Tööstusliku kvaliteediga toitekaablina kasutatakse SOOW-kaablit laialdaselt paljudes tööstus- ja kaubandusvaldkondades, eriti karmides keskkondades, nagu ehitusplatsid, naftakeemia, jõuülekanne, laevad ja kaevandused. SOOW-kaabli eeliste hulka kuulub tugev vastupidavus, paindlikkus ja kohanemisvõime, eriti sellistes keskkonnatingimustes nagu madal temperatuur, kõrge temperatuur, niiskus, keemiline korrosioon ja füüsilised kahjustused, mis näitab selle suurepärast jõudlust. Tavaliselt kasutatakse seda kesk- ja madalpinge toite- ja juhtliinide ühendamiseks. Kõrgepingerakenduste puhul muutub SOOW-kaabli rakendatavus aga oluliseks tehniliseks probleemiks.
1. SOOW kaabli põhiomadused
SOOW-kaabel on painduv kaabel, mida kasutatakse peamiselt madalpingesüsteemides. See koosneb mitmest põhiosast: juht, isolatsioonikiht, ümbrise kiht, varjestuskiht jne, millest igaüks kaitseb kaabli elektrilist jõudlust.
1.1 Juhtmaterjal
SOOW-kaabli juhimaterjaliks on tavaliselt vask või alumiinium. Vaskjuhtmed on kõige levinum valik nende madala takistuse ja hea juhtivuse tõttu. Vaskjuhtmed võivad tõhusalt vähendada energiakadusid vooluülekande ajal ja säilitada energiasüsteemide tõhusat tööd.
1.2 Isolatsioonikiht
SOOW-kaabli isolatsioonikiht on valmistatud kvaliteetsetest kummimaterjalidest (nagu EPR või PVC), millel on kõrge elektriisolatsioonivõime ja mis võivad vältida vooluleket või lühist. Isolatsioonikiht on ka kuuma-, külma-, vee- ja õlikindel, võimaldades SOOW-kaablitel püsida stabiilsena ka keerukates keskkondades.
1.3 Kattekiht
SOOW-kaabli ümbriskiht pakub täiendavat mehaanilist kaitset, et vältida kaablit väliste füüsiliste kahjustuste eest. Mantlikiht on tavaliselt valmistatud kulumis-, kemikaali-, õli- ja veekindlatest materjalidest, mistõttu on SOOW-kaablid eriti sobivad kasutamiseks karmides tööstuskeskkondades.
2. Kõrgepingerakenduste nõuded ja kaabli jõudlus
Kõrgepingerakendused hõlmavad tavaliselt palju kõrgemat pingetaset kui tavalised madalpingekaablid. Võrreldes tavaliste madalpingekaablitega peavad kõrgepingekaablid omama tugevamat elektriisolatsiooni, suuremat pingetaluvust ja tugevamat vastupidavust elektriväljadele ja voolulöökidele. Järgmised on mitmed põhinõuded kõrgepingerakenduste kaablitele.
2.1 Kõrgepinge isolatsioonivõime
Kõrgepingerakenduste kaablid peavad taluma kõrgemaid pingeid, vastasel juhul võib kaabli isolatsioonikiht puruneda, põhjustades lühiseid, tulekahjusid või muid tõsiseid ohutusõnnetusi. Kõrgepingekaablite isolatsioonikihis kasutatakse tavaliselt spetsiaalseid kõrgepinge isolatsioonimaterjale, nagu ristseotud polüetüleen (XLPE) või õliga immutatud paber. Nendel materjalidel on äärmiselt kõrge dielektriline tugevus, mis suudab tõhusalt isoleerida voolu ja tagada kõrgepingekaablite stabiilse töö kõrgepingekeskkonnas.
2.2 Elektrivälja tugevus
Kõrgepingekeskkonnas peab kaabli välimine isolatsioonikiht taluma suuri elektriväljatugevusi. Kõrgepingekaablite puhul peab isolatsioonikihil olema mitte ainult kõrge isolatsioonitakistus, vaid ka suurepärane elektrivälja ühtlus, et vältida elektrivälja kontsentratsiooni, mis põhjustab elektrikatkestusi.
2.3 Praegune kandevõime
Kõrgepinge jõuülekandel on voolu kandevõimele väga kõrged nõuded. Kõrgepingekaablid peavad suutma taluda suurt vooluhulka, et tagada tõhus jõuülekanne ilma ülekuumenemiseta. Seetõttu peab kaabli juhil olema suur ristlõikepindala ja suurepärane juhtivus.
2.4 Mehaaniline tugevus ja väliskaitse
Kõrgepingekaablid peavad tavaliselt taluma suuremat välist survet ja lööki, seega peab selle ümbrisekihil olema väga tugev mehaaniline kaitse. Tavaliselt tähendab see paksemate metallkestade või tugevdatud isolatsioonimaterjalide kasutamist tagamaks, et kaablit ei kahjustaks karmis keskkonnas välised jõud.
3. Erinevused SOOW-kaablite elektrilise jõudluse ja kõrgepingenõuete vahel
SOOW kaablid olid algselt mõeldud jõuülekandeks madalpinge keskkondades, eriti mõnedes kesk- ja madalpinge elektriseadmetes, tööstusautomaatikasüsteemides, hoonete elektrisüsteemides ja muudes valdkondades. Kuigi SOOW-kaablid toimivad nendes stsenaariumides hästi, ei vasta nende elektriline jõudlus ja konstruktsioonilised omadused täielikult kõrgepingerakenduste nõuetele.
3.1 Isolatsiooni jõudlus
Kuigi SOOW-kaabli isolatsioonikiht võib tagada hea elektriisolatsiooni, ei piisa selle isolatsioonimaterjali dielektrilisest tugevusest kõrgepingekeskkonnas elektrivälja tugevuse talumiseks. SOOW-kaabli isolatsioonimaterjalid (nagu EPR või PVC) sobivad peamiselt madala pingega elektrisüsteemidele, mille maksimaalne pinge on 600 V, samas kui kõrgepingesüsteemid nõuavad tavaliselt selliste materjalide kasutamist nagu ristseotud polüetüleen (XLPE) , mis võib pakkuda tugevamat isolatsiooni ja suuremat pingetaluvust.
3.2 Pinge tolerants
SOOW-kaabli projekteerimispinge on üldiselt 600 V, seega on selle pingetaluvus palju madalam kui kõrgepingerakenduste nõuded. Kõrgepinge edastamiseks peab kaabel taluma kõrgemaid tööpingeid (tavaliselt üle 1000 V või isegi kümneid kilovolte), mis eeldab, et kaabli isolatsioonikiht, juht ja väliskest vastaksid kõrgematele standarditele.
3.3 Mehaaniline kaitse ja elektrivälja tugevus
Kuigi SOOW-kaabli ümbriskiht on suurepärase kaitsevõimega ja talub üldistes keskkondades füüsiliste kahjustustega, on selle võime elektriväljadele vastu seista piiratud. Kõrgepingekaablites on elektrivälja tugevus väga kriitiline tegur ning rikke või elektririkke vältimiseks on vaja spetsiaalselt konstrueeritud kesta, et hajutada ja isegi elektrivälja. SOOW-kaabli kesta kasutatakse peamiselt veekindluse, õlikindluse, kulumiskindluse ja füüsilise löögikindluse jms jaoks ning see pole elektrivälja tugevuse jaoks optimeeritud.
4. SOOW-kaabli rakendatav pingevahemik ja kõrgepingerakenduste valik
SOOW kaabel sobib peamiselt madal- ja keskpinge jõuülekandeks. Tavalistes SOOW-kaablites on selle pingetase tavaliselt 600 V, seega ei sobi see kõrgepinge jõuülekandeks. Kõrgepingerakenduste jaoks, nagu elektriliinid, alajaamad, tööstuslikud elektritootmisseadmed jne, tuleb valida spetsiaalselt projekteeritud kõrgepingekaablid.
Kõrgepingekaablites tavaliselt kasutatavad isolatsioonimaterjalid on ristseotud polüetüleen (XLPE), õliga immutatud paber jne. Nendel materjalidel on suurem isolatsioonivõime ja suurem pingetaluvus. Kõrgepingekaablite konstruktsioon sisaldab tavaliselt mitmekihilise konstruktsiooniga isolatsiooni, metallist varjestust ja veekindlat disaini, mis talub kõrgemat pinget, temperatuuri ja mehaanilist survet.
5. Alternatiivid SOOW-kaablitele kõrgepingerakendustes
Kõrgepinge jõuülekannet nõudvate rakenduste jaoks saab SOOW-kaablite alternatiivina valida järgmised kaablitüübid:
5.1 Ristseotud polüetüleenist (XLPE) kaabel
XLPE-kaableid kasutatakse laialdaselt kõrgepinge jõuülekandes nende suurepäraste elektriisolatsiooniomaduste ja kõrge temperatuuritaluvuse tõttu. XLPE kaablid taluvad kõrgemat pinget ja sobivad kasutamiseks 10kV ja kõrgemates elektrisüsteemides.
5.2 Õliga immutatud paberkaablid
Õliga immutatud paberkaablid on traditsioonilised kõrgepingekaablid, mida kasutatakse laialdaselt ülikõrgepingelistes jõuülekandesüsteemides. Neil on head elektriisolatsiooni omadused ning need võivad töötada stabiilselt ja pikka aega kõrgepinge keskkonnas.
5.3 Mineraalisolatsiooniga kaablid (MI-kaablid)
Mineraalisolatsiooniga kaablid kasutavad isolatsioonikihtidena anorgaanilisi materjale ning neil on ülikõrge vastupidavus kõrgetele temperatuuridele, tulele ja kõrgepingele. MI-kaableid kasutatakse laialdaselt kõrgepinge jõuülekande rakendustes, nagu nafta ja maagaas.