Egy 4/0 AWG MV-105 kábel nagyjából 15%-kal több áramot vezet, mint egy azonos MV-90. Ez az egyetlen tény évente több ezer mérnöki döntést hajt végre. Mindkettő az ICEA S-93-639 / NEMA WC 74 családban meghatározott középfeszültségű tápkábel, 5 kV és 35 kV közötti feszültségtartományban. A típusutótagban szereplő szám elmondja a történetet: az MV-90 maximálisan 90 °C-os folyamatos vezetékhőmérsékletre van méretezve, míg az MV-105 105 °C-on működik. Ennek a 15 fokos eltérésnek közvetlen következményei vannak az áteresztőképességre, a szigetelési kémiára és a teljes beépítési költségre.
| Paraméter | MV-90 | MV-105 |
|---|---|---|
| Max. folyamatos vezető hőm. | 90 °C | 105 °C |
| Feszültség osztály | 5-35 kV | 5-35 kV |
| Közös szigetelés | XLPE (térhálós polietilén) | EPR (etilén-propilén gumi), néhány XLPE vegyület |
| Alkalmazható szabvány | ICEA S-93-639 / NEMA WC 74 | ICEA S-93-639 / NEMA WC 74 |
Mindkét típus elsődleges adagolóként szolgál ipari üzemekben, közüzemi alállomásokban és nagy kereskedelmi épületekben. Az XLPE szigetelésű szabványos MV-90 alkalmazásoknál a kábelek általában megfelelnek az ICEA S-93-639 szabványnak, amint az a XLPE szigetelésű tápkábel 3,6/6kV-26/35kV névleges feszültséghez .
Az MV-105 15 °C-kal magasabb minősítése nem csak papírszám. Lefordítva a 12-15%-os folyamatos áramfelvételi kapacitásnövekedés azonos telepítési feltételek mellett. Ha egy utólagos beépítési projekt nem tudja megnövelni a vezetéket vagy a boltozatokat, ez a többletmagasság gyakran az MV-105-öt teszi az egyetlen életképes megoldássá.
Az alábbi táblázat három általánosan elterjedt vezetékméret tipikus amperasitási értékeit mutatja, rézvezetők, 15 kV, 100%-os szigetelési szint, egyáramkör és szabványos temetési/levegőviszonyok alapján az ICEA P-53-624 szerint.
| karmester | MV-90 – Föld alatti (20 °C-os föld) | MV-105 – Föld alatti (20 °C-os föld) | MV-90 – Levegő (40 °C) | MV-105 – Levegő (40 °C) |
|---|---|---|---|---|
| 4/0 AWG | 260 | 299 | 340 | 391 |
| 250 kcmil | 290 | 334 | 376 | 432 |
| 500 kcmil | 380 | 437 | 490 | 564 |
Ezek a számok megmagyarázzák, hogy a mérnök miért csökkentheti le a vezető méretét, amikor MV-90-ről MV-105-re vált. Egy 250 kcm-es MV-90 áramkör például gyakran helyettesíthető egy 4/0 AWG MV-105 áramkörrel földbe temetett alkalmazásokban, csökkentve a rézsúlyt, a vezeték átmérőjét és a húzóerőt. A hőtartalék csökkenti a forró pontok meghibásodásának kockázatát is olyan területeken, ahol nagy a talaj hőellenállása, vagy ahol a kábelrétegek egymásra vannak helyezve.
A hőmérséklet-besorolás befolyásolja és befolyásolja a szigetelés kémiáját. A legtöbb MV-90 kábel XLPE-ből készül, amely egy hőre keményedő anyag, amelyet alacsony dielektromos veszteségek és kiváló nedvességállóság miatt értékeltek. A 105 °C folyamatos elérése érdekében a gyártók jellemzően EPR-re váltanak, amely megőrzi rugalmasságát és termikus stabilitását magasabb hőmérsékleten is, bár valamivel magasabb dielektromos veszteségtényezővel.
| Tulajdonság | XLPE (tipikus MV-90) | EPR (tipikus MV-105) |
|---|---|---|
| Max. üzemi hőmérséklet | 90 °C | 105 °C |
| Dielektromos állandó (kb.) | 2.3 | 2,8–3,2 |
| Disszipációs tényező (barn delta ) | 0.001 | 0.005 |
| Rugalmasság hideg hőmérsékleten | Jó | Kiváló |
| Nedvességállóság | Kiváló | Jó |
| Termikus öregedésállóság | Jó up to 130 °C overload | Nagyon jó 140 °C-os túlterhelésig |
Az EPR nagyobb dielektromos veszteségei a legtöbb középfeszültségű betápláló esetében elhanyagolhatóak, de nagyon hosszú (5 km-nél hosszabb) kábelszakasznál kezdenek számítani, ahol a kapacitív töltőáram jelentőssé válik. A kültéri vagy gyakran kezelt áramkörök esetében az EPR kiváló rugalmassága és vízállósága gyakran az MV-105 felé billenti az egyensúlyt, még akkor is, ha az extra amper nem feltétlenül szükséges.
Vásárlási-rendelési szinten az MV-105 kábel jellemzően kerül 15-25%-kal több mint egy egyenértékű MV-90. Az alumínium vezetékek összehasonlításakor a különbség nő, mivel az EPR szigetelés és a magasabb hőmérsékletű burkolat fix lábonkénti felárat ad, amely nem csökken a fém árával. Ha azonban az elemzést a kezdeti anyagköltésekre korlátozzuk, ez nem veszi figyelembe a tágabb képet.
Az általános életciklus-számítások az MV-105 nagyobb ampaitását használják a vezeték méretének csökkentésére. Tegyük fel, hogy egy betápláló 290 A-t igényel a föld alatti csatornában. Egy MV-90 megoldás 250 kcmil rezet, míg az MV-105 megoldás 4/0 AWG rezet használhat. A kisebb vezeték csökkenti a réz súlyát, a csőtöltést és a kábeltartó hardvert.
| Paraméter | MV-90 – 250 kcmil Cu | MV-105 – 4/0 AWG Cu |
|---|---|---|
| Kábel anyagköltsége (kb.) | 100%-os alapállapot | 88-92% |
| Csőméret (kereskedelmi) | 3 hüvelykes | 2-1/2 hüvelyk |
| Húzási feszültség csökkentése | — | ~18%-kal alacsonyabb |
| Leállítási munka (105 °C-os csatlakozók) | Szabványos | Kis prémium |
| Nettó beépítési költség (anyagmunka) | Alapvonal | 5-10%-kal alacsonyabb |
Ha a vezetékek és az építőipari munkák drágák, a méretcsökkentés lehetősége ellensúlyozhatja az MV-105 magasabb egységárát, és alacsonyabb teljes beépítési költséget eredményezhet. Magas környezeti környezetben végzett projektekhez, speciális kábelmegoldások további hőtartalékot kínálhat, de a legtöbb 5–35 kV-os betápláló esetében az MV-90 vs. MV-105 döntés pontosan ettől a kompromisszumtól függ.
Egyetlen szabály sem működik minden projektnél. A választás bekapcsolja a környezeti hőmérsékletet, a terhelési profilt, a fizikai helyet és a teljes birtoklási költséget. Az alábbi mátrix a leggyakoribb mérnöki forgatókönyveket rögzíti.
| Alkalmazás | Ajánlott típus | Indoklás |
|---|---|---|
| Ipari kemence területe (környezeti hőmérséklet > 45 °C) | MV-105 | A 105 °C-os besorolás megakadályozza, hogy a szükséges űrtartalom alá csökkenjen |
| Adatközpont fő adagoló (folyamatosan nagy terhelés) | MV-105 | Az extra 15%-os kapacitás csökkenti a párhuzamos futások szükségességét, így helyet takarít meg |
| Fotovoltaikus tömb MV AC kollekció | MV-105 | Kültéri expozíció, magas napi hőmérsékleti ingadozások; gyakran párosul fotovoltaikus kábel DC oldalon |
| Kereskedelmi épület felszállója (normál környezeti) | MV-90 | Szabványos conditions, ample ventilation; cost efficiency wins |
| Utólagos felszerelés – a meglévő vezeték nem bővíthető | MV-105 | A nagyobb kapacitás kisebb OD cserekábelt tesz lehetővé |
Ha a telepítés gyakori átvezetést vagy szűk íveket igényel, az MV-105 EPR-alapú konstrukciója a rugalmasság terén is előnyt jelent, csökkentve a szigetelés sérülésének kockázatát a húzás során.
A kábel kiválasztása az első lépés. A helyszíni gyakorlatok gyakran meghatározzák, hogy a termikus besorolás teljes mértékben megvalósul-e. Az MV-105 kábelek három területen igényelnek figyelmet:
Ezen részletek figyelmen kívül hagyása szűkítheti azt az üzemi határt, amelyet a 105 °C-os besorolásnak biztosítania kellett.
Mind az MV-90, mind az MV-105 kábeleket ugyanazon alapszabvány szerint tesztelték, de bizonyos tesztek súlyossága a magasabb hőminősítést tükrözi. Az alábbi táblázat kiemeli a legkövetkezményesebb különbségeket.
| Teszt | MV-90 követelmény | MV-105 követelmény |
|---|---|---|
| AC-állóság (5 perc, gyári) | 2,5 × névleges feszültség 2 kV | Ugyanaz |
| Részleges kisülés (érzékenység) | 5 pC vagy kevesebb 1,73 × névleges feszültség mellett | Ugyanaz (insulation shielded) |
| Melegen beállított teszt (terhelés alatti nyúlás) | 175% max 200 °C-on | 175% max 250 °C-on |
| Hőállóság (hosszú távú öregedés) | 90 °C besorolási alapon | 105 °C minősítési alap Arrhenius modellenként |
| Hideg kanyar | –25 °C | –35 °C (szigorúbb az EPR-hez) |
A mérnököknek nem szabad azt feltételezniük, hogy az „MV-105” jelzésű kábel magasabb hőmérsékleten automatikusan átmegy az összes MV-90 teszten. Továbbra is alapvető fontosságú a gyártó ICEA minősítési jelentése alapján történő ellenőrzés. Olyan telephelyek esetében, amelyek robusztus XLPE-alapú tervezést igényelnek, és bizonyított középfeszültségű múlttal rendelkeznek, XLPE szigetelésű tápkábel 3,6/6kV-26/35kV névleges feszültséghez referenciaként szolgál a szigetelőrendszer alapteljesítményéhez.
E-mail címét nem tesszük közzé. A kötelező mezők meg vannak jelölve*