Ветроэнергетика является одним из самых быстрорастущих источников возобновляемой энергии в мире. Однако надёжность ветровой турбины зависит не только от её лопастей или генератора, но и от электрических соединений, которые передают вырабатываемую энергию в энергосистему.
Кабельная арматура — соединительные муфты, концевые муфты, разъёмные соединители и элементы крепления, соединяющие кабели с турбинами, подстанциями и между собой, — играет ключевую роль в производительности ветропарков.
Фактически до трети отказов в ветроэнергетических установках начинаются не в генераторах или механических узлах, а именно в местах соединений.
В этой статье рассматриваются типы кабельной арматуры, применяемой в ветроэнергетических проектах, уникальные эксплуатационные проблемы и технологии, которые обеспечивают надёжную работу объектов возобновляемой энергетики.
Ветропарки — как наземные (onshore), так и морские (offshore) — сталкиваются с рядом факторов, которые отсутствуют в традиционных энергетических установках.
В ветровых турбинах кабели внутри башни и гондолы постоянно подвергаются изгибам, вращению и вибрации.
Гондола турбины поворачивается вслед за направлением ветра, что вызывает скручивание кабелей, проходящих внутри башни.
Кабельная арматура должна компенсировать эти движения, сохраняя при этом:
Морские ветропарки подвергаются воздействию:
Наземные ветропарки сталкиваются с:
Кабельная арматура должна обеспечивать десятилетия стабильной работы в таких условиях.
Ветровые турбины вырабатывают электроэнергию с изменяемыми параметрами и могут создавать:
Поэтому кабельная арматура должна иметь эффективные системы управления электрическим полем, способные работать в сложных электрических условиях.
Башни турбин и морские подстанции трудно доступны для проведения ремонтных работ.
Поэтому кабельные аксессуары должны быть рассчитаны на:
В ветропарках используется широкий спектр кабельных аксессуаров, каждый из которых выполняет определённую функцию.
Концевые муфты предназначены для соединения кабелей с:
Они обеспечивают:
Наружные концевые муфты для ветроэнергетики оснащаются специальными ребрами (юбками), увеличивающими длину пути утечки и защищающими от:
Внутренние концевые муфты предназначены для установки внутри башни турбины или подстанций, где условия окружающей среды более контролируемые.
Соединительные муфты используются для соединения двух участков кабеля:
В ветропарках они применяются для:
Качественная кабельная муфта должна обладать такими же характеристиками, как сам кабель:
Разъёмные соединители, например:
используются для подключения кабелей к:
Они разработаны для:
Проводящий корпус из EPDM обеспечивает безопасную эксплуатацию по принципу:
«безопасное прикосновение» (safe-to-touch).
В морских ветропарках Т-образные соединители применяются для подключения фазных жил динамических межтурбинных кабелей.
Hang-off clamps обеспечивают механическую фиксацию кабелей в местах подключения:
Они принимают на себя механические нагрузки, предотвращая передачу усилий на электрические жилы кабеля.
Основная задача:
механическая нагрузка должна восприниматься бронёй кабеля, а не токопроводящей частью.
Ограничители перенапряжений защищают оборудование ветропарка от:
Часто они устанавливаются совместно с Т-образными соединителями в виде специальных сборок.
Системы защиты кабеля применяются для предотвращения:
Особенно важны они в местах выхода кабеля:
В морских ветропарках соединительные шкафы и рамы используются как точки подключения между:
