Número Browse:8 Autor:editor do site Publicar Time: 10-09-2016 Origem:alimentado
As turbinas eólicas usam muitos tipos de cabos de sinal e de baixa tensão para uma variedade de aplicações. A maioria das aplicações está na nacela e na torre.
Na barquinha, os cabos conectam os sensores aos controles e aos dispositivos de energia. Flexibilidade é importante para rotear os cabos em áreas confinadas, como para sensores nas pás. Cabos flexíveis também funcionam melhor com as altas vibrações causadas por máquinas rotativas na nacela. Além disso, as caixas de engrenagens podem vazar óleo, portanto, o uso de cabos com isolamento resistente a óleo ajuda a evitar falhas no cabo. Os técnicos do vento apreciarão o recurso quando uma caixa de mudanças precisar ser substituída, mas os cabos do sensor relacionados não o farão. As aplicações de energia na nacela incluem bombas, ventiladores, sistemas de passo e unidades. Os cabos Ethernet também correm da nacela à base da torre.
Na torre, energia de baixa tensão é necessária para a iluminação, enquanto cabos de alta tensão são necessários para trazer a energia gerada para a base da torre para uma conexão com o painel e a rede. Um gotejamento de três metros no cabo de força, logo abaixo da nacela, permite que uma turbina gire ou faça várias rotações em qualquer direção, enquanto os controles trabalham para manter a turbina apontada para o vento. Portanto, um cabo de força flexível deve tolerar torção ou torção.
Todos esses cabos devem ser listados em UL com uma boa classificação de chama, como FT4. Um tipo UL, o WTTC (Wind Trawine Tray Cable) é classificado para 1.000V. A resistência do óleo também é útil aqui, porque o óleo da caixa de mudanças pode escorrer pelo cabo de força se a caixa de engrenagens vazar.
Outro recurso de cabo frequentemente exigido em torres é aquele que oferece flexibilidade em baixas temperaturas, especialmente para turbinas em climas frios. Lá, os cabos que entortam no loop de gotejamento durante as operações normais devem permanecer flexíveis. A flexibilidade permite que os cabos sustentem vibrações em ambientes mais frios. Alguns materiais de isolamento têm um bom desempenho até -40 ºC.
A seção acima fornecida por Rick Orcini, vendas técnicas com cabos SAB.
O sinal de baixa tensão e os cabos de controle também exigem proteção adequada para evitar a interferência de motores elétricos e para reduzir ou eliminar a atenuação do sinal. Isso é fundamental para manter as transmissões de sinal de integridade para monitoramento e controle de sistemas auxiliares. Independentemente disso, todos os cabos dentro da nacelle devem oferecer resistência a óleos e ozônio, bem como retardadores de chama para maximizar a segurança.
Cabos de baixa voltagem menores usados dentro da nacela e da torre são projetados para suportar torção e vibração, enquanto fornecem propriedades elétricas estáveis em uma ampla faixa de temperatura.
Foto: General Cable
Onde estão os cabos de alta tensão usados em uma turbina eólica?
Cabos de alta tensão conectam o gerador para alimentar os painéis de conversão. Tensões típicas do gerador variam de cerca de 650 a 800V. Um único cabo normalmente não é grande o suficiente para lidar com a corrente gerada para cada fase, tornando necessário combinar vários cabos em paralelo para acomodar correntes de até 2.400A por fase. Restrições de espaço e calor latente dentro da nacela exigem que o cabo combine uma contagem alta de fios de condutores flexíveis com uma grande seção transversal e um isolamento termoendurecível.
Quando a tensão descendo a torre é menor do que a de 35 kV para o sistema de coleta, um transformador elevatório na base da torre aumenta a tensão para atender a exigência de 35 kV. Na subestação, a tensão é novamente aumentada para atingir a faixa de operação de 138 a 345 kV típica para linhas aéreas vazias.
Quais são as propriedades mecânicas dos cabos subterrâneos e aéreos?
O sistema de coleta subterrânea de 35 kV (cabos de 35 kV) deve ser robusto e adequado para os requisitos mecânicos associados a aplicações diretamente enterradas. Esses cabos têm que suportar mudanças nas condições do solo, como solo seco que faz com que os cabos fiquem mais quentes ou solos úmidos, onde a umidade pode afetar a vida útil do cabo a longo prazo. As linhas de transmissão aéreas devem resistir a ambientes com muito vento esperados com locais de parques eólicos e preocupações ambientais, como o carregamento de gelo.
Enquanto linhas de transmissão aéreas são usadas para uma conexão final com a rede, o sistema de coleta dentro do parque eólico é estático e subterrâneo. Como acontece com qualquer sistema subterrâneo, os reparos são extremamente caros. Os cabos de média tensão usados nos sistemas de coleta de parques eólicos devem ser projetados com materiais qualificados, testados e comprovados para demonstrar confiabilidade e desempenho a longo prazo para vida útil prolongada no subsolo. Eles devem suportar os rigores e desafios associados às técnicas de instalação enterrada e possíveis riscos, como a entrada de água. Condutores com bloqueio de água, neutros concêntricos, revestimento e cabo completo são recursos críticos que podem impedir a penetração longitudinal e a enxágue de água ao longo do condutor e sob a capa do cabo externo.
Quais novos desenvolvimentos em cabos devem ser percebidos pelos técnicos?
Para estabelecer um sistema de coleta mais eficiente e ecologicamente correto para aplicações de energia eólica, os técnicos em energia eólica e os engenheiros elétricos do local devem observar o cabo de média tensão utilitário re-projetado, EmPowr Link CL Advantage. É um cabo de 35 kV mais robusto para condições adversas de solo. Ele possui um design menor e mais leve, com neutros concêntricos planos para proteger o núcleo do cabo contra instalação e danos ambientais. Isso fornece uma medida adicional de resfriamento, um sistema de blindagem eficiente, menor perda de linha e melhor resistência à deformação.
Para linhas de transmissão suspensas, a Tecnologia E3X permite que as concessionárias otimizem a rede de energia, adicionando mais capacidade e controlando as perdas com economias operacionais significativas de primeiro e de longo prazo. O TransPowr com Tecnologia E3X apresenta um revestimento fino e durável que se aplica à superfície dos condutores suspensos da General Cable. Esse revestimento dissipador de calor aumenta a emissividade e reduz a absorção, melhorando a eficiência e a eficiência de energia, permitindo uma classificação de ampacidade mais alta, temperatura de operação reduzida e perdas menores para um determinado tamanho de condutor ou um tamanho de condutor reduzido para uma determinada classificação de ampacidade. Dependendo das condições de operação, um condutor aéreo simples com Tecnologia E3X pode oferecer uma redução de até 20% nos custos iniciais do projeto, até 25% de aumento de ampacidade, até 25% de perda de linha inferior e até 30% de temperatura operacional reduzida.
As últimas seções são fornecidas por Karen Wilkinson, da General Cable.
