Олег Леусенко (oleg_leusenko) wrote,
Олег Леусенко
oleg_leusenko

Category:

Еще раз об "энергомосте", который будут ремонтировать дольше, чем прокладывали (фото)

Originally posted by ladydi9449 at О чем опять приврал Дима Киселев?
Имеем пост от Димы Киселева:

На нем изображен чудокабель. Версий тут было много, что это за кабель, но никто толком ответить не смог - зато выдвинули пару идей и даже поспорили о степени моего интеллекта. Мне рассказали пару "парадоксов" о физике и природе и обвинили в незнании оной, вместо того, чтобы рассказать, что да как есть на самом деле. Так вот господа интернет философы и знатоки в любой области, я потратила свое драгоценное время и нашла, что это за кабель. Дальше будет многа букофф.

Зашла, значиццо, я на Википедию и почитала, как же называюццо кабели, которые прокладывают в воде. А называюццо они Submarine cable. Бывают 2 типов: Submarine communications cable и Submarine power cable.
Submarine communications cable это коммуникационные кабели для передачи информации. Начали их использовать в 1850 годах для начала для телеграфа и с медным сердечником. Но то было давно... Современных кабели оптоволоконные и двух видов deep-sea (глубоководные) и shallow-water (мелководные) и выглядят примерно так (у глубоководных более толстая защита кабелей):

1. полиэтилен;
2. «майларовая» лента;
3. скрученная стальная проволока;
4. алюминиевая водоизолирующая перегородка;
5. поликарбонат;
6. медная или алюминиевая труба;
7. гидрофобный заполнитель;
8. оптические волокна.

Submarine power cable - это, собственно, кабели для передачи электрической энергии. В вике такая фотка:

Что не совсем то, что показал в своем посте Дима Киселев.

Ищем производителя кабеля Димы Киселева.
Нашла я общий сайт производителей Submarine Cable (http://www.submarinecablesystems.com/default.asp.pg-CableSuppliers).
Там нашла производителя нужного кабеля. Это немецкая фирма NSW.
Информация о кабеле взята на сайте производителя кабеля:
http://www.nsw.com/ProductsbrServices/Cable/PowerCables/SubmarinePowerCables.aspx
Итого:
фоточка с сайта производителя:

Ссылочка на брошюру с параметрами кабеля: http://www.nsw.com/Portals/0/Brosch%C3%BCren/NSW_Power-Broschu%CC%88re_05-2014_Screen.pdf
Коротко о главном (имею ввиду кабель Димы Киселева - на фотке с сайта производителя не совсем его кабель:)
1. Это таки высоковольтный кабель.
2. Рекомендуют для отвода энергии с ветрогенераторов, для подвода электроэнергии к газо- и нефтевышкам расположенным в море, для подвода электроэнергии к островам.
3. Это High Voltage AC тип кабеля, то есть по нему следует проводить переменный ток (в брошюрке есть полное описание частей кабеля). Кстати оптоволокно там таки есть, так как в наше время в заграницах электричество и коммуникации кладут вместе.
4. 3 х 1200mm² Cu 87 / 150kV.

В чем же обгадился Дима Киселев?
Это НЕМЕЦКИЙ кабель... а они под санкциями им его никто не продаст, да и власть имущие орки твердят, что кабель китайский... Не может Дима не приврать...

Но вот кабель этот в Крым, который официально якобы проложили, вызвал у меня нездоровое любопытство... как они его могли за 3 дня угробить, если проложили конечно... Кабелек то немаленький, но они ж и не его клали, а китайский, а о китайском качестве думаю все в курсе...

Так значиццо... Submarine power cable бывают 2 типов: для постоянного и переменного тока.
Вопрос: какой из них при каких условиях применяется? Порывшись по интернетам я нашла вот эту презентацию:
http://www.e-highway2050.eu/fileadmin/documents/Workshop4/7b_Europacable_for_WP3_Workshop_Technology_Presentation_15_April_2014_c.pdf
Докладчик Ernesto Zaccone, Chairman Europacable High Voltage Systems Group.
Так вот дядя Эрнесто утверждает что:
AC transmission
– is suitable for relatively short distances
– allows to realise meshed networks
DC transmission
– allows to carry high power over long distances practically without limits
– still used in point-to-point connections only; introduction of meshed / multiterminal
transmission networks will depend on availability of switchgear technology
– requires conversion back into AC.
Дальше он останавливается на XLPE AC типе кабеля и делает для него спецификацию типичных условий использования:
– Voltages up to 550 kV
– Maximum power 1.5 GVA per circuit
– Copper conductor 2500mm2
– Joints every 700 – 1000 m (on land) directly buried into the ground or installed in underground joint bays
– 400kV cable systems carrying 5000 MVA usually comprise up to 12 cables
– Length of AC underground sections is limited up to around 20km. Beyond that, compensation may be required
Потом он дает спецификацию типичных условий использования для XLPE DC:
– Up to now, XLPE DC cables are installed up to ± 200kV with a capacity of 500 MW
– Some projects have reached voltages of ± 320 kV with a capacity of 800 – 1000 MW
– System approach is mandatory to ensure that joints and terminations are suitable for cable installation
– Cable length is defined by logistical constraints
• On land: up to 1000 meters, then connected by joints
• Subsea: length up to 100 km typical (Spain – Mallorca: 242 km cable length)
– Subsea cable laying requires special installation vessel and precision laying tools
Главное из цитируемого:
-кабели переменного тока рекомендуют использовать в ПОДЗЕМНЫХ электросетях... Насколько я понимаю подобные кабели переменного тока призваны заменить привычные для нас воздушные ЛЭП.
-кабели постоянного тока можно использовать и В ПОДЗЕМНЫХ И В ПОДВОДНЫХ электросетях.

Привет Диме Киселеву с его кабелем переменного тока... а еще привет всем крымчанам... если вам кабель переменного тока проложили.

А теперь жеж любопытно, почему используют кабель с постоянным током а не с переменным в подводных электросетях с физической точки зрения. Начнем сначала :-)
Вики пишет:
Электри́ческий ток — направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц. Такими частицами могут являться: в металлах — электроны, в электролитах — ионы (катионы и анионы), в газах — ионы и электроны, в вакууме при определенных условиях — электроны, в полупроводниках — электроны и дырки (электронно-дырочная проводимость). Электрический ток имеет следующие проявления:
-нагревание проводников (не происходит в сверхпроводниках);
-изменение химического состава проводников (наблюдается преимущественно в электролитах);
-создание магнитного поля (проявляется у всех без исключения проводников).
Переме́нный ток — электрический ток, который с течением времени изменяется по величине и направлению или, в частном случае, изменяется по величине, сохраняя своё направление в электрической цепи неизменным. Постоя́нный ток — электрический ток, который с течением времени не изменяется по величине и направлению. То есть переменный ток вызывает переменное магнитное поле.
Вихревые токи или токи Фуко́ — вихревые индукционные токи, возникающие в проводниках при изменении пронизывающего их магнитного поля. Чем быстрее изменяется магнитный поток, тем сильнее вихревые токи. Вихревые токи не текут по определённым путям в проводах, а замыкаясь в проводнике образуют вихреобразные контуры. В соответствии с правилом Ленца они выбирают внутри проводника такое направление и путь, чтобы противиться причине, вызывающей их. Существование вихревых токов приводит к скин-эффекту, то есть к тому, что переменный электрический ток и магнитный поток распространяются в основном в поверхностном слое проводника. Нагрев вихревыми токами проводников приводит к потерям энергии.

К чему это я:
1. А к тому, что проводник с переменным током нагревается сильнее чем с постоянным из-за токов Фуко (гораздо сильнее).
2. Скин-эффект причина того, максимальный постоянный ток через один и тот же проводник больше чем переменный через тот же проводник, потому что при постоянном токе скин-эффекта нет.
3. И таки да - нагрев вихревыми токами приводит к потерям энергии.

В общем, если крымнашам пришло таки в голову закинуть в море кабелёк с переменным током (что в принципе возможно для малых передаваемых мощностей, хоть и не рекомендуется)... а потом еще и пытаться пропустить через него максимум мощности, то перегрелся кабелёк серьезно.

Все то, что я написала выше - классическая теория, а у нас брутальная реальность с проводом в воде... а вода-то проводящая среда. А теория утверждает, что ток в кабеле порождает магнитное поле пронизывающее окружающую среду. У нас ток переменный, значит и поле будет переменным. Один из постулатов электродинамики гласит, что магнитное поле порождает электрическое поле (и наоборот), а электрическое поле в свою очередь ток зарядов в окружающей кабель среде, в случае, если среда проводящая. И электрическое поле, и наведенный им ток будут тоже переменными в данном случае. Это паразитический эффект и производители кабелей пытаются его минимизировать ставя различные экраны. Полностью этот эффект удалить невозможно. Последствиям влияния данного эффекта на окружающую среду посвящено пару слайдов в презентации Эрнесто (кому интересно гляньте). Немецкий производитель с фотки Димы пишет, что у них есть спецоборудование, на котором они проверяют экранировку кабелей. Но все равно полностью экранировать не получается. В данном случае токи Фуко наводятся уже в воде вокруг кабеля и воду вокруг кабеля греют.

Значиццо крымнашовский кабелёк еще и ущерб окружающей среде оказывает... не хорошо...

Потом, я еще помню что-то о пробоях изоляции высоковольтных кабелей и что если между двумя проводниками с током есть диэлектрик, то это простейший тип конденсатора и еще, что для конденсатора не хорошо перегреваться, а еще в голове всплывает пробой конденсатора.

Так вот, что есть конденсатор в первом приближении с точки зрения теории (из вики):
В простейшем варианте конструкция состоит из двух электродов, называемых обкладками, разделённых диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок. У нас один электрод вода, другой металл в кабеле, диэлектрик это изоляция кабеля. Принципиально для конденсатора, что диэлектрик должен быть тонким.
Защита кабеля с фотки Димы состоит из:
2 Inner semi-conductive layer
3 XLPE insulation
4 Outer semi-conductive layer
5 Swelling tape
6 Lead sheath
7 Outer sheath semi-conductive PE
8 Filler
9 Fibre-optic element
10 Bedding layer
11 Galvanized steel wires filled with bitumen compound
12 PP yarn cladding
Как видно здесь использованы проводящие, полупроводящие и непроводящие ток материалы. Ну то есть аналогия с конденсатором усиливается.

Теперь насчет пробоев изоляции кабеля. Как отмечалось выше, высоковольтные кабели переменного тока, проложенные в воде, используют для подключения к электросети нефте и газо-добывающих платформ. Вот туда мы и полезем, кому как не им лучше знать о проблемах возникающих в данном случае. Итак, в Большой Энциклопедии Нефти Газа, расположенной в домене ru, есть подробная статья о пробоях высоковольтных кабелей:
http://www.ngpedia.ru/id325056p1.html
В данной статье одними из основных причин пробоя изоляции кабеля указывается перегрев кабеля или деффекты изоляции. Что совпадает с тем, что пишут производители кабелей.

Итого:
Если на Крым проложили высоковольтный кабель переменного тока, как утверждает Дима Киселев, то выйти из строя он мог в результате пробоя изоляции, вызванной перегревом из-за токов Фуко. Использование высоковольтного кабеля переменного тока, объясняло бы и малую величину объявленной мощности в 100МВ переданной на Крым "для начала". Попытка ее увеличения до 200МВ привела к перегреву и повреждению кабеля. Ремонтировать они его будут дольше, чем прокладывать - в море ведь лежит.

Tags: бутафория, дискуссия, комментарии, крымнаш, проекти, русский бардак, экология, электричество, энергомост
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 85 comments
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →