Повітряні системи передачі електроенергії широко використовуються в усьому світі, особливо на великих територіях, таких як Австралія. Як важливий спосіб передачі електроенергії, паралельний повітряний кабель став невід’ємною частиною енергетичної системи. Із зростанням попиту на електроенергію та безперервним розвитком навколишнього середовища та технологій конструкція, матеріали та застосування паралельних повітряних ліній поступово урізноманітнюються та поступово перетворюються на ефективне, безпечне та надійне рішення для передачі електроенергії. У цій статті буде досліджено роль, тенденцію розвитку, конкретну модель напруги та застосування паралельних повітряних ліній в австралійській енергосистемі.
1. Основне поняття про паралельні повітряні лінії
Повітряний паралельний кабель – це повітряна лінія електропередачі з кількома провідниками кабелю, встановленими поруч. У порівнянні з одним повітряним кабелем конструкція паралельних повітряних ліній збільшує пропускну здатність і стабільність передачі електроенергії завдяки паралельному розташуванню кількох провідників і широко використовується в системах передачі електроенергії в містах, промислових і сільських районах. Паралельні повітряні лінії не тільки мають меншу вартість і вищу довговічність, але також можуть адаптуватися до різних кліматичних умов і географічного середовища, що особливо важливо на величезній території Австралії.
2. Роль паралельних повітряних ліній в енергосистемі Австралії
2.1 Важливість передачі електроенергії
В Австралії паралельні повітряні лінії широко використовуються для передачі електроенергії низької (0.6/1 кВ) і середньої напруги (11 кВ, 33 кВ). Завдяки низькій вартості встановлення та зручному обслуговуванню він особливо підходить для електропостачання в сільській, гірській та віддалених місцевостях. Проста прокладка повітряних кабелів не тільки знижує витрати на прокладку підземних кабелів, але також може перетинати місцевість, яка не підходить для прокладки підземних кабелів, забезпечуючи більш надійне електропостачання.
Застосування паралельних повітряних ліній зазвичай зосереджено в таких областях:
Міське електропостачання: у містах повітряні лінії електропередач зазвичай використовуються для розподілу електроенергії на короткі відстані. Паралельні повітряні кабелі можна швидко прокласти між міськими кварталами, щоб забезпечити стабільне електропостачання в містах.
Сільські та віддалені райони: для віддалених районів і сіл Австралії ефективність і низька вартість повітряних кабелів роблять їх основним способом передачі електроенергії. Енергетичні компанії зазвичай використовують повітряні лінії в цих районах, щоб зменшити витрати на будівництво та обслуговування.
Промислове використання: у деяких важких промислових районах попит на електроенергію великий, і паралельні повітряні кабелі можуть забезпечити достатню підтримку живлення, особливо для місць із високим споживанням електроенергії, таких як гірничодобувні райони та виробничі підприємства.
2.2 Стійкість енергосистеми
Використання паралельних повітряних ліній підвищує стабільність енергосистеми. Завдяки структурі паралельного розташування кабелів, порівняно з традиційними одножильними кабелями, паралельні повітряні лінії можуть краще розподілити навантаження та уникнути ризику перевантаження одного кабелю. Крім того, стійкі до високих температур і корозії матеріали, що використовуються в паралельних повітряних лініях, дозволяють їм безперервно і стабільно працювати в суворих погодних умовах, особливо в жаркому і вологому кліматі, щоб забезпечити надійність електропостачання.
3. Технічні характеристики паралельних повітряних ліній
3.1 Рівні та моделі напруги
Паралельні повітряні лінії зазвичай поділяються на кілька моделей і специфікацій відповідно до різних рівнів напруги та вимог застосування. В Австралії загальні моделі паралельних повітряних ліній включають 0.6/1kV, 11kV, 33kV тощо. Паралельні повітряні лінії з різними рівнями напруги підходять для різних потреб у передачі електроенергії.
{{0}}.6/1кВ паралельна повітряна лінія: цей кабель в основному використовується для передачі електроенергії низької напруги та часто використовується в житлових, комерційних будівлях і міських системах розподілу електроенергії. У паралельних повітряних лініях напругою 0,6/1 кВ зазвичай використовуються алюмінієві або мідні провідники, а їх ізоляційними матеріалами зазвичай є поліетилен (PE) або зшитий поліетилен (XLPE). Цей кабель не тільки має високу механічну міцність, але також має хорошу стійкість до ультрафіолету та високих температур.
Паралельна повітряна лінія 11 кВ: цей кабель в основному використовується для передачі електроенергії середньої напруги та підходить для промислових зон, міських розподільчих мереж і ліній електропередачі. Паралельні повітряні лінії 11 кВ повинні мати високу міцність ізоляції та зазвичай використовують зшитий поліетилен (XLPE) як ізоляційний матеріал. Для передачі на великі відстані особливо важливим є застосування паралельних повітряних ліній 11 кВ.
Паралельні повітряні лінії 33 кВ: цей кабель підходить для передачі електроенергії високої напруги та часто використовується в лініях електропередач магістральних мереж. У паралельних повітряних лініях 33 кВ зазвичай використовуються мідні провідники або провідники з алюмінієвого сплаву, які відповідають вимогам передачі електроенергії на великі відстані. Для шару ізоляції цього кабелю використовуються передові матеріали для забезпечення його безпеки в середовищах високої напруги.
3.2 Ізоляційні та оболонкові матеріали
Ізоляційні матеріали паралельних повітряних ліній мають вирішальне значення та безпосередньо пов’язані з безпекою передачі електроенергії. Звичайні ізоляційні матеріали включають полівінілхлорид (ПВХ), поліетилен (PE) і зшитий поліетилен (XLPE). Серед них зшитий поліетилен (XLPE) широко використовується в системах передачі електроенергії середньої та високої напруги завдяки своїй чудовій стійкості до високої температури, ультрафіолету та хімічної корозії. Зовнішня оболонка кабелю зазвичай виготовляється з полівінілхлориду (ПВХ) або поліетилену (ПЕ), що може ефективно захищати кабель від впливу зовнішніх факторів навколишнього середовища.
3.3 Механічна міцність і довговічність
Під час проектування паралельних повітряних ліній слід також враховувати механічну міцність кабелю, особливо міцність на розрив за суворих погодних умов. Наприклад, у районах із сильними вітрами кабель повинен мати достатню міцність на розтягування, щоб запобігти обриву кабелю або відключенню електроенергії, спричиненому вітром. Крім того, повітряні кабелі також повинні бути стійкими до старіння, УФ-випромінювання та хімічної корозії, щоб забезпечити тривалу стабільну роботу.
4. Монтаж та обслуговування паралельних повітряних ліній
4.1 Вимоги до встановлення
В Австралії встановлення паралельних повітряних ліній повинно відповідати суворим національним стандартам електробезпеки. По-перше, прокладання кабелю вимагає врахування таких факторів, як рельєф місцевості, клімат і силове навантаження. Повітряні кабелі повинні бути розроблені відповідно до довжини, навантаження та умов навколишнього середовища лінії, а їх вертикальність і паралельність повинні бути забезпечені під час монтажу.
По-друге, радіус вигину повітряних кабелів є важливим параметром при монтажі. Надмірне згинання може призвести до пошкодження шару ізоляції кабелю або погіршення характеристик кабелю. Тому кабель повинен бути встановлений строго відповідно до проектних вимог, щоб уникнути вигину кабелю за межі зазначеного мінімального радіусу.
4.2 Технічне обслуговування та перевірка
Технічне обслуговування паралельних повітряних кабелів в основному включає регулярний огляд шару ізоляції кабелю, зовнішньої оболонки та з’єднувальних частин, щоб переконатися, що на кабелі немає тріщин, зносу або корозії. Кабелі з зовнішніми механічними пошкодженнями необхідно своєчасно ремонтувати або замінювати. У той же час необхідно регулярно перевіряти кронштейни та підвісні пристрої повітряних кабелів, щоб переконатися в їх стабільності, щоб запобігти ослабленню або розриву кабелів через неправильне встановлення.
5. Тенденція розвитку паралельних повітряних ліній
З безперервним зростанням попиту на електроенергію в Австралії та розвитком відновлюваної енергії технологія та застосування паралельних повітряних ліній також розвиваються. Надалі паралельні ВЛ будуть розвиватися в наступних напрямках:
Розумна електромережа: з розвитком технології розумної електромережі паралельні повітряні лінії будуть поєднуватися з інтелектуальними датчиками, системами моніторингу та технологією автоматизації для підвищення рівня інтелекту в електромережі. За допомогою моніторингу в реальному часі та аналізу даних можна реалізувати інтелектуальні операції, такі як попередження про несправності та планування навантаження, щоб підвищити стабільність і надійність енергосистеми.
Захист навколишнього середовища та сталий розвиток: майбутні повітряні кабелі приділятимуть більше уваги захисту навколишнього середовища та стійкості, використовуватимуть більш екологічні матеріали та зменшать викиди вуглецю в процесі виробництва кабелю. У той же час рівень переробки кабелів буде поступово збільшуватися, сприяючи переходу енергетики в бік зеленого розвитку.
Передача електроенергії високої та надвисокої напруги: зі збільшенням попиту на великомасштабну передачу електроенергії технологія повітряних кабелів високої та надвисокої напруги також буде поступово розвиватися, а також застосування паралельних повітряних ліній у великомасштабній передачі електроенергії стане більш поширеним.