انتخاب کابل برای بانک های خازنی

انتخاب کابل برای بانک های خازن ولتاژ متوسط و بانک های فیلتر هارمونیک

این مقاله جنبه های اساسی انتخاب کابل و هادی را برای اتصال خازن شنت و فیلترهای هارمونیک روی پد به سیستم های برق صنعتی، تجاری و شهری با ولتاژهای 2.4 کیلو ولت تا 34.5 کیلو ولت ارائه می دهد. اطلاعات در مورد انتخاب کابل و استفاده از مخروط تنش ارائه شده است. انتخاب کابل مناسب این موارد می تواند زمان نصب، هزینه مواد و کل هزینه های نصب شده نصب بانک خازن یا فیلتر هارمونیک را کاهش دهد.

درباره بانک های خازنی

بانک‌های خازنی روی لنت‌های فشار متوسط و بالا معمولاً توسط کابل عایق به سیستم برق متصل می‌شوند. برای سیستم های 2400 ولت و 4160 ولت، این کابل می تواند شیلد یا غیر شیلد باشد. خاتمه کابل محافظ باید با مخروط های تنش زدایی انجام شود و باید در تمام نقاط انتهایی انجام شود.

برخی از بانک‌های خازن و فیلتر هارمونیک که روی پد نصب شده‌اند، ممکن است به کابل ولتاژ متوسط نیاز نداشته باشند. اگر با گزینه ورودی بوش عرضه شوند. برای این بانک ها، هادی برهنه یا 600 ولت ممکن است استفاده شود. توصیه می شود که از هادی 600 ولتی استفاده شود. زیرا لایه نازک و 600 ولتی عایق از مس (در صورت استفاده از سیم مسی) در برابر خوردگی محافظت می کند. هادی عایق شده 600 ولتی باید برای استفاده در فضای باز درجه بندی میشود ؛ این باید به عنوان یک هادی خالی در نظر گرفته شود. هنگام نصب این هادی، رعایت الزامات فاصله فاز به فاز و فاز به زمین  مهم است. هادی ها همچنین باید به طور مناسبی پشتیبانی شوند تا نتوانند در اثر گسل، باد یا سایر اعمال طبیعت با هم حرکت کنند.

ولتاژ و سطح عایق

کابل باید در سطح ولتاژ فاز به فاز بانک خازن یا فیلتر هارمونیک درجه بندی شود. علاوه بر درجه ولتاژ، سطح عایق کابل نیز باید انتخاب شود. سطح عایق کابل به حفاظت جریان اضافه و روش اتصال به زمین سیستمی که بانک در آن اعمال می شود بستگی دارد. شرح هر سطح عایق در زیر توضیح داده شده است. یک رویکرد محافظه کارانه، در صورت شک، انتخاب سطح عایق 133% یا 173% است.

100%سطح عایق

کابل های این دسته باید در مدارهایی استفاده شوند که دارای حفاظت رله ای هستند تا وضعیت خطای زمین در سریع ترین زمان ممکن، اما در هر صورت در عرض 1 دقیقه پاک شود. این سطح عایق برای اکثر تاسیسات کابلی که بر روی سیستم‌های خنثی زمین هستند، قابل استفاده است.

133% سطح عایق

کابل های این دسته باید در تاسیساتی استفاده شوند که نیازهای زمان پاکسازی سطح 100% برآورده نمی شود اما اطمینان کافی وجود دارد که بخش معیوب ظرف یک ساعت پاک می شود. این سطح عایق همچنین ممکن است زمانی مورد استفاده قرار گیرد که استحکام عایق بیشتر (قابلیت اطمینان بالاتر) نسبت به ضخامت سطح 100٪ ارائه شده باشد، مورد نظر باشد.

173% سطح عایق

این سطح زمانی استفاده می شود که زمان مورد نیاز برای خاموش کردن یک بخش معیوب نامحدود است یا زمانی که مدار از نوع زمین رزونانسی است.

نوع عایق

هنگام انتخاب نوع عایق، گزینه های زیادی وجود دارد. انواع برجسته ای که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از: عایق TRXPLE، XLPE، EPR و HMWPE.

بررسی ها نشان داده اند که کابل HMWPE به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد، در حالی که به نظر می رسد عایق TRXLPE و EPR نوع ترجیحی باشد.

کابل محافظ

کابل های محافظ برای ولتاژهای بالاتر از سطح 5 کیلو ولت مورد نیاز هستند و در سطح 4160 ولت و 2400 ولت اختیاری هستند. سپر تنش الکتریکی بین هادی و زمین را کنترل می کند و در برابر نفوذ آب به عایق هادی محافظت می کند. محافظ کابل کامل از دو قسمت تشکیل شده است: اولی یک لایه نیمه هادی غیر فلزی یا چسبانده شده یا اکسترود شده روی عایق  که به طور کامل کابل را در بر می گیرد و دوم، یک هادی فلزی از یکی از چندین نوع است که برای ایجاد یک جامد عمل می کند. پیوند بین لایه نیمه رسانا و سپر فلزی. سپر فلزی می تواند چندین شکل داشته باشد: تسمه تخت خنثی متحدالمرکز، سیم گرد خنثی متحدالمرکز، محافظ سیمی، محافظ نواری و محافظ نوار راه راه. انتخاب سپر اساساً به قابلیت حمل جریان خطای محافظ بستگی دارد. به طور کلی، سپرهای خنثی متحدالمرکز برای کاربردهای بانک خازن مورد نیاز نیستند. محافظ نوار راه راه معمولاً دارای قابلیت مدیریت خطای بالاتری است

نسبت به شیلدهای نواری و سیمی انتخاب خوبی برای نصب بانک خازن یا فیلتر هارمونیک است.

هادی آمپسی

ظرفیت رسانا باید بر اساس الزامات NEC انتخاب شود. علاوه بر الزامات NEC، باید به گسترش خازن یا بانک فیلتر هارمونیک آینده و الزامات وظیفه اضافه شده از هارمونیک ها برای بانک های فیلتر هارمونیک توجه شود. جداول در صفحه آخر این سند قابلیت های kvar را برای هادی های لخت با اندازه های مختلف و کابل MV-90 در سطوح ولتاژ استاندارد صنعتی نشان می دهد. این جداول اندازه هادی محافظه کارانه ای را ارائه می دهد که باید برای اکثر تاسیسات کار کند.

قدرت کابل نشان داده شده بر اساس جدولی است که دارای کمترین رتبه آمپر برای هادی ولتاژ بالا در جداول 310-69 تا 310-84 است. رتبه بندی های kvar دارای 25% ضریب کاهش برای محاسبه اضافه ولتاژها و هارمونیک ها هستند. جداول واقعی و عوامل کاهش دهنده برای کاربردهای غیرمعمول باید با NEC مشورت کرد. تا آنجا که یک ضریب کاهش 30٪ -40٪ می تواند برای دمای محیط بالا یا نصب سینی کابل بدون تهویه اعمال شود. علاوه بر این، برای نصب سینی کابل، یک هادی 1/0 یا بزرگتر در NEC مورد نیاز است.

به طور کلی، کابل 5 کیلوولت در سایزهای کمتر از AWG #4 و کابل 15 کیلوولت در سایزهای کوچکتر از #2 AWG موجود نیست.

عایق

عایق کابل ولتاژ متوسط چندین عملکرد را انجام می دهد.

1. حفاظت مکانیکی برای کابل فراهم کنید.

2. یک مانع در برابر نفوذ رطوبت ایجاد کنید که می تواند به عایق کابل یا مواد محافظ آسیب برساند.

3. ایجاد مقداری عایق الکتریکی بین محافظ و زمین.

4. برای کابل های مدفون مستقیم، یک روکش نیمه هادی ممکن است برای محدود کردن ولتاژ سپر به زمین ارائه شود.

انتخاب عایق عمدتاً به نوع کاربرد آن بستگی دارد. برای کاربردهایی که شامل دفن مستقیم، سینی کابل و تابش مستقیم نور خورشید می‌شوند، روکش کابل باید علامت‌گذاری شده و برای برنامه درج شود.

مخروط های تسکین استرس

همانطور که در بالا توضیح داده شد، هنگامی که از هادی محافظ استفاده می شود، باید از مخروط های تنش آور استفاده شود. مخروط تنش زدایی ، وسیله ای برای کاهش و کنترل تنش های الکتریکی در جایی که سیستم محافظ کابل به پایان می رسد، درست در فاصله کوتاهی از نقطه پایان، فراهم می کند.