and operation of
500 kV cables.
The insulation of a XLPE cable consists
of a single homogeneous dielectric, the
cross-linked polyethylene (XLPE). The
basic material is polyethylene (PE).
The continued development from the
thermoplastic polyethylene to the
thermoelastic XLPE by a cross-linking
process led to an increased use of
XLPE. The higher thermal stability - with
nearly constant electrical and dielectric
characteristics - means that the cable
permits higher currents during operati-
on and under short circuit conditions.
Further advantages are:
• low loss factor tan δ = 4 · 10–4
• relative permittivity εr = 2.4
(and with that low operating
capacitance)
• low weight
• small bending radius
• easy handling during laying
• easy fi tting of accessories
• low maintenance of the cable circuit
XLPE-insulated Cables for High and Extra High Voltage
XLPE izolované kabely byly používány pro střední napětí od 60 kV výše. XLPE izolované 110 kV kabely byly od roku 1970 vyráběny ve větší míře. Stou-pající trend použítí XLPE izolovaných kabelů pro napětí nad 60 kV vedl k úspěšné výrobě, testování a provozu 500 kV kabelů.
Izolace XLPE kabelů se skládá z jed-noduchého homogenního dialektrika s příčnou vazbou polyetylenu (XLPE). Zák-ladním materiálem je polyetylen (PE).
Pokračující vývoj z termoplastického polyetylenu k termoelastickému XLPE s příčnou vazbou, vyústil ke zvýšenému
použití XLPE. Vyšší tepelná stabilita, skoro konstantní elektrické a dielektrické charakteristiky znamenají, že kabel povolí vyšší proud při provozu v kratším obvodu.
Další výhody:• nízký zkratový faktor tan δ = 4 · 10–4
• paralelní permitivita εr = 2.4
(s nízkým operačním kapacitním odporem)• nízka váha• malý poloměr ohybu• jednoduchá manipulace při kladení• jednoduchá instalace příslušenství• nízké náklady obvodových kabelů
XLPE izolované kabely pro vysoké a zvlášť vysoké napětí.
6
Picture 1 shows the typical construction
of a XLPE-insulated high voltage cable
used worldwide.
The inner semi-conducting layer, the
insulation and outer semi-conducting
layer are applied in one process over
the conductor of copper or aluminium.
The area of the metallic screen is
designed to be longitudinally watertight
by applying swelling material, so that
water cannot propagate in the cable if
the oversheath is damaged.
The oversheath consists of abrasion re-
sistant polyethylene. Radial watertight-
ness is assured throughout by a coated
metal tape, which is fi rmly bonded to
the PE-oversheath or by lead sheath.
The construction of the cable can be
adapted to the requirements of the
customer.
Construction
Obrázek č.1 představuje typic-kou konstrukci XLPE izolovaného vysokonapěťového kabelu, který se používá po celém světě.
Vnitřní polovodivá vrstva, izolace a ven-kovní polovodivá vrstva jsou aplikovány jedním procesem na kompaktní vodič buď z mědi nebo hliníku.
Na kovové stínění je aplikovaný výduťový material-páska, který zabraňuje axialnímu šíření vody,
v případě, že venkovní plášť by byl poškozen.
Venkovní plášť sa skládá z oděru -odolného polyethylenu. Vodu blokující radiální odolnost je zabezpečená buď potaženou metalickou páskou, která je pevně spojena s PE pláštěm anebo s olověným opláštěním.
Konstrukce kabelu může být přizpůsobena požadavkům zákazníka.
Konstrukce
Picture 1
Typical design of an XLPE-insulated
high voltage cable
Obrázek č. 1Typická konstrukce XLPE izolovaného vysokonapěťového kabelu
conductorvodič
inner semi-conducting layervnitřní polovodivá vrstvaXLPE insulationXLPE izolace
outer semi-conducting layervenkovní polovodivá vrstva
bedding tapevrstvená páska
copper screenměděné stínění
swelling tapevýduťová páska
metal sheathkovové pouzdro
PE oversheathPE venkovní plášť
fi ber optic
optické vlákno
7
Terminations
Terminations for XLPE-insulated cables
are available for outdoors as well as
for inlet into transformers and SF6-
switchgear (picture 2, 3).
The designs chosen have thermo me-
chanical features tailored to the cable.
Over the years the slip-on technique
has proven as successful for the high
voltage range as it has for the medium
voltage range. The premoulded and
pretested slip-on stress cone integrates
the stress control, whereas composite or
porcelain or epoxy insulators are used
as outer protection.
Accessories for High Voltage XLPE Cables
Picture 2
Outdoor termination 123...145 kV
with composite insulator
Obrázek č. 2Venkovní koncovka 123…145 kVs kompozitním izolátorem
Koncovky
Koncovky pro XLPE izolované kabely existují pro venkovní použití, pro přívod do transformátorů a pro SF6- rozvaděče (obrazek č. 2, 3). Zvolená konstrukce má termálně-mechanické vlastnosti přizpůsobené kabelu.
Během let se tzv. “navlékací” technika osvědčila pro VN kabely tak, jako pro kabely středního napětí. Předlisovaný a otestovaný navlékací stresový kužel integruje stresovou kontrolu zatímco kompozitní nebo porcelánové anebo epoxidové izolátory slouží pro venkovní ochranu.
Příslušenství pro vysokonapěťové XLPE kabely
Picture 3
Switchgear termination 123...145 kV
dry-type plug-in design
Obrázek č. 3Rozvaděčová koncovka
123...145 kVsuchá, zástrčková konstrukce
8
Prefabricated joint
The insulating body made of synthetic
material (EPDM or silicone rubber) is
slipped over the cable insulation as one
part. The conductors are connected by
compressing, screwing or welding.
Based on a computerized study of the
electrical fi eld, a careful choice of raw
materials, fi rst-rate manufacturing and
strict factory controls, the joint has ex-
cellent dielectrical and thermo mechani-
cal characteristics.
The outer envelope ensures an optimi-
zed protection of the joint. It is either
made up of shrinkable tubes over an
Al-foil as radial moisture barrier or of
a copper tube with an anti-corrosion
sheath of high density polyethylene
(HDPE). The entire arrangement is
insulated from ground for a voltage up
to 25 kV.
The straight joint is available as well
in sectionalised version (picture 4) for
crossbonded cable systems.
Accessories for High Voltage XLPE Cables
Picture 4
Joint bodies 123...145 kV
Obrázek č. 4Prefabrikovaná spojka 123…145 kVdělitelná verze
Picture 5
Transition joint 123...145 kV
Obrázek č. 5Přechodová spojka 123…145 kV
Prefabrikovaná spojka
Izolační těleso ze syntetického materiálu (EPDM nebo v provedení silikon-guma) je nasazeno na kabelovou izolaci jako jeden kus. Vodiče jsou spojeny buď lisováním, skrutkovaním nebo svářením.
Na základě výpočtové studie elektrické-ho pole a z důvodu starostlivého výběru surovin, prvotřídního výrobního procesu a přísných kontrol při výrobě, spojka má výborné dielektrické a termálně-mechanické vlastnosti.
Venkovní opláštění zabezpečuje optimální ochranu spojky. Opláštění je buď vyrobeno ze smršťující trubice nad hliníkovou fólií což slouží jako radiální bariéra proti vlhkosti, anebo z měděné trubice s antikorózním obalem z HDPE plastu. Celá sestava je izolovaná od země až do 25 kV.
Přímá spojka existuje taktéž v dělitelné verzi (obrazek č.4) pro příčné spojení kabelových systémů.
Příslušenství pro vysokonapěťové XLPE kabely
9
Suitable materials must be used to
achieve a good quality cable. There-
fore technical specifi cations for the
semi-conducting and the insulating
material have been worked out in
co-operation with the suppliers. Further-
more, dimensions and characteristic
data of the cable are controlled during
manufacture.
The type test program as specifi ed
in IEC 60840 (up to 170 kV) and
IEC 62067 (up to 550 kV) contains test-
requirements for the insulation and for
the complete cable.
An essential quality test is the partial
discharge measurement on each manu-
facturing length evidencing that there
are no imperfections in the insulation
and that the semi-conducting layers
adhere perfectly to the insulation.
Factory Tests
Pro dosažení vysoké kvality kabelu jsou zapotřebí správné suroviny. Z toho důvodu technické specifikace na polovo-divý a izolační materiál byly vypracová-ny při úzké spolupráci s dodavateli.Mimo to, dimenze a konstrukční údaje kabelů jsou přísně kontrolovány během výroby.
Program typové zkoušky dle IEC 60840 (do 170 kV) a IEC 62067 (do 550 kV)
obsahuje testové požadavky pro izolaci a celý kabel.
Jeden z hlavních testů kvality je měření částečných výbojů na každé výrobní dél-ce, které zaručuje, že neexistují žádné nedostatky v izolaci a že polovodivé vrstvy jsou dokonale spojeny s izolací.
Výrobní testy
10
Installation
Nexans assists its customers during
cable laying and install accessories
in order to minimise the risks and to
warrant for the high quality cables and
accessories and their installation.
Highly specialised Nexans employees,
especially trained for high voltage
services, carry out the demanding tasks
on site – from route survey via site
management, cable laying design
and scheduling, laying supervision of
HV cables, installation of accessories,
training on site up to the commissioning
tests which successfully conclude the
installation work.
Tests after installation
Electrical tests are carried
out after installation according to
IEC 60840/62067.
An a.c. voltage test with U0 may be
applied for 24 h. As an alternative, a
resonance test equipment may be used.
Other tests may be agreed between
client and contractor.
For installations which have been in
operation, a lower test voltage may
be applied, the value of which will
be agreed with the client, taking into
account age, environment and others.
The non-metallic sheath may
be subject to the site tests specifi ed
in IEC 60840/62067.
For insulated sheath systems, a direct
voltage of 4 kV per mm of specifi ed
thickness of extruded oversheath shall
be applied with 10 kV for a period of
1 minute between the metallic sheath
or copper wire/copper tape screen
and ground potential or as otherwise
agreed upon.
Installation and Site Tests of High Voltage Power Cables
Instalace
Nexans pomáhá svým zákazníkům při pokládce kabelu a montáži kabelového příslušenství za účelem snížení rizika a poskytnutí záruky kvality kabelů, kabe-lového příslušenství a instalace samotné.
Vysoce specializovaní Nexans zaměstnanci, obzvláště školení na vysokonapěťové aplikace, vykonávají náročné práce na místě aplikace: od mapování trasy přes řízení místa apli-kace, konstrukce kabelové pokládky, plánovaní, dozor při pokládce kabelu, instalace kabelového príslušenství, školení na místě pokládky až po testy, při uvádění kabelu do provozu.
Testy po instalaci
Elektrické testy po instalaci se provádějí dle IEC 60840 / 62067.
Zkouška napětí střídavého proudu při Uo může být vykonána v průběhu 24 hod. Jako alternatíva může být použito zařízení pro rezonanční test. Jiné testy mohou být vykonané dle dohody mezi klientem a kontraktorem.
Pro instalace, které byly už v provozu může být použito nižší zkušební napětí dle dohody s klientem a při braní do úvahy stáří, prostředí a jiných faktorů.
Bezkovový plášť může byť podroben zkouškam na místě aplikace, které jsou specifikovány v IEC 60840 / 62067.Pro izolované plášťové systémy bude použito buď přímé napětí 4 kV na mm specifikované tloušťky extrudovaného pláště s 10 kV během 1 minuty mezi kovovým pláštěm anebo stíněním skláda-jícím se z měděnych drátů / měděnou páskou a uzemněním nebo jinak dohod-nuté se zákazníkem.
Instalace a testy vysokonapěťových kabelů v místě aplikace.
Marc
h 2
00
9 -
Cop
yrig
ht ©
200
9 -
Nex
ans
- 8
44
10
00
2
Nexans Česká Republika s.r.o.Lovčenská 1/1286 · 150 00 Praha 5 - Košíře
Česká Republikamob. +420 733 135 705
[email protected] · www.nexans.de
Globální partner pro kabely a kabelové systémy