Aluminiumkabel mit hoher Kapazität, 3-adrig, 150 mm², YJLV22 8,7/10 kV, gepanzertes XLPE

Kabelbezeichnung und Bedeutung

Konstruktion: Dreiadriges Mittelspannungskabel mit XLPE-Isolierung, Aluminiumleiter, Stahlbandarmierung, PVC-Ummantelung.

Anwendbare Standards

• GB/T 12706.2-2020 / IEC 60502-2 – Stromkabel mit extrudierter Isolierung und deren Zubehör für Nennspannungen von 6 kV bis 30 kV
• GB/T 3956 / IEC 60228 – Leiter (Klasse 2, rund, Aluminium)
• GB/T 2951 / IEC 60811 – Isolier- und Ummantelungsmaterialien – Gemeinsame Prüfmethoden
• GB/T 3048 – Prüfverfahren für Elektrokabel
• GB/T 18380 / IEC 60332 – Flammschutzprüfungen (Kategorie C oder B verfügbar)

YJLV22-3×150 mm² 8,7/10 kV (und 8,7/15 kV) – Kabelspezifikation und technische Daten 

1. Produktübersicht und Bewertungszusammenfassung.YJLV22-3×150 ist das größte praktische Mittelspannungs-Stromkabel (MV) der Aluminiumserie mit einer Nennspannung von 8,7/10 kV (Um = 12 kV) bei 50 Hz und besteht aus drei 150 mm² verdichteten ALUMINIUM-Leitern mit jeweils einem dreifach extrudierten halbleitenden Schirm/XLPE-Isolierung/halbleitenden Schirmsystem, einem geläppten Kupferbandschirm und einem Gesamtschirm doppelt verzinkte Stahlbandpanzerung (Typ 22) mit schwarzem PVC-Außenmantel. Das „L“ in YJLV22 unterscheidet den Aluminiumleiter vom Kupferleiter YJV22 – gleiches Isolations- und Panzerungssystem, aber etwa ein Drittel des Gewichts und ein Drittel der Leiterkosten. Die gleiche Konstruktion wird auch in der 8,7/15-kV-Klasse (Um = 17,5 kV) mit einer dickeren 5,5-mm-XLPE-Isolierung hergestellt. Das Kabel ist für 10-kV-Verteilungsnetze ausgelegt, die Verteilungstransformatoren mit 10.000–16.000 kVA und Mittelspannungsmotoren im Bereich von 4.000–6.300 kW versorgen. Der fertige Durchmesser beträgt etwa 92 mm (10 kV) und die Nennmasse etwa 11.000 kg/km (≈ 1.100 kg pro 100 m). Wenn alle drei Adern belastet sind, trägt das Kabel in freier Luft bei 25 °C etwa 310 A (technische Schätzung). Über 150 mm² hinaus wird Aluminium unwirtschaftlich sperrig und die meisten Projekte wechseln zu Kupfer oder wechseln zu 26/35-kV-Einspeisungen.

2. Schichtweiser Aufbau (Leiter bis Außenmantel).

3. Elektrische Eigenschaften.Jeder 150-mm²-Aluminiumleiter weist einen maximalen Gleichstromwiderstand von 0,213 Ω/km bei 20 °C auf – etwa 16 % geringerer Widerstand als die 120-mm²-Aluminiumversion, was sich direkt in einer höheren Strombelastbarkeit und einem geringeren Spannungsabfall bei langen Mittelspannungsstrecken niederschlägt. Jede Länge übersteht den routinemäßigen 21,5-kV-Wechselstrom-Frequenztest, der fünf Minuten lang gehalten wird (30,5 kV für die 15-kV-Klasse). Die Teilentladung bei 1,5 U0 darf 20 pC nicht überschreiten. Verlustfaktor tan δ ≤ 0,001 bei U0. Isolationswiderstand ≥ 1000 MΩ·km, typische Kapazität ≈ 0,80 μF/km. Die Impulsfestigkeit (BIL) beträgt 75 kV für die 10-kV-Klasse und 95 kV für die 15-kV-Klasse. Wenn alle drei Kerne unter Spannung stehen, beträgt die Referenzlast etwa 310 A in freier Luft bei 25 °C, etwa 300 A direkt vergraben.

Isolationsdaten

Elektrische Parameter

Referenzwerte: 150 mm² Al bei 280 A, 3-phasig 10 kV → max. symmetrische Belastung ≈ 4,85 MVA. Spannungsabfall bei 280 A ≈ 7,4 V/km pro Ader (≈0,074 % pro 100 m).

Temperatureigenschaften

4. Thermische Reaktion und Flammenverhalten.Die XLPE-Isolierung hält einer kontinuierlichen Leitertemperatur von 90 °C stand und ist kurzschlussfähig bis zu 250 °C für ≤ 5 s. Das Kabel ist für Betriebsumgebungen zwischen −20 und +50 °C ausgelegt. Der PVC-Mantel bietet flammhemmende Leistung gemäß GB/T 18380.34 Klasse A. Die Kurzschlussfestigkeit bei 250 °C für 1 s beträgt etwa 10,2 kA für den 150-mm²-Aluminiumleiter – etwa 26 % höher als bei der 120-mm²-Version und deckt jetzt problemlos städtische 10-kV-Fehlerpegel ab. Der Wärmewiderstand des Referenzgrabbodens beträgt 1,2 K·m/W.

Brandverhalten (YJLV22 – Standard)

5.Installationspraxis und Handhabung. Die Bögen dürfen das 15-fache des tatsächlichen Außendurchmessers nicht unterschreiten – bei dieser Größe etwa 1380 mm. Die Stahlpanzerung muss an beiden Enden geerdet sein; Die Kupferbandabschirmung muss gemäß der MV-Praxis verklebt werden. Entscheidend ist, dass die Aluminiumleiter mit bimetallischen Al-Cu-Kabelschuhen abgeschlossen werden – der direkte Kontakt zwischen Aluminium und Kupfer in Gegenwart von Feuchtigkeit führt zu galvanischer Korrosion und Verbindungsfehlern. MV-Wärmeschrumpf- oder Kaltschrumpf-Anschlusssätze sind obligatorisch. Die Verlegetemperatur darf 0 °C nicht unterschreiten. Mit etwa 1100 kg pro 100 m ist dies das größte praktische Mittelspannungskabel aus Aluminium; Kräne, Winden, Zugstränge und mehrere Verlegetrupps sind unerlässlich.

Mechanische und Installationsparameter

6. Typische Serviceanwendungen.Dieses Aluminium-MV-Kabel YJLV22-3×150 ist die kosteneffektive Wahl maximaler Größe für 10-kV-/15-kV-Verteilungsnetze, bei denen mechanische Festigkeit und Erdschutz erforderlich sind und die Lasten sehr hoch sind: 10.000–16.000-kVA-Verteilungstransformator-Primäreinspeisungen in CBD-Geschäftsvierteln, 10-kV-Haupteinspeisungen von Hochhäusern, sehr große Stammeinspeisungen von Industrieparks, 10-kV-Haupteinspeisungen für sehr große Industrieanlagen und Prozesswerkstätten, MV-Motorabzweigspeisungen für Motoren im Bereich von 4000–6300 kW (sehr große Pumpen, Ventilatoren, Kompressorstationen, Mühlenantriebe, Brecher- und Förderantriebe, Hauptlüftungsventilatoren, Wasserturbinengeneratoren), 10-kV-Hauptspeisungen von oben nach unten für Gemeinden und Kreise, kommunale Wasserversorgung und Abwasser-10-kV-Haupthauptleitungen, sehr große 10-kV-Sammelleitungen für PV/Solarparks, Bergbau und Steinbrüche 10-kV-Hochleistungsstromversorgungsleitungen und alle Stromkreise, bei denen der leichte Aluminiumleiter die Installations- und Stützstrukturkosten im Vergleich zu Kupfer reduziert. Zu den zugelassenen Installationsmethoden gehören direkte Erdverlegung, Kabeltrasse, Betonkanal und Mittelspannungskabelgraben im Innenbereich.

7. Prüf- und Qualitätssicherungssystem.Zu den Routineprüfungen auf jeder Länge gehören der Gleichstromwiderstand des Leiters ≤ 0,213 Ω/km bei 20 °C, der 21,5 kV Wechselstrom / 5 Minuten standhält (30,5 kV für 15 kV-Klasse), Teilentladung ≤ 20 pC bei 1,5 U0, tan δ ≤ 0,001, Isolationswiderstand ≥ 1000 MΩ·km, Leiterkontinuität über alle drei Kerne, Stahlpanzerung usw Kontinuität des Kupferschirms und Maßprüfung. Zu den Proben- und Typprüfungen gehören die Impulsfestigkeit bei ±75 kV (oder ±95 kV für 15 kV), die Belastungsverlustprüfung im Heizzyklus, die Biegung bei 15 × Außendurchmesser, der Kurzschluss bis 250 °C, die Flammenausbreitung GB/T 18380.34 Klasse A und die erneute Spannungsprüfung nach thermischer Alterung. Jeder Trommel liegt ein Werksprüfzertifikat bei.

Kabelparameter

Kabeltestparameter

Struktur des Kabelquerschnitts

Beschreibung der Kabelkonstruktion

8. Fabrikvorteile

9. Verpackung, Lagerung und Logistik.Die Standardlieferung erfolgt in 500 m oder 1000 m pro Holz-Stahl-Trommel, auf Anfrage sind auch maßgeschneiderte Zuschnittlängen möglich. Auf jeder Trommel sind Typ (YJLV22), Spannung, Größe, Lieferantenidentität, Produktionsjahr und laufende Zählermarkierung gemäß GB/T 6995 angegeben. Die Lagerung sollte in trockenen, überdachten Räumen bei –20 bis +40 °C erfolgen, geschützt vor direkter Sonneneinstrahlung und Feuchtigkeit; Die Trommelenddichtungen müssen bis zum Einbau intakt bleiben. Mittelspannungskabelabschlüsse und -verbindungen sollten unmittelbar nach der Verlegung geplant werden, um eine längere Freilegung der abgeschnittenen Aluminiumenden zu vermeiden. Bei dieser Größe ist jedes Fass sehr schwer und erfordert den Transport mit einem Kran.

10. Beschaffungsspezifikation.Geben Sie „YJLV22-8,7/10 kV-3×150“ (oder „YJLV22-8,7/15 kV-3×150“ für die stärkere Isolationsklasse) zusammen mit der erforderlichen Länge oder Trommelanordnung an. Bestellen Sie immerBimetallische Al-Cu-Kabelschuhe und MV-Anschlusssätzean beiden Enden – ersetzen Sie Aluminiumleiter nicht durch reine Kupferkabelschuhe. Fordern Sie immer das Werksprüfzertifikat an, das die Berichte über Teilentladung und Impulsfestigkeit enthalten muss, um den tatsächlichen Durchmesser, das Gewicht und die Leiterwiderstände für die Produktionscharge zu bestätigen.

11. Häufig gestellte Fragen zur Kabelindustrie.

• F1: Wie schneidet 150 mm² Aluminium im Vergleich zu 120 mm² Aluminium ab?150 mm² erhöhen die Referenzstrombelastbarkeit von etwa 270 A auf etwa 310 A (+15 %) und senken den Gleichstromwiderstand von 0,253 Ω/km auf 0,213 Ω/km (−16 %). Dies ist das Standard-Upgrade, wenn die Last über den Transformatorbereich von 6.300–10.000 kVA hinaus ansteigt und in den Bereich von 10.000–16.000 kVA gelangt. Auch die Mantelstärke steigt von 2,8 mm auf 3,0 mm. Das Gewicht steigt von 9300 auf 11000 kg/km. Dies ist die größte praktische MV-Kofferraumgröße aus Aluminium; Bei mehr als 150 mm² auf Kupfer umsteigen oder auf 26/35-kV-Einspeisungen umsteigen.
• F2: Warum sollte man sich für Aluminium (YJLV22) gegenüber Kupfer (YJV22) entscheiden?Aluminium kostet bei gleichem Querschnitt etwa ein Drittel des Kupfers pro Meter und wiegt etwa ein Drittel, was sowohl die Materialkosten als auch den Installationsaufwand für lange Mittelspannungsstrecken reduziert. Der Kompromiss ist ein höherer Widerstand – für die gleiche Strombelastbarkeit müssen Sie normalerweise den Querschnitt um ein oder zwei Schritte vergrößern. Für stark belastete Vorstadt-, Industriepark- und ländliche Verteilernetze bleibt YJLV22 bis etwa 150 mm² die kostenoptimierte Standardwahl.
• F3: Was bedeutet das „L“ in YJLV22?„L“ = Aluminiumleiter. Ohne das L verwendet YJV22 Kupfer. Die „22“ bedeutet immer noch doppelte Stahlbandpanzerung über PVC-Mantel – identischer mechanischer Schutz und Brandschutz.
• F4: Warum muss ich Bimetallösen verwenden?Aluminium und Kupfer bilden bei direkter Verbindung in Gegenwart von Feuchtigkeit eine galvanische Zelle. Im Laufe der Jahre korrodiert das Aluminium an der Verbindungsstelle, was den Widerstand erhöht und schließlich zu einer Überhitzung führt. Bimetallische Al-Cu-Kabelschuhe verfügen über eine Aluminiumhülse auf der Leiterseite und einen Kupferflansch auf der Geräteseite, wodurch die beiden Metalle isoliert werden.
• F5: Wann wähle ich 8,7/10 kV gegenüber 8,7/15 kV?Wählen Sie 8,7/10 kV für nominale 10-kV-Verteilungsnetze (Um = 12 kV). Wählen Sie 8,7/15 kV für Netze mit nominal 15 kV (Um = 17,5 kV) oder wenn das System möglicherweise höher ausgelegt ist – das dickere 5,5 mm XLPE bietet einen größeren Sicherheitsspielraum.
• F6: Warum gibt es keinen separaten neutralen Kern?Bei Mittelspannungsverteilungsspannungen sind die dreiphasigen Ströme ausgeglichen und das System ist typischerweise fest oder widerstandsgeerdet; Der Kupferbandschirm bildet den Erdungspfad. Bei der standardmäßigen 3-adrigen MV-Konstruktion ist kein separater Neutralleiter erforderlich.
• F7: Kann dieses Kabel direkt vergraben werden?Ja – die doppelte Stahlbandpanzerung bietet Quetschschutz und der PVC-Mantel ist feuchtigkeitsbeständig. Die Tiefe und Abdeckung der direkten Erdverlegung muss den örtlichen Installationsvorschriften für Mittelspannungskabel entsprechen.
• F8: Was ist Teilentladung und warum wird sie getestet?Bei einer Teilentladung (TE) handelt es sich um winzige elektrische Funken innerhalb der Isolierung, die durch Hohlräume oder Verunreinigungen verursacht werden. Bei 1,5 U0 muss PD ≤ 20 pC sein. Hohe PD-Werte sagen einen frühen Isolationsausfall voraus und sind der empfindlichste Indikator für die Fabrikqualität.
• F9: Warum beträgt die Routineprüfung 21,5 kV und nicht 10 kV?Bei Routinetests wird eine Netzfrequenz-Stehspannung verwendet, die über der Nennspannung liegt (typischerweise 2,5 U0 = 21,75 kV, gerundet auf 21,5 kV), um Herstellungsfehler vor der Installation vor Ort zu erkennen.
• F10: Ist die Kurzschlussfestigkeit ausreichend?Bei 150 mm² Aluminium beträgt die 1-s-Kurzschlussfestigkeit etwa 10,2 kA – und deckt damit problemlos städtische 10-kV-Fehlerniveaus ab. Für Netze mit sehr hohem Fehlerpegel (große Umspannwerke, Ringnetze, industrielle Sammelschienen) wird die Umstellung auf Kupfer oder die Erweiterung auf 26/35-kV-Einspeisungen empfohlen.
• F11: Mit welcher Lebensdauer kann gerechnet werden?Bei Installation, Anschluss und Betrieb innerhalb der angegebenen Temperatur-, Spannungs- und Stromwerte sind XLPE-isolierte Mittelspannungskabel – Aluminium oder Kupfer – für eine Lebensdauer von etwa 30 Jahren bei fester Installation ausgelegt. Die vorherrschende Fehlerursache ist Feuchtigkeit oder PD an den Anschlüssen, daher sind professionelle Verbindungen und ordnungsgemäße Bimetallösen von entscheidender Bedeutung.