Podmořský napájecí kabel - Submarine power cable - Wikipedia

Průřez podmořského napájecího kabelu použitého v Větrná farma Wolfe Island.

A podmořský napájecí kabel je přenosový kabel pro nošení elektrická energie pod hladinou vody.[1] Tito se nazývají „ponorka“, protože pod sebou obvykle nesou elektrickou energii slaná voda (ramena oceán, moře, úžiny atd.), ale je také možné použít podmořské napájecí kabely sladká voda (velký jezera a řeky ). Příklady těchto druhů existují, které spojují pevninu s velkými ostrovy v Řeka svatého Vavřince.

Designové technologie

Účelem podmořských silových kabelů je přeprava elektrický proud v vysokého napětí. Elektrické jádro je soustředná sestava vnitřního dirigent, elektrická izolace a ochranné vrstvy (připomínající design a koaxiál ).[2] Moderní třížilové kabely (např. Pro připojení pobřežní větrné turbíny ) často přenášet optická vlákna pro přenos dat nebo měření teploty, kromě elektrických vodičů.

Dirigent

The dirigent je vyroben z měď nebo hliníkové dráty, přičemž tento druhý materiál má malý, ale rostoucí podíl na trhu. Velikosti vodičů ≤ 1200 mm2 jsou nejběžnější, ale velikosti ≥ 2400 mm2 byly vyrobeny příležitostně. U napětí ≥ 12 kV jsou vodiče kulaté, takže izolace je vystavena stejnoměrnému gradient elektrického pole. Vodič může být splétaný z jednotlivých kulatých drátů nebo může být jediným plným drátem. V některých provedeních jsou profilové vodiče (lichoběžníkové vodiče) položeny tak, aby tvořily kulatý vodič s velmi malými mezerami mezi dráty.

Izolace

Tři různé typy elektrická izolace kolem vodiče se dnes používají hlavně.Zesítěný polyethylen (XLPE) se používá do systémového napětí 420 kV. Vyrábí se vytlačování, s tloušťkou izolace až přibližně 30 mm; Kabely třídy 36 kV mají tloušťku izolace pouze 5,5 - 8 mm. Určité složení izolace XLPE lze použít také pro DC. Nízkotlaké olejem naplněné kabely mají izolaci obalenou z papírových proužků. Celé jádro kabelu je impregnovánoviskozita izolační kapalina (minerální olej nebo syntetické). Centrální olejový kanál ve vodiči usnadňuje tok oleje v kabelech do 525 kV, když se kabel zahřeje, ale jen zřídka se používá v podmořských kabelech kvůli riziku znečištění olejem s poškozením kabelu. Kabely impregnované hmotou mají také papírem izolovanou izolaci, ale impregnační směs je vysoce viskózní a při poškození kabelu nevychází. Masivně impregnovanou izolaci lze použít pro masivní kabely HVDC do 525 kV.

Brnění

Kabely ≥ 52 kV jsou vybaveny protlačovaným olověným pláštěm, aby se zabránilo vniknutí vody. Dosud nebyly přijaty žádné další materiály. Slitina olova je extrudována na izolaci v dlouhých délkách (je možné přes 50 km). V této fázi se produkt nazývá kabelové jádro. U jednožilových kabelů je jádro obklopeno soustředným pancéřováním. U třížilových kabelů jsou před aplikací pancéřování uloženy tři jádra kabelů ve spirálovém uspořádání. Pancéřování se nejčastěji skládá z ocelových drátů namočených v bitumenu pro ochranu proti korozi. Protože střídavé magnetické pole ve střídavých kabelech způsobuje ztráty v pancéřování, jsou tyto kabely někdy vybaveny nemagnetickými kovovými materiály (nerezová ocel, měď, mosaz).

AC nebo DC

Většina systémů přenosu elektrické energie se používá střídavý proud (AC), protože transformátory může podle potřeby snadno měnit napětí. Stejnosměrný proud vysokého napětí přenos vyžaduje a konvertor na každém konci vedení stejnosměrného proudu k rozhraní se sítí střídavého proudu. Systém využívající podmořské napájecí kabely může být celkově méně nákladný, pokud používá vysokonapěťový přenos stejnosměrného proudu, zejména na dlouhém spoji, kde kapacita kabelu by vyžadovalo příliš mnoho dalšího nabíjecího proudu. Vnitřní a vnější vodiče kabelu tvoří desky a kondenzátor, a pokud je kabel dlouhý (řádově desítky kilometrů), může proud, který protéká touto kapacitou, být ve srovnání se zatěžovacím proudem významný. To by vyžadovalo větší, tedy nákladnější vodiče pro přenos určitého množství využitelné energie.

Provozní podmořské napájecí kabely

Kabely střídavého proudu

Střídavý proud (AC) podmořské kabelové systémy pro přenos nižšího množství třífázová elektrická energie lze zkonstruovat pomocí třížilových kabelů, ve kterých jsou všechny tři izolované vodiče umístěny do jediného podvodního kabelu. Většina kabelů větrné farmy od pobřeží k pobřeží je konstruována tímto způsobem.

Pro větší množství přenášeného výkonu jsou střídavé systémy složeny ze tří samostatných jednožilových podvodních kabelů, z nichž každý obsahuje pouze jeden izolovaný vodič a nese jednu fázi třífázového elektrického proudu. Čtvrtý identický kabel se často přidává souběžně s dalšími třemi, jednoduše jako náhrada v případě, že je jeden ze tří primárních kabelů poškozen a je třeba jej vyměnit. K tomuto poškození může dojít například z lodi Kotva nedbale na něj spadl. Čtvrtý kabel může nahradit kterýkoli z ostatních tří, vzhledem k řádnému elektrické spínání Systém.

SpojovacíSpojovacíNapětí (kV )Délka (km)RokPoznámky
Pevnina Britská Kolumbie na Ostrov Texada do terminálu Nile CreekVancouver Island / Stanice Dunsmuir525Dvanáct samostatných jednofázových kabelů naplněných olejem. Jmenovitý výkon 1200 MW.
Tarifa, Španělsko
(Španělsko -Maroko Propojení)		Fardioua, Maroko
skrz Gibraltarský průliv		400261998Druhý z roku 2006 [3] Maximální hloubka: 660 m (2170 ft).[4]
Norwalk, CT, USANorthport, NY, USA138183žilový kabel s izolací XLPE
SicílieMalta22095 kilometrů (59 mi)2015The Propojovací vedení Malta – Sicílie
Pevninské ŠvédskoBornholm Island, Dánsko6043,5 kilometru (27,0 mil)The Bornholm Cable
Pevninská ItálieSicílie38038 kilometrů (24 mi)1985nahrazení "Stožáry Messiny "
NěmeckoHelgoland30[5]
Ostrov NegrosPanay Island, Filipíny138
Douglas Head Ostrov Man,Bispham, Blackpool, Anglie90104 km (65 mi)1999The Propojovací vedení z ostrova Man do Anglie, 3žilový kabel
Wolfe Island, Kanada
pro Větrná farma Wolfe Island		Kingston, Kanada2457,8 km (4,8 mil)2008První tříjádrový XLPE podmořský kabel pro 245 kV[6]
Cape Tormentine, New BrunswickBorden-Carleton, PEI7,8 km (4,8 mil)2017Kabely na ostrově prince Edwarda[7]

Stejnosměrné kabely

názevSpojovacíTělo z vodySpojovacíkilovoltů (kV)Podmořská vzdálenostPoznámky
Baltský kabelNěmeckoBaltské mořeŠvédsko450250 km (160 mi)
Basslinkpevnina Stát VictoriaBass Straitostrovní stát Tasmánie, Austrálie500290 km (180 mi)[8]
BritNedHolandskoSeverní mořeVelká Británie450260 km (160 mi)
Křížový zvukový kabelLong Island, New YorkLong Island SoundStát Connecticut[Citace je zapotřebí ]
Propojovací vedení východ – západIrskoirské mořeWales /Anglie a tedy britská mřížka186 km (116 mi)Slavnostně otevřeno 20. září 2012
Estlinkseverní EstonskoFinský zálivjižní Finsko330105 km (65 mi)
Fenno-SkanŠvédskoBaltské mořeFinsko400233 km (145 mi)
HVDC napříč kanályFrancouzská pevninaanglický kanálAnglie73 km (45 mi)velmi silný napájecí kabel (2 000 MW)[Citace je zapotřebí ]
HVDC GotlandŠvédská pevninaBaltské mořeŠvédský ostrov Gotlandprvní podmořský napájecí kabel HVDC (neexperimentální)[Citace je zapotřebí ]
HVDC Inter-IslandJižní ostrovCook StraitSeverní ostrov40 km (25 mi)mezi energeticky bohatým jižním ostrovem (hodně vodní energie ) z Nový Zéland a lidnatější Severní ostrov
HVDC Itálie - Korsika - Sardinie (SACOI)Italská pevninaStředozemní mořeitalský ostrov Sardinie a sousední francouzský ostrov Korsika[Citace je zapotřebí ]
HVDC Itálie-ŘeckoItalská pevnina - statický invertor HVDC GalatinaJaderské mořeŘecká pevnina - Arachthos HVDC statický invertor400160 km (99 mi)Celková délka linky je 313 km (194 mi)
HVDC Leyte - LuzonOstrov LeyteTichý oceánLuzon v Filipíny[Citace je zapotřebí ]
HVDC MoyleSkotskoirské mořeSeverní Irsko v rámci Spojené království a odtud do Irská republika25063,5 km (39,5 mil)500MW
HVDC Vancouver IslandVancouver IslandGruzínský průlivpevnina provincie Britská Kolumbie
Systém Kii Channel HVDCHonšúKanál KiiShikoku25050 km (31 mi)v roce 2010 nejvyšší kapacita na světě[Citace je zapotřebí ] dálkový podmořský napájecí kabel[nekonzistentní ] (hodnoceno na 1400 megawattů ). Tento napájecí kabel spojuje dva velké ostrovy v Japonské domácí ostrovy
KontekNěmeckoBaltské mořeDánsko
Konti-Skan[9]ŠvédskoKattegatDánsko400149 km (93 mi)
Námořní spojeníNewfoundlandAtlantický oceánnové Skotsko200170 km (110 mi)Spojení 500 MW bylo online v roce 2017 se dvěma podmořskými kabely HVdc, které se táhly přes Cabotský průliv.[10]
Nemo-Link[11]BelgieSeverní mořeSpojené království400140 km (87 mi)
Neptunův kabelStát New JerseyAtlantický oceánLong Island, New York345103 km (64 mi)[12]
NordBaltŠvédskoBaltské mořeLitva300400 km (250 mi)Provoz byl zahájen 1. února 2016 s počátečním přenosem energie na 30 MW.[13]
NorNedEemshaven, HolandskoFeda, Norsko450580 km (360 mi)700 MW v roce 2012 nejdelší podmořský napájecí kabel[14]
Skagerrak 1-4NorskoSkagerrakDánsko (Jutsko)500240 km (150 mi)4 kabely - celkem 1700 MW[15]
SwePolPolskoBaltské mořeŠvédsko450
Western HVDC LinkSkotskoirské mořeWales600422 km (262 mi)Nejdelší kabel 2 200 MW, první podmořský kabel 600 kV[16]

Podmořské napájecí kabely ve výstavbě

Navrhované podmořské napájecí kabely

Viz také

Reference

  1. ^ A b C Podvodní kabel alternativa k elektrickým věžím Matthew L. Wald, New York Times 16. 3. 2010, přístup 18. 3. 2010.
  2. ^ „Submarine Power Cables - Design, Installation, Repair, Environmental Aspects“, autor: T Worzyk, Springer, Berlin Heidelberg 2009
  3. ^ „Most mezi dvěma kontinenty“, Ramón Granadino a Fatima Mansouri, Svět přenosu a distribuce, 1. května 2007. Konzultováno 28. března 2014.
  4. ^ „Energetické infrastruktury ve Středomoří: vynikající úspěchy, ale žádná globální vize“, Abdelnour Keramane, Ročenka IEMed 2014 (Evropský institut pro Středomoří ), ve zveřejnění. Konzultováno 28. března 2014.
  5. ^ „Mit der Zukunft Geschichte schreiben“. Dithmarscher Kreiszeitung (v němčině). Archivovány od originál dne 19. 7. 2011.
  6. ^ „Winde Island Wind Project“ (PDF). Kanadská měď CCBDA (156). 2008. Citováno 3. září 2013.
  7. ^ „Projekt podvodního elektrického kabelu společnosti P.E.I. je oficiálně zapojen - nové podvodní kabely dodávají přibližně 75% elektřiny na ostrově“. CBC News. 29. srpna 2017. Citováno 1. srpna 2020.
  8. ^ „Basslink - About“. Citováno 11. února 2018.
  9. ^ https://web.archive.org/web/20050902175957/http://www.transmission.bpa.gov/cigresc14/Compendium/KONTI.htm
  10. ^ https://www.emeranl.com/maritime-link/maritime-link-infrastructure
  11. ^ https://uk.reuters.com/article/uk-britain-power/new-uk-belgium-power-link-to-start-operating-on-jan-31-idUKKCN1P81IJ
  12. ^ Světlá budoucnost pro Long Island
  13. ^ „Síla úspěšně přenášena kabelem NordBalt“. litgrid.eu. 2016-02-01. Citováno 2016-02-02.
  14. ^ Norned HVDC Cable Link
  15. ^ http://new.abb.com/systems/hvdc/references/skagerrak
  16. ^ [1]
  17. ^ „Připojení Kréty k napájení z pevniny v Řecku“.
  18. ^ „Propojení Kréta - Peloponés. Výběr uchazečů o kabely jednoho z nejdůležitějších globálních projektů podmořského propojení“.
  19. ^ „Propojení Kréta - Peloponés 150 kV AC“.
  20. ^ „Pobřežní větrná energie vede pochvalu a podporu“ článek Matthew L. Wald v The New York Times 12. října 2010, zpřístupněno 12. října 2010
  21. ^ Loyd, Linda (13. dubna 2012). „Stavba probíhá v novém přístavu Paulsboro“. Philadelphia Inquirer. Citováno 2013-07-08.
  22. ^ „Projekt Lower Churchill“. Energie Nalcor.
  23. ^ „Kabel do Nizozemska - COBRAcable“. energinet.dk. 10. 06. 2015. Archivovány od originál dne 2016-01-20. Citováno 2016-01-28.
  24. ^ „Siemens a Prysmian vybudují propojení COBRA mezi Dánskem a Nizozemskem“. Energinet.dk. 2016-02-01. Archivovány od originál dne 02.02.2016. Citováno 2016-02-02.
  25. ^ Dokument EuroAsia Interconnector, Říjen 2017.
  26. ^ „ENERGIE: Ukončete izolaci elektřiny o krok blíž“. Finanční zrcadlo. 2017-10-19. Citováno 2017-01-04.
  27. ^ „Kyperská skupina plánuje elektrické spojení mezi Řeckem a Izraelem“. Reuters. 2012-01-23.
  28. ^ Transmission Developers Inc. (2010-05-03), Žádost o oprávnění prodávat přenosová práva za sjednané ceny a žádost o urychlenou akci, Federální regulační komise pro energii, s. 7, vyvoláno 2010-08-02
  29. ^ Územní studie spojující elektrickou síť mezi Portorikem a Panenskými ostrovy Archivováno 16. července 2011 v Wayback Machine
  30. ^ Přenos HVDC a napájecí spojení Indie-Srí Lanka 2010
  31. ^ [2]
  32. ^ „Taiwan power company-Taipower Events“. Archivovány od originál dne 2014-05-17.
  33. ^ Carrington, Damian (11.04.2012). „Islandské sopky mohou pohánět Velkou Británii“. Opatrovník. Londýn.
  34. ^ „Dohoda o realizaci elektrického propojení mezi Německem a Norskem“, Statnett 21. června 2012. Citováno: 22. června 2012.
  35. ^ „Kabel til England - Viking Link“. energinet.dk. Citováno 2015-11-12.
  36. ^ „Dánsko - národní síť“. nationalgrid.com. Archivovány od originál dne 03.03.2016. Citováno 2016-02-03.
  37. ^ „Začíná nejdelší propojovací vedení na světě“. statnett.č. Citováno 2016-02-03.
  38. ^ FAB web fablink.net, stejně jako (fr) Interconnexion Francie Aurigny Grand-Bretagne webové stránky rte-france.com, stránky Réseau de Transport d'Électricité.
  39. ^ Propojovací vedení EuroAfrica
  40. ^ Elektrický kabel si klade za cíl propojit Kypr, Egypt, Řecko, Bloomberg, 8. února 2017
  41. ^ Kabel EuroAfrica 2 000 MW posiluje vazby mezi Egyptem a Kyprem, Financial Mirror 8. února 2017
  42. ^ EEHC, Euro Africa Company podepsaly memorandum o porozumění k provedení studie proveditelnosti propojení Egypta, Kypru a Řecka, Daily News Egypt, 6. února 2017

externí odkazy