Kable wysokiego napięcia

Cables for High Voltage
Underground Power Transmission
Accessories/Installation and Engineering
Kable wysokiego napięcia
Akcesoria/Instalacja i usługi
C E R T I F I C A T E
DQS GmbH
Deutsche Gesellschaft zur Zertifizierung von Managementsystemen
hereby certifies that the company
Nexans Deutschland GmbH
Infrastructure Energy Networks
Kabelkamp 20
30179 Hannover
with the organizational units/sites as listed in the annex
for the scope
Development, project management, production, installation and sale of
power cable solutions and components for low, medium and high voltage systems
has implemented and maintains a
Quality Management System.
An audit, documented in a report, has verified that this
quality management system fulfills the requirements
of the following standard:
ISO 9001:2008
November 2008 edition
This certificate is valid until
2012-04-01
Certificate Registration No.
001717 QM08
Frankfurt am Main
2009-04-02
Ass. iur. M. Drechsel
Dipl.-Ing. S. Heinloth
MANAGING DIRECTORS
D-60433 Frankfurt am Main, August-Schanz-Straße 21
Ü»«¬-½¸»®
ßµµ®»¼·¬·»®«²¹Î¿¬
ÌÙßóÆÓóðîóçð
Annex to Certificate Registration No.: 001717 QM08
Nexans Deutschland GmbH
Infrastructure Energy Networks
Kabelkamp 20
30179 Hannover
Organizational unit/site
Scope
Nexans Deutschland GmbH
Infrastructure Energy Networks
Einersbergstraße 1
36404 Vacha
Production of low voltage cables
Nexans Deutschland GmbH
Infrastructure Energy Networks
Bonnenbroicher Straße 2-14
41238 Mönchengladbach
Installation of power cables
Nexans Deutschland GmbH
Infrastructure Energy Networks
Kabelkamp 20
30179 Hannover
Development, production, sale, project
management and installation of power
cables and components for low, medium
and high voltage systems
This annex (edition: 2009-04-02) is only valid in connection
with the above-mentioned certificate.
General Presentation
Nexans today is a worldwide leader in
the cable industry. With energy cables
as the basis of its development, Nexans
has had a successful history in the high
voltage insulated cables field, in both
land and submarine application, since
the early 1920’s.
Back in 1958 in Sweden, the first paper
insulated 500 kV cable was laid by
Nexans. By the 1970’s XLPE started
to be used for HV cables. Today, with
major improvements in the purity of XLPE
compounds, along with the control of insulation material viscosity, and advances
in new processes enables the use of XLPE
for cables up to 500 kV.
All Nexans sites are total quality dedicated and certified to ISO 9001 standards
for design, development, manufacturing
and installation.
Nexans manufactures a wide range of
XLPE HV and EHV insulated cables.
With several production sites located
across the globe, Nexans is in a strong
position to supply a product according to
local requirements and practices.
Nexans is competent in turn-key projects
with its own manufacture of all HV and
EHV cable accessories such as terminations, joints etc…. designed and made
according to the latest
state-of-the-art technology.
Nexans has invested strongly in new
equipment over recent years which has
kept the group ahead of the constant
evolution of both process and material
quality.
Prezentacja Ogólna
Nexans jest światowym liderem w
przemyśle kablowym. Nexans produkując
kable energetyczne będące bazowym
wyrobem firmy ma nieocenione zasługi w
budowaniu historii rozwoju kabli wysokiego napięcia dla zastosowań lądowych i
podmorskich od roku 1920.
Nexans już w 1958 wyprodukował
pierwszy kabel 500 kV z izolacją
papierową. W latach 70-ych rozpoczęto
produkcję kabli SN z użyciem XLPE.
Aktualnie, biorąc pod uwagę ulepszenia
procesów czystości materiału XLPE jak
również kontroli konsystencji materiału
izolacyjnego i innych procesów możliwa
jest produkcja kabli XLPE na napięcie
nawet 500 kV.
Wszystkie zakłady Nexans posiadają
certyfikat ISO 9001 w dziedzinie projektowania, rozwoju, produkcji i instalacji
systemów WN.
Nexans produkuje szeroką gamę
kabli izolowanych WN XLPE i EHV.
Z kilkoma zakładami produkcyjnymi kabli
i osprzętu WN na całym świecie, Nexans
jest w stanie dostarczyć produkty zgodne
z lokalnymi wymaganiami i praktykami.
Nexans realizuje kompletne projekty WN
“pod klucz” z użyciem produkowanego
we własnych zakładach osprzętu takiego
jak głowice, mufy, skrzynki itp.
Nexans nieustannie inwestuje w ostatnich
latach w nowe urządzenia stale dążąc
do doskonalenia jakości procesów i
materiałów.
3
Engineering and Design
Nexans worldwide team of experienced
engineers has full knowledge of transmission and distribution technologies.
Nexans plans and designs HV cable
systems based on IEC standards and
customer’s specifications. Nexans provides engineering support in underground
cable system design and line monitoring.
Nexans designs cost-efficient solutions
adapted to special requirements.
the world by increasing capacity and
reducing technical and non-technical
losses through affordable, state-of-the-art
technology.
Nexans is also dedicated to merging
both conventional and renewable sources of energy in the most cost-effective
way possible, thus creating new opportunities, protecting the environment and
contributing to sustainable economic and
social development.
An important part of the companies
service is the supply of turn-key solutions
proving our competence in cable laying,
installation and commissioning of cable
systems.
Nexans contributes to the reliability
and security of energy networks around
Projektowanie i planowanie
Grupa doświadczonych pracowników
Nexans z całego świata posiada pełną
wiedzę na temat technologii dystrybucyjnej i transmisyjnej WN.
Nexans planuje i projektuje systemy WN
bazujące na standardach IEC i wg indywidualnych wymagań i specyfikacji.
Nexans służy pomocą techniczną w
projektowaniu i monitoringu systemów
kablowych WN. Nexans projektuje zoptymalizowane rozwiązania adaptowane
do specjalnych wymagań.
Ważną częścią oferowanych usług
potwierdzających nasze kompetencje jest
szereg rozwiązań z zakresu kładzenia
4
kabli, instalacji osprzętu i odbiorów technicznych systemów kablowych WN.
Nexans przyczynia się do
bezpieczeństwa systemów energetycznych na całym świecie podnosząc
zdolności przesyłowe i ograniczając
straty poprzez zastosowanie
najnowocześniejszych technologii.
Nexans stosując najnowocześniejsze
technologie przyczynia się do wykorzystania energii w możliwie jak najwydajniejszy sposób a przez to do ochrony
środowiska i rozwoju ekonomicznego i
społecznego.
XLPE-insulated Cables for
High and Extra High Voltage
XLPE-insulated cables have been used for
the medium voltage range since the early sixties. XLPE-insulated 110 kV cables
have been manufactured since 1971 in
larger scale. The increasing trend to use
XLPE-insulated cables, for voltages above
60 kV led to successful manufacturing,
testing and operation of 500 kV cables.
The insulation of a XLPE cable consists
of a single homogeneous dielectric, the
cross-linked polyethylene (XLPE). The
basic material is polyethylene (PE).
The continued development from the thermoplastic polyethylene to the thermoelastic XLPE by a cross-linking process led
to an increased use of XLPE. The higher
Kable XLPE dla wysokich i bardzo
wysokich napięć
thermal stability - with nearly constant
electrical and dielectric characteristics
- means that the cable permits higher
currents during operation and under
short circuit conditions.
Further advantages are:
• low loss factor tan δ = 4 · 10–4
• relative permittivity εr = 2.4
(and with that low operating
capacitance)
• low weight
• small bending radius
• easy handling during laying
• easy fitting of accessories
• low maintenance of the cable circuit
Kable z izolacją z polietylenu usieciowanego XLPE stosowane są od początku lat
60. dla zakresu napięć średnich.
Od 1971 roku powszechnie stosowane
są kable z izolacją XLPE na napięcie 123
kV. Aktualnie z powodzeniem wytwarzane są, badane i oddawane do eksploatacji kable na napięcie 500 kV.
Przy pozostających w przybliżeniu
stałych właściwościach elektrycznych i
dielektrycznych zwiększona odporność
na ciepło oznacza także większą
dopuszczalną obciążalność w trybie
pracy ciągłej oraz w przypadku zwarcia.
Izolacja kabla XLPE składa się z jednowarstwowego, jednorodnego dielektryka
wykonanego z polietylenu usieciowanego
(XLPE). Materiałem wyjściowym jest polietylen (PE), węglowodór o molekułach
w formie łańcuchów, który ze względu na
swoją niespolaryzowaną strukturę posiada doskonałe właściwości dielektryczne,
a po wytłoczeniu uzyskuje strukturę
usieciowaną.
• mniejszy współczynnik strat
tan δ = 4 · 10–4
• przenikalność dielektryczna
względna εr = 2,4 (a dzięki temu
Inne zalety to:
•
•
•
•
•
niższa pojemność robocza)
mniejsza masa
mniejszy promień gięcia
łatwa obsługa w trakcie układania
łatwy montaż akcesoriów
niewymagana konserwacja instalacji
kablowej
5
Construction
Budowa
Picture 1 shows the typical construction
of a XLPE-insulated high voltage cable
used worldwide.
cannot propagate in the cable if the
oversheath is damaged.
The inner semi-conducting layer, the
insulation and outer semi-conducting
layer are applied in one process over
the conductor of copper or aluminium.
The oversheath consists of abrasion
resistant polyethylene. Radial watertightness is assured throughout by a coated
metal tape, which is firmly bonded to the
PE-oversheath or by lead sheath.
The area of the metallic screen is designed to be longitudinally watertight by
applying swelling material, so that water
The construction of the cable can be
adapted to the requirements of the
customer.
Pokazana na rysunku 1 typowa struktura
kabla wysokiego napięcia z izolacją
XLPE jest konstrukcją stosowaną na całym
świecie.
przypadku ewentualnych uszkodzeń
płaszcza uniemożliwia przedostawanie
się wody do wnętrza kabla.
Nad zagęszczonymi przewodami z
miedzi lub aluminium umieszczona jest
wewnętrzna warstwa przewodząca,
która wykonywana jest w jednej operacji
technologicznej razem z leżącą nad
nią izolacją oraz zewnętrzną warstwą
przewodzącą.
Obszar ekranu z drutu miedzianego (Cu)
wykonywany jest poprzez naniesienie
materiału pęczniejącego wodoszczelnego w kierunku wzdłużnym, który w
Płaszcz zewnętrzny wykonany jest z
polietylenu odpornego na ścieranie.
Wodoszczelność poprzeczna zapewniona jest dzięki umieszczonej pod nim powlekanej taśmie aluminiowej, połączonej
na stałe z płaszczem polietylenowym
(PE).
Konstrukcję kabla można dostosować
do życzeń i wymagań klientów. Kable
mogą być produkowane z płaszczem
ołowianym lub falistym płaszczem aluminiowym.
conductor
przewód
inner semi-conducting layer
wewn. warstwa przewodząca
fiber optic
włókno światłowodowe
XLPE insulation
izolacja XLPE
outer semi-conducting layer
zewn. warstwa przewodząca
bedding tape
wkładka (uszczelniająca)
copper screen
ekran miedziany (Cu)
swelling tape
Picture 1
Typical design of an XLPE-insulated
high voltage cable
Rysunek 1
Konstrukcja kabla wysokiego napięcia z
izolacją XLPE
6
włóknina pęczniejąca
metal sheath
taśma aluminiowa
PE oversheath
płaszcz polietylenowy (PE)
Accessories for
High Voltage XLPE Cables
Terminations
Terminations for XLPE-insulated cables
are available for outdoors as well as for
inlet into transformers and SF6-switchgear (picture 2, 3).
The designs chosen have thermo mechanical features tailored to the cable.
Akcesoria WN dla kabli XLPE
Głowice
Niezbędne dla kabli głowice kablowe
dostępne są zarówno w wykonaniu
napowietrznym, jak również do montażu
w transformatorach i rozdzielnicach
z izolacją z sześciofluoru siarki (SF-6)
(rysunki 1, 2).
Over the years the slip-on technique has
proven as successful for the high voltage
range as it has for the medium voltage
range. The premoulded and pretested
slip-on stress cone integrates the stress
control, whereas composite or porcelain
or epoxy insulators are used as outer
protection.
Aktualnie także w zakresie wysokich napięć stosowana jest technika
modułowa sprawdzona dla napięć
średnich. Prefabrykowany i wstępnie
skontrolowany stożek modułu przejmuje
przy tym sterowanie polem elektrycznym,
podczas gdy na końcówkę zewnętrzną
stosowane są izolatory porcelanowe lub
kompozytowe.
Stosowane są konstrukcje o
właściwościach termomechanicznych
dostosowanych do kabla.
Picture 2
Outdoor termination 123...145 kV
with composite insulator
Obraz 2
Głowica napowietrzna 123…145 kV
Z izolatorem kompozytowym
Picture 3
Switchgear termination 123...145 kV
dry-type plug-in design
Obraz 3
Głowica transformatorowa
123…145 kV
wersja sucha
7
Accessories for
High Voltage XLPE Cables
Prefabricated joint
The insulating body made of synthetic
material (EPDM or silicone rubber) is
slipped over the cable insulation as one
part. The conductors are connected by
compressing, screwing or welding.
Based on a computerized study of the
electrical field, a careful choice of raw
materials, first-rate manufacturing and
strict factory controls, the joint has excellent dielectrical and thermo mechanical
characteristics.
Akcesoria wysokonapięciowe dla
kabli XLPE
Prefabrykowane mufy Połączeniowe
Jednoczęściowy izolator z materiału
syntetycznego (kauczuk etylenowo-propylenowo-dienowy (EPDM) lub kauczuk
silikonowy) nasuwany jest na izolację
kabla. Przewody łączone są poprzez
docisk lub zgrzewanie.
Dzięki wspomaganemu komputerowo
projektowaniu pól, wyważonemu
doborowi materiałów oraz nadzwyczaj
starannej produkcji, jak również intensywnym próbom elementów prowadzonym
w zakładzie, mufa posiada doskonałe
właściwości dielektryczne i termomechaniczne.
Picture 4
Joint bodies 123...145 kV
Picture 5
Transition joint 123...145 kV
Rysunek 4
Mufa prefabrykowana 123...145 kV z
rozdziałem ekranu (sekcyjna)
Rysunek 5
8
Mufa przejściowa 123...145 kV
The outer envelope ensures an optimized
protection of the joint. It is either made
up of shrinkable tubes over an Al-foil as
radial moisture barrier or of a copper
tube with an anti-corrosion sheath of
high density polyethylene (HDPE). The
entire arrangement is insulated from
ground for a voltage up to 25 kV.
The straight joint is available as well
in sectionalised version (picture 4) for
crossbonded cable systems.
Jako końcówka zewnętrzna służy albo
wąż kurczliwy z umieszczoną pod nim
izolacją dyfuzyjną w postaci folii aluminiowej (Al), albo stosowana jest obudowa ochronna złożona z rury miedzianej,
nałożonej na nią powłoki antykorozyjnej
wykonanej z polietylenu o wysokiej
gęstości (HDPE) oraz z izolacją końcową
na napięcie do 25 kV.
Mufy (rysunek 4) dostarczane są jako
sekcyjne i bez podziału ekranu na sekcje.
Factory Tests
Suitable materials must be used to
achieve a good quality cable. Therefore
technical specifications for the semi-conducting and the insulating material have
been worked out in co-operation with
the suppliers. Furthermore, dimensions
and characteristic data of the cable are
controlled during manufacture.
requirements for the insulation and for
the complete cable.
An essential quality test is the partial
discharge measurement on each manufacturing length evidencing that there are
no imperfections in the insulation and
that the semi-conducting layers adhere
perfectly to the insulation.
The type test program as specified
in IEC 60840 (up to 170 kV) and
IEC 62067 (up to 550 kV) contains test-
Testy fabryczne
Chcąc zapewnić dobrą jakość kabli,
należy stosować odpowiednie materiały.
Dlatego też, wraz z dostawcami
materiałów przewodzących i izolacyjnych
opracowano wymagania techniczne,
których dotrzymanie kontrolowane jest
przy każdej dostawie.
Ponadto kontrolowane są wymiary produkcyjne i dane fizyczne kabla.
62067 (do 550 kV) obejmuje wymagania dotyczące izolacji i kompletnego
kabla.
Istotną próbą jakościową dla każdej
długości prefabrykacyjnej jest, oprócz
próby napięciowej, pomiar wyładowania
częściowego, który umożliwia ocenę
wypełnienia izolacji oraz jakości
połączenia warstw przewodzących.
Typowy program kontrolny określony w
normie IEC 60840 (do 170 kV) i IEC
9
Installation and Site Tests
of High Voltage Power Cables
Installation
Nexans assists its customers during cable
laying and install accessories in order to
minimise the risks and to warrant for the
high quality cables and accessories and
their installation.
Highly specialised Nexans employees,
especially trained for high voltage services, carry out the demanding tasks on
site – from route survey via site management, cable laying design and scheduling, laying supervision of HV cables,
installation of accessories, training on
site up to the commissioning tests which
successfully conclude the installation
work.
Tests after installation
Electrical tests are carried
out after installation according to
IEC 60840/62067.
Instalacja i testy kabli
wysokiego napięcia
Instalacja
Nexans pomaga swoim klientom podczas układania kabli i instalacji osprzętu
w celu zminimalizowania ryzyka i aby
zagwarantować wysoką jakość całej
instalacji.
Wysoko wyspecjalizowani pracownicy
Nexans wyszkoleni w celu świadczenia
usług WN służą pomocą bezpośrednio
na budowie w zakresie planowania układania kabli, nadzoru nad
układaniem kabli i nadzoru i/lub instalacji osprzętu, szkolenia pracowników
klienta, testów powykonawczych.
Kontrola po montażu
Zgodnie z normą DIN VDE 0276-632
(IEC 60840) po montażu przeprowadzane są badania elektryczne kabla.
Kabel można badać za pomocą napięcia
zmiennego U0 przez czas 24 godzin. Alternatywnie po uzgodnieniu możliwa jest
próba napięcia zmiennego za pomocą
10
An a.c. voltage test with U0 may be
applied for 24 h. As an alternative, a
resonance test equipment may be used.
Other tests may be agreed between
client and contractor.
For installations which have been in operation, a lower test voltage may be applied, the value of which will be agreed
with the client, taking into account age,
environment and others.
The non-metallic sheath may
be subject to the site tests specified
in IEC 60840/62067.
For insulated sheath systems, a direct
voltage of 4 kV per mm of specified
thickness of extruded oversheath shall
be applied with 10 kV for a period of
1 minute between the metallic sheath or
copper wire/copper tape screen and
ground potential or as otherwise agreed
upon.
rezonansowego urządzenia probierczego. Zalecamy napięcie probiercze U =
2,5 · U0 przez czas 15 minut. Możliwe
jest uzgodnienie innych metod kontroli
pomiędzy klientem a zleceniobiorcą.
W przypadku starszych, już eksploatowanych systemów stosowane jest niższe
napięcie probiercze, którego wysokość
określana jest w uzgodnieniu z klientem,
w zależności od wieku, otoczenia i ew.
wcześniej występujących usterek.
Na żądanie płaszcz niemetaliczny można
przetestować zgodnie z normą DIN VDE
0276-632 (IEC 60840).
W przypadku izolowanych systemów
płaszczy, pomiędzy płaszczem metalowym albo ekranem z drutu miedzianego lub z taśmy miedzianej a potencjałem
ziemi, na okres 1 minuty przykładane
jest napięcie stałe, wynoszące 4 kV na
każdy mm grubości ścianki wytłaczanego
płaszcza zewnętrznego (ale maksymalnie
10 kV).
Nexans Polska sp. z o.o.
ul. Wiejska 18 · 47-400 Racibórz
tel. +48 3241 49648 · fax +48 3241 57977
eMail: [email protected] · www.nexans.pl
March 2009 - Copyright © 2009 - Nexans
Światowy ekspert w dziedzinie kabli i systemów kablowych