Yüksək gərginlikli kabellərin istehsalında gələcəyin materialları - yüngül, davamlı, səmərəli
Müasir yüksək gərginlikli kabellər
Elektrik xəttinin öz rolunu yerinə yetirməsi və yüksək təhlükəsizlik və keyfiyyət səviyyəsini təmin etməsi üçün onun tikintisində uyğun materiallardan istifadə etmək lazımdır. Şəbəkə boyunca elektrik enerjisinin ötürülməsi üçün istifadə olunan güc kabelləri əsas əhəmiyyət daşıyır. Onların konstruksiyası, digər amillərlə yanaşı, istifadə olunduqları xətlərin növündən asılıdır. Yüksək gərginlikli xətlərdə hansı materiallardan və yüksək gərginlikli kabellərdən istifadə olunur?
Azərbaycanda yüksək gərginlikli xətlərin gərginliyi tələbatdan asılı olaraq 110 kV, 220 kV, 330 kV və 500 kV-dur. Onlar enerjinin YG və ya OG stansiyalarına ötürülməsi üçün istifadə olunur. Kabel xətti adətən bir neçə kilometrdən bir neçə onlarla kilometrə qədər məsafəni əhatə edir. Buna görə də YG kabelləri etibarlı işləmə və təhlükəsizliyi təmin edəcək şəkildə layihələndirilməlidir. Buna görə də onlar bir tərəfdən uyğun elektrik xüsusiyyətlərinə malik olan, digər tərəfdən isə uyğun mexaniki və istilik davamlılığı ilə xarakterizə olunan materiallardan hazırlanmalıdır. Yüksək gərginlikli xətlərdə kabellərin quruluşunda hansı həllərdən istifadə olunur?
Yüksək gərginlikli kabellərin xüsusiyyətləri necə olmalıdır?
Elektrik xətlərində istifadə olunan kabellər müəyyən tələblərə cavab verməlidir. Bir tərəfdən onlar aşağı müqavimətlə xarakterizə olunmalıdır ki, gərginlik düşmələri və enerji itkiləri riski minimuma endirilsin. Eyni zamanda kabellər müəyyən dartılma möhkəmliyinə malik olmalı, korroziyaya davamlı olmalı, müəyyən elastiklik, həmçinin çəki və diametr xüsusiyyətlərinə sahib olmalıdır.
Hava xətləri kabellərinin cavab verməli olduğu standartlar və parametrlər beynəlxalq və milli standartlar və normalarla müəyyən edilir. Bu standartlar kabellərin hazırlandığı materiallardan asılı olaraq dəyişir — alüminium və ərintilərdən hazırlanmış və ya poladla möhkəmləndirilmiş kabellər və ya mexaniki zədələrə daha yüksək davamlılıqla xarakterizə olunan kabellər.
YG kabel xətlərinin qurulmasında ən çox müxtəlif növ kabellərdən istifadə olunur. Bunlar, məsələn, ACSR, AAAC və ya ACAR kabelləri ola bilər. Bunlar polad nüvəli alüminium kabellər, alüminiumdan və ya alüminium ərintili nüvəyə malik alüminiumdan hazırlanmış kabellərdir.
Elektrik kabellərinin istehsalında istifadə olunan materiallar
Elektrik kabellərinin istehsalında müxtəlif materiallardan istifadə olunur, məsələn:
alüminium
mis
müasir materiallar, məsələn, kompozitlər, nanokeçiricilər
Alüminiumun istifadəsi
Energetika sənayesində istifadə olunan əsas materiallardan biri alüminiumdur. O, əsasən yüngül yüksək gərginlikli kabellərin tələb olunduğu hallarda istifadə olunur. Alüminium yüngüllüyü və nisbətən aşağı qiyməti ilə xarakterizə olunur, xüsusilə də istifadə olunan digər materiallarla müqayisədə. Yuxarıda qeyd olunan bütün ACSR, ACAR və AAAC kabel növləri konstruksiyalarında alüminiumdan istifadə edir.
Alüminium həmçinin yaxşı elektrik keçiriciliyi ilə xarakterizə olunur, baxmayaraq ki, bu xüsusiyyət mislə müqayisədə daha zəifdir, həmçinin nisbətən yüksək korroziyaya davamlılığa malikdir. Bu materialın çatışmazlığı oksidləşməyə meylli olması, daha aşağı mexaniki möhkəmliyi və daha yüksək elektrik müqavimətidir ki, bu da enerji itkilərinin artmasına səbəb olur.
Misin istifadəsi
Mis əla elektrik keçiricisidir və yüksək istilik davamlılığı və mexaniki möhkəmliklə xarakterizə olunur. Bütün bu xüsusiyyətlər onu davamlı yüksək gərginlikli kabellərin lazım olduğu hallarda yaxşı seçim edir. Bundan əlavə, onun xüsusiyyətlərinə yüksək korroziyaya davamlılıq daxildir. Mis kabellərin quruluşu elektrik xəttinin istismarını daha az tələbkar edir, çünki alüminium kabellərdə yaranan oksid qatını təmizləməyə ehtiyac qalmır.
Yüksək gərginlikli mis kabellər elektrik enerjisinin elektrik stansiyalarından yarımstansiyalara və nəhayət son istifadəçilərə ötürülməsi üçün kifayət qədər geniş istifadə olunur. Onlar böyük həcmdə enerjinin uzun məsafələrə səmərəli ötürülməsinə imkan verir və enerji itkilərini azaldır. Digər tərəfdən qeyd etmək lazımdır ki, mis alüminiumdan xeyli bahadır və bu, ümumi investisiya xərcləri baxımından problem yarada bilər.
Müasir materiallar, məsələn, kompozitlər, nanokeçiricilər
Elektrik kabellərinin quruluşunda digər materiallardan da istifadə edilə bilər. Polimerlər kabelləri hava şəraitindən və mexaniki zədələrdən qorumaq üçün izolyasiya qatı kimi istifadə olunur. YG kabelləri üçün digər materiallara nanomateriallar daxildir. Bu baxımdan qrafen xüsusilə maraqlıdır və energetikada gələcəyin materiallarından biri hesab olunur. O, əla enerji və istilik keçiriciliyi ilə xarakterizə olunur. Son dərəcə nazikdir, bu da onu yüngül edir, eyni zamanda çox davamlıdır. Təəccüblü deyil ki, o, yüksək sənaye potensialına malik material hesab olunur.
Kompozitlər də hazırda yüksək gərginlikli xətlərdə güc kabellərinin quruluşunda istifadə olunur. Onlar, məsələn, kabellərin mexaniki davamlılığını və ya yüksək temperaturlara davamlılığını artırmaq üçün alüminiumla birlikdə istifadə edilə bilər. Onlar həmçinin izolyasiya elementi kimi istifadə oluna bilər. Onların istifadəsi kabel parametrlərinin, məsələn, xidmət müddətinin yaxşılaşdırılmasına, eyni zamanda enerji itkilərinin azaldılmasına imkan verir.
Gələcəyin energetikasında müasir materiallar
Gələcəyin materialları energetika sənayesində inqilab etməyə və enerji sistemlərinin səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırmağa kömək edə bilər. Onların bəziləri artıq yüksək gərginlikli xətlərdə istifadə olunan kabellərin quruluşunda tətbiq olunur, digərləri isə hələ də işlənilir və araşdırılır. Bununla belə, elm və bilik inkişaf etdikcə daha səmərəli, təhlükəsiz və asan enerji ötürülməsinə imkan verəcək texnologiyaların tətbiq olunacağı gözlənilir ki, bu da dayanıqlı və səmərəli enerji inkişaf istiqamətini dəstəkləyəcək.
