تحليل شامل لانعكاس المجال، ومعايير IEC 60287، ونمذجة العناصر المحدودة، ودراسات حالة لتحسين أمبيرية كابل الجهد العالي المستمر وتصميم العزل.

تعرّف على التحليل الحراري للكابلات البحرية ذات الجهد العالي المستمر HVDC، مع التركيز على معيار 2 K لتقليل التأثيرات البيئية.

يختلف حساب تصنيفات تيار الكابلات البحرية عن الكابلات الأرضية بسبب ظروف إنشائها وتركيبها المعقدة.

تؤثر درجة حرارة التربة على أنظمة الكابلات عالية الجهد وأنظمة التأريض. يتم توفير معادلات لحسابات درجة حرارة التربة على أساس درجة حرارة الهواء.

تقدم هذه المقالة جدولاً زمنياً للمراحل الرئيسية بدءاً من الأسلاك المعزولة في أوائل القرن التاسع عشر وصولاً إلى الابتكارات الحديثة في كابلات الجهد العالي.

تعالج الطرق الجديدة قيود المواصفة القياسية الدولية IEC 60287 لحسابات تجفيف التربة. تراعي الدوائر المتعددة، وعامل الحمل، وتركيبات الردم من أجل الحصول على قدرة أمبيرية دقيقة لكابل الطاقة.

استكشف العوامل التي تؤثر على سعة الكابلات في الصواني، بما في ذلك التأثيرات الحرارية والكهرومغناطيسية. تعلم طرق الحساب وأفضل الممارسات لتركيبات كابلات الطاقة الآمنة.

استنادًا إلى الخبرة الميدانية الواسعة، توصي هذه المقالة بأفضل المواد لحوامل الكابلات للاستخدام في المنشآت البحرية مثل الرياح البحرية والطاقة الشمسية ومنصات النفط.

من الصعب تحديد المقاومة الحرارية للتربة أو الردم لاستخدامها في دراسات تصنيف الكابلات. وترد في جداول المقاومات الحرارية النموذجية للتربة المحلية الشائعة والمواد الهندسية المستخدمة كردم للكابلات المدفونة.

إن درجة حرارة التشغيل القصوى المقبولة على نطاق واسع لكابلات الطاقة المعزولة بـ XLPE في ظروف "الاستخدام العادي" هي 90 درجة مئوية. أثناء حالات الطوارئ، قد يُسمح بأن تتجاوز درجة حرارة الكابل المدفون درجة الحرارة هذه. تتراوح المدة المعتبرة لمثل هذه الحالات الطارئة من 10 دقائق إلى 15 يومًا. في العديد من البلدان، يُسمح للكابلات المعزولة بـ XLPE بالعمل حتى 100-105 درجة مئوية لفترات قصيرة.

لقد أجرينا حسابات الأمبيرية لمئات من كابلات الطاقة الصناعية والمرافق من Southwire. تم شرح الافتراضات المستخدمة للنمذجة في البرنامج. كانت جميع الأمبيرات المحسوبة في حدود 3% من القيم الواردة في معايير ICEA وNEC.

لا تغطي طرق حساب تصنيف الكابلات ذات الجهد العالي القياسية جميع حالات العالم الحقيقي. تقترح هذه المقالة طريقة جديدة لإيجاد التصنيف الحالي لـ 10 كابلات متلامسة في الهواء.

يشرح تأثيرات ظروف التركيب وترتيب الربط على التصنيف الحالي لكابلات الطاقة عالية الجهد.

دائمًا ما تكون مقاومة التيار المتردد لموصل الكابل أكبر من مقاومة التيار المستمر. والسببان الأساسيان هما "تأثير الجلد" و"تأثير القرب". وترد في هذه المقالة معادلات وأمثلة على الحسابات.

تم تحقيق تقييمات دقيقة لتيار الكابلات عالية الجهد - برنامج ELEK Cable HV يطابق CIGRE TB 880 ويقوم بإجراء حسابات متوافقة مع المواصفة القياسية IEC 60287.

يشرح أساسيات حسابات التصنيف الحالي للكابلات المملوءة بالزيت وفقًا للمواصفة IEC 60287 ويقدم مثالاً لحساب كابل أحادي القلب بجهد 400 كيلو فولت.

يُعد ربط الغلاف أحد أهم جوانب التصميم لنقل طاقة الكابلات عالية الجهد. يتم شرح أنظمة الربط الصلبة، والربط الأحادي النقطة والربط المتقاطع.

يؤدي تقاطع عدة كابلات أو مصادر حرارية بزاوية تقاطع إلى تخفيض تصنيف التيار، محسوبًا باستخدام المواصفة القياسية IEC 60287.

سيتم تركيب دارات طاقة جديدة بجهد 13 كيلو فولت في حوض غير مملوء بأغطية مهواة. وستتقاطع هذه الدوائر الجديدة مع الكابلات الحالية المدفونة بجهد 400 كيلوفولت بزاوية 90 درجة تقريبًا مع متطلبات تصنيف تيار مستمر يبلغ 1136 ميجا فولت أمبير (1640 أمبير) لكل مرحلة في جميع الفصول.

يتراوح العمر التصميمي لمعظم كابلات الطاقة بين 20 إلى 30 سنة. إذا لم تكن الكابلات محملة بالكامل، فمن المتوقع أن تدوم إلى ما بعد عمرها التصميمي. العزل هو أضعف جزء من الكابل. تنص قاعدة مونتسنجر على ما يلي ينخفض عمر العزل إلى النصف بزيادة درجة الحرارة من 8 إلى 10 درجات مئوية. ويرد مثال حسابي باستخدام معادلة أرهينيوس.

تشرح هذه المقالة كيفية حساب التصنيف الحالي للكابلات في أنابيب J. عادةً ما تكون أنابيب J هي عنق الزجاجة الحرارية لمسارات كابلات الطاقة البحرية.

يتم شرح طريقة حسابية جديدة تعتمد على FEM و IEC 60287 لتصنيف التيار للكابلات ذات الجهد العالي في التربة ذات المقاومات الحرارية المتعددة المختلفة مع مثال حسابي. تُعد نمذجة مناطق المقاومة الحرارية المختلفة للتربة (الردميات المتعددة) مهمة للحصول على تقييمات تيار الكابلات بدقة.

يتم شرح طرق حساب التصنيف الحالي للكابلات المتعددة المثبتة في أنفاق ذات تهوية مع أمثلة للحسابات. طول النفق الكلي وسرعة الهواء داخل النفق لهما تأثير كبير على تصنيفات تيار الكابلات.

يتطلب حساب تصنيفات التيار لمجموعات دوائر الكابلات (المتعددة) تقدير مكون التسخين المتبادل بين مجموعات الدوائر. هذا المثال لمجموعات متعددة من الدوائر في الهواء على نفس سلم الكابل. ستناقش هذه المقالة نهج المواصفة القياسية IEC 60287.

حقق تقرير في 6214 حالة تعطل كابل على مدار 14 عامًا. وكانت الأسباب الرئيسية هي تعطل العزل أو الحفر أو الوصلات أو تعطل المفاتيح الكهربائية. قد تفاجئك النتائج.