Gaur egungo energia-sistematan, goi-tentsioko kableek funtsezko zeregina dute. Hirietako lurpeko sare elektrikoetatik hasi eta mendi eta ibaien arteko distantzia luzeko transmisio-lineetaraino, goi-tentsioko kableek energia elektrikoaren transmisio eraginkorra, egonkorra eta segurua bermatzen dute. Artikulu honek sakon aztertuko ditu goi-tentsioko kableekin lotutako hainbat teknologia, besteak beste, haien egitura, sailkapena, fabrikazio-prozesua, errendimendu-ezaugarriak, instalazioa eta mantentze-lanak.
1. Goi-tentsioko kableen oinarrizko egitura
Goi-tentsioko kableak batez ere eroalez, isolamendu geruzez, blindaje geruzez eta babes geruzez osatuta daude.
Eroalea korrontearen transmisio-kanala da eta normalean kobrezkoa edo aluminiozkoa izaten da. Kobrea eroankortasun eta harikortasun ona da, aluminioa, berriz, nahiko merkea eta arina da. Eroale hauek, oro har, hari bihurritu anitzeko forman egoten dira malgutasuna handitzeko.
Isolamendu geruza tentsio handiko kablearen funtsezko atala da, korronte-ihesak saihesteko eta eroalea kanpoko mundutik isolatzeko zeregina betetzen baitu. Isolamendu-material ohikoenen artean daude polietileno gurutzatua (XLPE), olio-papera, etab. XLPEak propietate elektriko, bero-erresistentzia eta erresistentzia mekaniko bikainak ditu, eta oso erabilia da tentsio handiko kable modernoetan.
Babes-geruza barneko babes-geruza eta kanpoko babes-geruzatan banatzen da. Barneko babes-geruza eremu elektrikoa uniformea izan dadin eta tokiko deskargak isolamendu-geruza kaltetzea saihesteko erabiltzen da; kanpoko babes-geruzak kanpoko eremu elektromagnetikoaren interferentzia murriztu dezake kablean, eta kableak kanpoko munduan eragin elektromagnetikoa izatea ere eragotzi dezake.
Babes-geruzak kablea babesten du batez ere kanpoko faktoreek eragindako kalteetatik, hala nola kalte mekanikoetatik, korrosio kimikotik eta uraren sartzetik. Normalean metalezko armaduraz eta kanpoko zorroz osatuta dago. Metalezko armadurak erresistentzia mekanikoa eman dezake, eta kanpoko zorroak iragazgaitza eta korrosioaren aurkako funtzioak ditu.
2. Goi-tentsioko kableen sailkapena
Tentsio mailaren arabera, goi-tentsioko kableak tentsio ertaineko kableak (orokorrean 3-35kV), goi-tentsioko kableak (35-110kV), ultra-tentsioko kableak (110-500kV) eta ultra-tentsioko kableak (500kV-tik gorakoak) bana daitezke. Tentsio maila desberdinetako kableak egitura-diseinuan, isolamendu-eskakizunetan, etab. desberdinak dira.
Isolamendu-materialen ikuspegitik, aipatutako XLPE kableez eta olio-paper kableez gain, etileno-propileno kautxuzko kableak ere badaude. Olio-paper kableek historia luzea dute, baina mantentze-kostu handiak eta beste arrazoi batzuk direla eta, pixkanaka XLPE kableek ordezkatu dituzte. Etileno propileno kautxuzko kableak malgutasun eta eguraldiarekiko erresistentzia ona du, eta egokia da zenbait ekitaldi berezitarako.
3. Goi-tentsioko kablearen fabrikazio-prozesua
Goi-tentsioko kableen fabrikazioa prozesu konplexu eta delikatua da.
Eroaleen fabrikazioak lehenik kobrezko edo aluminiozko lehengaiak luzatu, bihurritu eta beste prozesu batzuk behar ditu eroalearen dimentsio-zehaztasuna eta propietate mekanikoak bermatzeko. Bihurritze-prozesuan, harien hariak estuki antolatu behar dira eroalearen eroankortasuna hobetzeko.
Isolamendu geruzaren estrusioa urrats garrantzitsuenetako bat da. XLPE isolamendu geruza egiteko, XLPE materiala tenperatura altuan estrusioan jartzen da eta eroalearen gainean modu uniformean biltzen da. Estrusio prozesuan zehar, tenperatura, presioa eta estrusio abiadura bezalako parametroak zorrotz kontrolatu behar dira isolamendu geruzaren kalitatea eta lodieraren uniformetasuna bermatzeko.
Babes-geruza normalean metalezko hari ehunduz edo metalezko zinta bilduz egiten da. Barneko eta kanpoko babesen fabrikazio-prozesuak apur bat desberdinak dira, baina biek babes-geruzaren osotasuna eta konexio elektriko ona bermatu behar dituzte.
Azkenik, babes-geruzaren ekoizpenak metalezko armaduraren jarrera eta kanpoko zorroaren estrusioa barne hartzen ditu. Metalezko armadurak kableari ondo egokitu behar dio, eta kanpoko zorroaren estrusioak itxura leuna bermatu behar du, burbuilarik eta pitzadurarik gabeko akatsik gabe.
4. Goi-tentsioko kableen errendimendu-ezaugarriak
Errendimendu elektrikoari dagokionez, tentsio handiko kableek isolamendu-erresistentzia handia, galera dielektriko txikia eta tentsio-erresistentzia ona izan behar dituzte. Isolamendu-erresistentzia handiak korronte-ihesak eraginkortasunez saihestu ditzake, galera dielektriko txikiak transmisioan energia elektrikoaren galera murrizten du, eta tentsio-erresistentzia onak kableak segurtasunez funtziona dezakeela bermatzen du tentsio handiko ingurune batean.
Propietate mekanikoei dagokienez, kableak trakzio-erresistentzia, tolestura-erradioa eta inpaktu-erresistentzia nahikoa izan behar ditu. Instalazioan eta funtzionamenduan zehar, kableak luzapena, tolestura eta kanpoko indar-inpaktua jasan ditzake. Propietate mekanikoak nahikoak ez badira, erraza da kablea kaltetzea.
Errendimendu termikoa ere alderdi garrantzitsua da. Kableak beroa sortuko du funtzionamenduan zehar, batez ere karga handipean dabilenean. Beraz, kableak beroarekiko erresistentzia ona izan behar du eta tenperatura-tarte jakin batean normal funtzionatu ahal izan behar du, isolamenduaren zahartzea bezalako arazorik gabe. XLPE kableak beroarekiko erresistentzia nahiko ona du eta denbora luzez funtziona dezake tenperatura altuagoetan.
5. Goi-tentsioko kableen instalazioa eta mantentze-lanak
Instalazioari dagokionez, egin beharreko lehenengo gauza bidea planifikatzea da, kablea jartzeko bidea arrazoizkoa eta segurua izan dadin. Jartze-prozesuan zehar, kontuz ibili behar da kablea gehiegi luzatzea, tolestea eta estrusioa saihesteko. Distantzia luzeko kablea jartzeko, normalean kable-garraiatzaileak bezalako ekipamenduak erabiltzen dira eraikuntza laguntzeko.
Kable-junturen ekoizpena instalazio-prozesuko lotura gakoa da. Junturaren kalitateak zuzenean eragiten dio kablearen funtzionamendu-fidagarritasunari. Junturak egiterakoan, kablea biluztu, garbitu, konektatu eta isolatu egin behar da. Urrats bakoitza prozesuaren eskakizunen arabera zorrotz egin behar da, junturaren propietate elektriko eta mekanikoek eskakizunak betetzen dituztela ziurtatzeko.
Mantentze-lanak ezinbestekoak dira goi-tentsioko kableen epe luzerako funtzionamendu egonkorrerako. Aldizkako ikuskapenek berehala detektatu dezakete kablearen itxura edo zorroa hondatuta dagoen. Aldi berean, proba-ekipo batzuk ere erabil daitezke kablearen isolamendu-errendimendua eta deskarga partziala probatzeko. Arazoak aurkitzen badira, konpondu edo ordezkatu egin behar dira garaiz.
6. Goi-tentsioko kableen matxurak eta detekzioa
Goi-tentsioko kableen ohiko hutsegiteen artean daude isolamendu-haustura, eroaleen deskonekxioa eta junturen haustura. Isolamendu-haustura isolamenduaren zahartzearen, deskarga partzialaren edo kanpoko gehiegizko tentsioaren ondorioz gerta daiteke. Eroaleen deskonekxioa normalean kanpoko indar mekaniko baten edo epe luzeko gainkargaren ondorioz gertatzen da. Junturen haustura junturen fabrikazio-prozesu eskasaren edo funtzionamenduan zehar berotze handia izatearen ondorioz gerta daiteke.
Akats hauek detektatzeko, detekzio-metodo asko daude. Deskarga partzialaren detekzioa ohiko metodoa da. Kablean deskarga partzialak sortutako seinalea detektatuz, kablearen barruan isolamendu-akatsak dauden zehaztu daiteke. Tentsio-iraunkortasun probak kablearen tentsio-iraunkortasun gaitasuna detektatu eta isolamendu-arazo potentzialak aurki ditzake. Horrez gain, infragorrien irudi termikoen teknologiak kablearen gainazaleko tenperatura-banaketa detektatu dezake, kableak tokiko gehiegi berotzea bezalako arazoak dituen jakiteko.
7. Goi-tentsioko kableen aplikazio eta garapen joera potentzia sistemetan
Energia-sistemetan, goi-tentsioko kableak oso erabiliak dira hiri-sare elektrikoen eraldaketan, zentral elektriko handien irteerako lineetan, itsaspeko kableen transmisioan eta beste arlo batzuetan. Hiri-sare elektrikoetan, espazio mugatua dela eta, lurpeko kableen erabilerak espazioa aurreztu eta hiriaren edertasuna hobetu dezake. Zentral elektriko handien irteerako lineek goi-tentsioko kableen erabilera eskatzen dute elektrizitatea urruneko azpiestazioetara transmititzeko. Itsaspeko kableen transmisioak itsaso zeharkako energia-transmisioa lor dezake eta energia-hornidura egonkorra eman diezaieke uharteei eta kostaldeko eremuei.
Energia-teknologiaren etengabeko garapenarekin, goi-tentsioko kableek ere garapen-joera batzuk erakutsi dituzte. Bata tentsio-maila altuagoko kableen ikerketa, garapena eta aplikazioa da. Distantzia luzeko energia-transmisioaren eskaria handitzen den heinean, ultra-tentsio handiko kableen garapena arreta-gune bihurtuko da. Bigarrena, kableen adimena da. Sentsoreak eta bestelako ekipamenduak kablean integratuz, kablearen funtzionamendu-egoeraren denbora errealeko jarraipena eta akatsen abisua lor daitezke, eta horrela, kablearen funtzionamendu-fidagarritasuna hobetu. Hirugarrena, ingurumena errespetatzen duten kableen garapena da. Ingurumena babesteko jendearen eskakizunak handitzen diren heinean, kutsadura gutxiko eta birziklagarriak diren kable-materialen ikerketa eta garapena etorkizuneko garapen-norabidea izango da.
Argitaratze data: 2024ko irailaren 24a