Con el continuo crecimiento de la demanda mundial de energía, el cable de alta tensión como una parte importante de la transmisión de energía, su desarrollo tecnológico y la aplicación de más y más atención. cable de 400kV alta tensión como representante de cable de alta tensión, en la transmisión de energía juega un papel fundamental. En este documento, vamos a discutir en detalle los parámetros técnicos, características estructurales, el tendido y mantenimiento de cable de 400kV, las tendencias de desarrollo futuro, los fabricantes, los precios y otros aspectos.
1. Especificación del cable subterráneo de 400kV
1）Cable de 400kV Tensión nominal y carga de corriente
La tensión nominal del cable subterráneo de 400kV, y su carga de corriente está relacionada con muchos factores, como el área de la sección transversal del cable, la tensión, el material de aislamiento y así sucesivamente. En general, la carga de corriente de los cables de alta tensión de 400kV es superior a 1000A, e incluso puede llegar a superar los 2000A. Por ejemplo, Dinamarca en la década de 1990 tendió cables eléctricos de 400kV, el valor nominal actual de 825A, mientras que la capacidad nominal estándar de Dosense Cable de cables eléctricos de alta tensión de hasta 1600MVA, la corriente es de 2309A.
2）Materiales conductores y aislantes
Los cables de alta tensión utilizan principalmente cobre o aluminio como conductor y una capa exterior de materiales aislantes. El cobre es el material preferido para los conductores de los cables por su buena conductividad eléctrica y térmica. Sin embargo, teniendo en cuenta el factor coste, el aluminio también se utiliza ampliamente en los cables de alta tensión. En cuanto al aislamiento, el polietileno reticulado (XLPE) es el material preferido para la capa aislante de los cables de alta tensión por su excelente resistencia a la temperatura y su resistencia mecánica. Por ejemplo, el cable XLPE de 400 kV de Dosense Cable está fabricado con este material.
3）Peso y tamaño del cable
Debido a la elevada corriente y potencia de los cable subterráneo de 400kV, es necesario utilizar una mayor sección transversal del conductor y un aislamiento más grueso, por lo que todo el cable es relativamente pesado. En general, un metro de cable de alta tensión de 400 kV pesa unos 10 kg. Los cables XLPE de 400 kV de Dosense Cable, por ejemplo, tienen un diámetro de 150 mm y un peso total de 2.440 toneladas.
2. En segundo lugar, las características estructurales del cable de 400kV
1）Estructura del conductor
El conductor de los cables de alta tensión de 400 kV adopta mayoritariamente una estructura multifilar para mejorar la conductividad y la resistencia mecánica del cable. Por ejemplo, Dosense Cable adopta un cable trenzado de cobre de 2500 mm². Además, algunos cables también utilizan alambre trenzado redondo de estructura cerrada para mejorar el rendimiento eléctrico del cable y la resistencia a las interferencias externas.
2）Aislamiento y apantallamiento
El aislamiento es un componente clave de los cables de alta tensión, su rendimiento afecta directamente al rendimiento eléctrico y la seguridad operativa del cable. El material xlpe se ha convertido en la primera opción para el aislamiento de cables de alta tensión debido a su excelente resistencia a la temperatura y resistencia mecánica. Al mismo tiempo, para mejorar aún más el rendimiento eléctrico del cable, también es necesario establecer una capa de apantallamiento fuera de la capa de aislamiento. Por ejemplo, los cables XLPE de 400 kV de Dosense Cable están apantallados frente a interferencias externas mediante una cubierta laminada radial que consta de una cubierta exterior de polietileno y una cinta de aluminio recubierta de copolímero con una unión fija.
3）Revestimiento e impermeabilización
La cubierta es la capa protectora exterior del cable de alta tensión, y su material suele ser PVC ignífugo o PE. La función principal de la cubierta es proteger el cable de la erosión y los daños ambientales externos. Para los cables que tienen que cruzar el agua, también se requiere un tratamiento especial impermeable. Por ejemplo, el cable de 400 kV de Dosense Cable utiliza una cubierta de plomo en lugar de cinta de aluminio para evitar la penetración de agua al cruzar la bahía.
3. tendido y mantenimiento de cables de alta tensión de 400kV
1）Método de tendido
Los métodos de tendido de cables de alta tensión de 400 kV son variados, siendo los más comunes el tendido bajo enterramiento directo, el tendido en túnel y el tendido en zanja. El enterramiento directo es el cable enterrado directamente en el suelo, con una construcción sencilla, las ventajas de bajo coste, pero hay que tener en cuenta la humedad del suelo, la acidez y la alcalinidad y otros factores en el cable. El tendido en túnel consiste en tender el cable en un túnel especial para cables, puede ser conveniente para el mantenimiento y la revisión, pero el coste de construcción es mayor. El tendido en zanja consiste en tender el cable en una zanja, entre el enterramiento directo y el tendido en túnel.
2）Sistema de refrigeración
Para el cable de alta tensión de 400 kV de gran potencia y capacidad, su funcionamiento producirá mucho calor, por lo que es necesario garantizar el funcionamiento normal del cable mediante el sistema de refrigeración. Los métodos de refrigeración más comunes son la refrigeración artificial y la refrigeración natural. La refrigeración artificial se utiliza sobre todo en el método de refrigeración directa por tubería de agua, el cable de un solo núcleo en la tubería de agua para la refrigeración superficial directa. Sin embargo, este método consume una gran cantidad de agua y energía, y hay que tener en cuenta el tratamiento del agua de refrigeración y el impacto medioambiental. Por lo tanto, a la hora de elegir el método de refrigeración, es necesario tener en cuenta la economía y la protección del medio ambiente.
3）Mantenimiento e inspección
El mantenimiento y las pruebas de los cables de alta tensión de 400 kV son fundamentales para garantizar su funcionamiento estable a largo plazo. Como estos cables suelen tenderse bajo tierra o en túneles, la observación y el contacto directos son más difíciles, por lo que el uso de tecnología de detección avanzada es especialmente importante.
3.1） Tecnología de supervisión en línea
La tecnología de monitorización en línea mediante la instalación de sensores en la línea de cable, recopila en tiempo real los datos de funcionamiento del cable, como la temperatura, la corriente, la tensión, la descarga parcial y otros parámetros. Estos datos se envían al centro de monitorización a través del sistema de transmisión de datos, y el estado operativo del cable se evalúa y predice utilizando análisis de big data y algoritmos de inteligencia artificial. Cuando se detecta una anomalía, el sistema emite inmediatamente una alarma para que el personal de operación y mantenimiento pueda solucionarla a tiempo.
3.2） Detección de descargas locales
La descarga local es un signo temprano de envejecimiento y daño de la capa aislante de los cables de alta tensión. Los instrumentos de detección de descargas locales permiten captar, analizar y procesar las débiles señales de descarga del cable. Este método puede detectar con antelación posibles averías en los cables, proporcionando un margen de tiempo para su reparación y sustitución.
3.3） Tecnología de imagen térmica por infrarrojos
La tecnología de imágenes térmicas por infrarrojos utiliza la termografía por infrarrojos para medir la temperatura de los cables sin contacto, lo que permite mostrar visualmente la distribución de la temperatura en la superficie del cable. Comparando la diferencia de temperatura entre distintas zonas, se puede determinar si hay sobrecalentamiento del cable y, a continuación, analizar las posibles causas de avería.
3.4）Inspección y mantenimiento periódicos
Además de la tecnología de supervisión y detección en línea, también es esencial la inspección y el mantenimiento manual periódicos de los cables de alta tensión de 400 kV. La inspección incluye si el aspecto del cable está intacto, si las juntas y los terminales están bien apretados, si la capa de aislamiento está envejeciendo, etc. Los problemas detectados deben tratarse y repararse a tiempo para evitar que el fallo se expanda.
4. la tendencia de desarrollo futuro del cable de 400kV
4.1） Aplicación de nuevos materiales
Con el progreso continuo de la ciencia de los materiales, la aplicación de nuevos materiales en cables de alta tensión será más amplia. Por ejemplo, nanomateriales, materiales superconductores y materiales autorreparadores, etc. Estos materiales tienen un gran potencial para mejorar el rendimiento de los cables, reducir el consumo de energía y prolongar la vida útil.
4.2） Inteligente y digital
La inteligencia y la digitalización son una dirección importante para el futuro desarrollo de los cables de alta tensión. La supervisión inteligente, la alerta temprana y el mantenimiento de los sistemas de cables se logran mediante la introducción de IoT, big data, inteligencia artificial y otras tecnologías. Al mismo tiempo, la tecnología de gemelos digitales también proporcionará un fuerte apoyo para el diseño, la simulación y la optimización de cables.
4.3） Protección del medio ambiente y sostenibilidad
La protección del medio ambiente y la sostenibilidad son factores importantes que no pueden ignorarse en el desarrollo de la tecnología de cables de alta tensión. En el futuro, los cables de alta tensión prestarán más atención al uso de materiales respetuosos con el medio ambiente, reducirán el consumo de energía y minimizarán el impacto sobre el entorno. Al mismo tiempo, el reciclado y la reutilización de los cables de desecho también se convertirán en un punto caliente de la investigación.
4.4） Integración transversal e innovación
El desarrollo de la tecnología de cables de alta tensión ya no se limitará a la propia industria de la energía, sino que contará con una serie de campos para una profunda integración e innovación. Por ejemplo, combinada con la red inteligente, la microrred, la energía distribuida y otras tecnologías emergentes, para promover la inteligencia y la flexibilidad de la transmisión y distribución de energía; combinada con las ciudades inteligentes, el transporte inteligente y otros campos, para proporcionar un fuerte apoyo a la mejora inteligente de la infraestructura urbana.
4.5） Normalización e internacionalización de los cables de alta tensión
Con la aceleración de la interconexión energética mundial, la tendencia a la normalización e internacionalización de los cables de alta tensión es cada vez más evidente. La Comisión Electrotécnica Internacional (CEI) y otras organizaciones internacionales de normalización desempeñan un papel importante en la promoción del desarrollo de normas técnicas para cables de alta tensión, métodos de prueba de rendimiento, normas de seguridad y otros aspectos. Al tiempo que siguen las normas internacionales, los países también están formulando las correspondientes normas nacionales e industriales de acuerdo con su propia situación real para garantizar la calidad y las prestaciones de seguridad de los productos de cable.
La normalización no sólo ayuda a reducir las barreras técnicas y los costes en los proyectos transfronterizos, sino que también promueve los intercambios y la cooperación en tecnología de cables entre distintos países y regiones. Al compartir los logros técnicos y las experiencias, los países pueden mejorar conjuntamente el nivel técnico y la capacidad de aplicación de los cables de alta tensión.
4.6） Optimización integral de los sistemas de cables
En el diseño y la explotación de sistemas de cables de alta tensión, la optimización integral se ha convertido en una importante línea de investigación. Esto incluye el trazado óptimo de las líneas de cable, el aumento de la capacidad de transmisión, la mejora de la eficiencia operativa y la sinergia con otros equipos de la red.
La optimización del trazado de las líneas de cable permite reducir las pérdidas de transmisión y mejorar la fiabilidad y la economía del suministro eléctrico. Al mismo tiempo, el uso de tecnologías y equipos avanzados de transmisión, como estaciones convertidoras de gran capacidad y tecnologías flexibles de transmisión de corriente continua, puede mejorar aún más la capacidad de transmisión y la eficiencia operativa. Además, el sistema de cables necesita lograr sinergias con otros equipos de la red, como transformadores y estaciones de conmutación, para garantizar el funcionamiento seguro y estable de toda la red.
4.7） Responder a los retos de las condiciones meteorológicas extremas y las catástrofes naturales
Con la intensificación del cambio climático global, las condiciones meteorológicas extremas y las catástrofes naturales se han convertido en una amenaza cada vez más importante para los sistemas de cables de alta tensión. Para mejorar la resistencia y la capacidad de respuesta de los sistemas de cables, es necesario adoptar una serie de medidas.
En primer lugar, en el diseño y la construcción de los sistemas de cables deben tenerse plenamente en cuenta las condiciones geológicas y climáticas y otros factores naturales, y deben seleccionarse métodos de tendido y medidas de protección adecuados. Por ejemplo, en las zonas propensas a inundaciones deben utilizarse mejores materiales impermeables para el revestimiento de los cables, y en las zonas propensas a terremotos debe reforzarse el diseño sísmico de los soportes y las juntas de los cables.
En segundo lugar, establecer un mecanismo perfecto de respuesta ante emergencias, que incluya la formulación de planes de emergencia, el desarrollo de simulacros de emergencia y la reserva de materiales y equipos de emergencia. En caso de catástrofes naturales o emergencias, el mecanismo de respuesta de emergencia puede activarse rápidamente para tomar medidas eficaces que reduzcan las pérdidas y restablezcan el suministro eléctrico lo antes posible.
4.8） Formación de talentos e innovación tecnológica
El desarrollo de la tecnología de cables de alta tensión no puede separarse de la formación de profesionales y el fomento de la innovación tecnológica. Las universidades y centros de investigación deben reforzar la cooperación y el intercambio con las compañías eléctricas, y cultivar conjuntamente talentos con habilidades profesionales en el diseño, fabricación, operación y mantenimiento de cables de alta tensión. Al mismo tiempo, se anima a las empresas e institutos de investigación a aumentar la inversión en investigación y desarrollo para llevar a cabo una investigación innovadora y una práctica de aplicación de la tecnología de cables de alta tensión.
En cuanto a la innovación tecnológica, hay que centrarse en la investigación, el desarrollo y la aplicación de materiales aislantes, materiales conductores, accesorios y equipos para cables de alta tensión. Mediante la introducción de nuevos materiales, nuevas tecnologías y nuevos procesos y otros medios para mejorar el rendimiento y el nivel de calidad de los cables de alta tensión; al mismo tiempo, explorar activamente las perspectivas de aplicación de los cables de alta tensión en la red inteligente, la energía distribuida y otras áreas emergentes y la dirección de desarrollo.
5. Cable de 400kV Conclusión
En resumen, el cable de alta tensión de 400 kV, como parte importante del campo de la transmisión de energía, su desarrollo tecnológico y aplicación para garantizar la seguridad del suministro eléctrico y promover el desarrollo económico y social es de gran importancia. Nosotros, Dosense Cable, como 400kV Cable Fabricante Proveedor y Exportador, estamos dispuestos a proporcionar cualquier apoyo, incluyendo la oferta de precios y servicio técnico.