La differenza tra cavi di alimentazione a media e bassa tensione.

La differenza fondamentale tramedia tensioneEcavi di alimentazione a bassa tensioneruota attorno ai livelli di tensione nominale, portando a differenze globali nella progettazione strutturale, negli standard dei materiali, nei requisiti di installazione e negli scenari applicativi.  Sono adattati ai diversi livelli di distribuzione del sistema energetico; i cavi a bassa tensione vengono utilizzati principalmente per la distribuzione terminale (casa/officina/apparecchiature), mentre i cavi a media tensione vengono utilizzati principalmente per le linee di trasmissione a media tensione nelle città/fabbriche.

Analisi dei dettagli chiave (ragioni sottostanti alle differenze fondamentali)

1. Tensione nominale e progettazione dell'isolamento: "Specifiche esclusive" di media tensione

I cavi a bassa tensione hanno una tensione nominale di 0,6/1 kV, che rappresenta una tensione nominale conduttore-terra/fase-fase di 0,6 kV e una tensione nominale linea-linea di 1 kV (la tensione nominale 380 V/220 V comunemente utilizzata rientra in questo intervallo). L'isolamento deve soddisfare solo i requisiti di resistenza alla tensione di base ed è relativamente sottile. I cavi di media tensione hanno generalmente una tensione nominale di 8,7/10 kV, che rappresenta una tensione di fase di 8,7 kV e una tensione di linea di 10 kV. A causa dell'alta tensione, sulla superficie del conduttore può facilmente verificarsi una scarica effetto corona (ionizzazione dell'aria ad alta tensione), che può danneggiare l'isolamento. Pertanto è necessaria una schermatura a doppio strato:

Schermatura principale (schermatura del conduttore): avvolta attorno all'esterno del conduttore per eliminare la distorsione del campo elettrico sulla superficie del conduttore e prevenire la scarica corona;

Schermatura isolante: avvolta attorno all'esterno dell'isolamento principale per equalizzare il campo elettrico e prevenire scariche parziali;

Ulteriormente integrato da una guaina metallica (guaina in alluminio/guaina in rame) per schermare ulteriormente il campo elettrico e impedire l'isolamento dall'umidità. Questa è la differenza strutturale fondamentale tra i cavi a media tensione e quelli a bassa tensione (i cavi a bassa tensione non hanno questo design).

2. Numero di nuclei e logica di distribuzione: divisione gerarchica del sistema energetico

I cavi a bassa tensione hanno principalmente 4 o 5 nuclei perché la distribuzione a bassa tensione utilizza un sistema trifase a quattro/cinque fili, che richiede un filo neutro (N) per l'alimentazione monofase a 220 V (elettrodomestici/illuminazione) e un filo di terra (PE) per la protezione dalle perdite, adattandosi alla diversità del consumo energetico dei terminali. I cavi di media tensione sono prevalentemente a 3 conduttori perché i sistemi di alimentazione di media tensione (6kV/10kV/35kV) sono sistemi trifase a tre fili senza filo neutro. Sono utilizzati solo per la trasmissione principale di energia trifase. Dopo aver raggiunto la sottostazione, la tensione viene ridotta a 0,4 kV (380 V/220 V) attraverso un trasformatore, quindi vengono utilizzati cavi a bassa tensione per la distribuzione dei terminali. I cavi di media tensione non si collegano direttamente alle apparecchiature elettriche.

3. Materiali e specifiche: gli "standard ad alti requisiti" per la media tensione

Materiale isolante: i cavi a bassa tensione possono utilizzare PVC (a basso costo) o XLPE; tuttavia, i cavi a media tensione possono utilizzare solo XLPE perché la resistenza alla temperatura (90 ℃), la resistenza alla rottura dielettrica e la resistenza all'invecchiamento di XLPE sono di gran lunga superiori al PVC, soddisfacendo i requisiti di isolamento in alta tensione. Il PVC invecchierebbe e si decomporrebbe rapidamente sotto la media tensione.

Sezione trasversale del conduttore: come linee di trasmissione principali, i cavi di media tensione devono trasmettere grandi correnti per l'intera area/fabbrica. Pertanto, la sezione trasversale è generalmente superiore a 25 mm² e può raggiungere fino a 800 mm² e sono prevalentemente con nucleo in rame (alcune linee principali esterne utilizzano nucleo in alluminio YJLV); i cavi a bassa tensione sono per derivazioni terminali e la loro sezione è prevalentemente di piccole dimensioni. 4. Installazione e Collaudo: Gestione della Sicurezza dei Cavi di Media Tensione

I cavi a bassa tensione offrono opzioni di installazione flessibili, inclusa l'installazione di canaline, il montaggio superficiale su pareti e l'interramento diretto senza protezione speciale. Tuttavia, a causa dell'alta tensione, la perdita/rottura dei cavi di media tensione può portare a gravi incidenti per la sicurezza (come scosse elettriche, incendi e guasti alla rete elettrica). Pertanto, i requisiti di installazione sono rigorosi:

L'interramento diretto richiede la posa di sabbia e la copertura con mattoni di cemento nella trincea dei cavi per evitare danni meccanici;

È necessario mantenere una distanza di sicurezza dalle altre condutture (tubazioni dell'acqua, tubazioni del gas) e dalle strade (ad esempio, una distanza ≥ 1 m dalle tubazioni del gas);

È severamente vietato il montaggio superficiale su pareti esterne/interne; l'installazione è consentita solo in fosse, passerelle o condotti dedicati;

Il test di scarica parziale (un test del nucleo per i cavi di media tensione) deve essere eseguito prima di lasciare la fabbrica e dopo l'installazione. Il livello di scarica parziale deve essere ≤10 pC per evitare che piccoli difetti nell'isolamento causino guasti successivi. Questo test non è richiesto per i cavi a bassa tensione.