Kablice wypełnione olejem
Definicja
Kabli wypełnione olejem to kabli, w których niskowizyczny olej jest utrzymywany pod ciśnieniem, zarówno w samej osłonie kabla, jak i w rurze zawierającej. W warunkach zmiennych obciążeń olej w Kablu wypełnia puste przestrzenie w papierze nasączonym olejem. Historycznie często używano olejów mineralnych, ale ostatnio zyskały popularność alkilaty, takie jak liniowy dekylbenzen i rozgałęziony nonylbenzen. Jest to spowodowane ich niską lepkością oraz zdolnością do absorpcji par wodnych wydzielanych podczas starzenia się celulozy.
Kabli wypełnione olejem są wykorzystywane do długodystansowej transmisji energii elektrycznej lub w miejscach, gdzie kabli powietrznych nie można stosować, takich jak pod wodą (np. w morzach), w podziemnych elektrowniach wodnych lub w stacjach transformatorowych z przeszkodami wodnymi.
Zalety Kabli Wypełnionych Olejem
Ciśnienie wewnątrz kabla jest utrzymywane poprzez połączenie kanału olejowego kabla z zbiornikiem oleju. Aby utrzymać ciśnienie, kanał olejowy jest umieszczony na odległość od zbiornika oleju. Ciśnienie oleju zmniejsza powstawanie pustych przestrzeni w izolatorze. W porównaniu do solidnych kabli, kabli wypełnione olejem oferują następujące zalety:
Mogą znieść większe operacyjne napięcie dielektryczne.
Posiadają wyższą temperaturę pracy i większą zdolność przeprowadzania prądu.
Ich jakość nasycenia jest lepsza niż u solidnych kabli.
Nasycenie może być wykonane nawet po procesie okładania.
Powstawanie pustych przestrzeni jest eliminowane.
Ich rozmiar jest mniejszy niż solidnych kabli ze względu na cieńszą warstwę dielektryczną.
Wady mogą być łatwo wykryte poprzez przecieki oleju.
Typy Kabli Wypełnionych Olejem
Kabli wypełnione olejem są głównie podzielone na trzy typy:
Samowystarczalny Okrągły Typ Kabla Wypełnionego Olejem
Samowystarczalny Płaski Typ Kabla
Rurociąg Kabel
Samowystarczalny Kabl Wypełniony Olejem
Dla samowystarczalnych kabli wypełnionych olejem, przekrój poprzeczny przewodnika wynosi około 150 - 180 milimetrów kwadratowych i jest wykonany z cyny. Średnica kanałów olejowych w tych kabliach wynosi około 12 mm. Ten typ kabla jest przede wszystkim używany dla napięć do 110 - 220 kV.
Zalety Samowystarczalnych Kabli Wypełnionych Olejem
W porównaniu do innych kabli wypełnionych olejem, samowystarczalne kabli wypełnione olejem oferują następujące korzyści:
Obecność kanałów olejowych pozwala na mniejszy rozmiar przewodnika.
Instalacja jest prosta.
Koszty są niższe.
Zamiast pomp, potrzebne są tylko zbiorniki oleju do działania.
Ze względu na te zalety, samowystarczalne kabli wypełnione olejem są szeroko stosowane.
Płaski Typ Kabla Wypełnionego Olejem
W płaskich kabliach wypełnionych olejem, trzy izolowane rdzenie są ułożone poziomo obok siebie. Nie ma materiału filtrującego, zamiast tego przestrzeń jest wypełniona olejem pod ciśnieniem. Płaskie strony ołowianej osłony są wzmocnione twardymi metalowymi taśmami lub pasami i drutami nawijanymi. Pas wsporczy jest fletowany, aby zwiększyć elastyczność kabla.
Gdy kabel jest obciążony, jego temperatura wzrasta, powodując rozszerzenie się oleju i lekką deformację płaskich stron osłony. Gdy obciążenie maleje, olej kurczy się, a sprężyste pasy redukują odchylenia. To minimalizuje powstawanie pustych przestrzeni w izolacji podczas chłodzenia.
Te kabli posiadają kanały olejowe, które są całkowicie wypełnione olejem. Olej jest utrzymywany pod ciśnieniem, o sile 180 kV/cm. W tym typie kabla, cała wolna przestrzeń między rdzeniami jest dostępna do przepływu oleju. Olej wypełnia wolne przestrzenie w izolacji, co zwiększa jej wytrzymałość.
Zbiorniki oleju są umieszczone w odpowiednich odstępach wzdłuż trasy kabla, aby pomieścić termiczne rozszerzanie i kurczenie. Gdy kabel jest obciążony, generuje się ciepło, powodując, że olej jest wypychany z kabla do zbiorników oleju. Na odwrót, gdy obciążenie maleje, olej wraca do kabla. Ten mechanizm efektywnie zapobiega powstawaniu pustych przestrzeni.
Rurociągowe Kabli Wypełnione Olejem
Rurociągowe kabli wypełnione olejem składa się z trzech indywidualnych papierowych ekranowanych rdzeni, które są zamontowane wewnątrz rury stalowej. Rura jest wypełniona izolacyjnym olejem utrzymywanym pod ciśnieniem od 1.38×10⁶ do 1.725×10⁶ N/m². Wysokie ciśnienie oleju pełni podwójną rolę: hamuje powstawanie pustych przestrzeni i pomaga w odprowadzaniu ciepła z kabla. Zauważalne jest, że w tym typie kabla kanał olejowy przewodnika nie jest niezbędny.
