地热开发项目通常选址在地质活动异常的地方。蒸汽或高温盐水会涌出地表,空气温暖潮湿,而最近的能更换密封件的商店可能远在数小时车程之外。
这种组合使得布线方式在三个方面都显得不同寻常。首先,电缆所处的环境温度通常高于设计预期;其次,周围环境化学性质复杂;最后,每一个决策都必须谨慎做出,因为一旦发生故障,后续维护成本将非常高昂。
这些条件单独来看都不算特殊。但正是由于它们在施工现场受限的情况下同时存在,才使得电缆规格的制定必须一次性正确无误。

最先出现支撑结构失效的院子
情况:某地热发电厂扩建了其涡轮机厂房,增加了冷却和泵送设备,新的电缆线路是根据之前在沿海地区进行的项目而确定的。
调查结果:电缆本身性能符合预期。镀锌支架、托盘固定件和电缆接头在温暖、潮湿、含硫的环境中迅速劣化,检查发现,在电缆出现任何问题之前很久,托盘接头处就已出现腐蚀。
决定:将支撑和固定装置更换为更重的保护系统,重新选择密封件,并重新检查排水管路,以解决托盘腿周围积水的问题。
结果:维修工作属于土建和机械维修,而非电气维修;规范也进行了重新编写,用文字描述环境,而不是参考其他项目。
地热发电厂位于高温、富含矿物质且通常呈酸性的地热资源之上,因此在考虑任何电气因素之前,电缆周围的环境就很不寻常。
地热发电厂有何不同之处
温度是首要区别。位于汽轮机房旁的配电场不像温带地区的室外配电场那样容易降温,因此用于电缆选型的环境温度必须反映具体地点而非区域。
化学是第二大因素。盐水中含有溶解的盐类,蒸汽中的不凝性气体可能包括硫化氢,硫化氢尤其会腐蚀铜和银。
第三点是可达性。覆盖范围、备件和训练有素的接线员的可用性在这里更为重要,因为在城市变电站里属于例行维修的工作,在这里却变成了一项后勤保障工作。
该厂址还将大型旋转负载集中在一起:泵、风扇和冷却设备,它们的运行周期由资源驱动,而不是由生产计划驱动。
盐水腐蚀会侵蚀电缆周围的金属结构,包括支架、接头和托盘,而且往往在腐蚀到电缆本身之前就会发生。
调查必须说明什么
关于该地点的五个事实可以将一个普通的工业订单变成一个适合地热装置的订单。
环境温度范围
不是区域温度,而是电缆实际运行位置的温度,包括附近高温设备和管道的影响。
该路线周围的化学反应
盐水、冷凝水和任何硫化氢的存在情况,以及该区域是否被划分为天然气区域。
无论这条路线是埋在地下还是在地表上。
这两种环境的恶劣程度各不相同,一条路线可能同时包含这两种环境。
每个喂料器的职责
连续泵和风扇的运行方式与偶尔切换的给料机不同,这种差异会影响给料机的尺寸和结构。
备件政策
必须将货物存放在现场,因为第二次送货所花费的时间成本可能比运费成本更高。
硫化氢存在于许多领域,它会侵蚀裸露的铜和镀银触点,但在重要的浓度下,它很难被看到或闻到。
地热发电厂的负荷及其需求
地热电站的设备可分为少数几种工作类型。
| 装载组 | 值班模式 | 它对电缆的要求 |
|---|---|---|
| 泵和井口设备 | 持续进行,通常在户外 | 防潮,防止机械损伤 |
| 冷却和通风 | 长时间运行,高环境 | 高温下性能良好 |
| 汽轮机和发电机辅助设备 | 关键的,受监督的 | 将电源路径和控制路径分开的布线方式 |
| 仪器仪表与控制 | 持续低电流 | 电力给料机的筛选和分离 |
第二行最常被低估,因为温度是场所的属性,而不是负载的属性。
环境温度过高会降低电缆的载流能力,因此在温度适宜的场地中表现良好的结构,在这里可能需要注意。
地热装置受损之处
正是这几个细节造成了大部分问题。
- 为沿海或工业场地选择的支撑和固定系统,而不是为温暖、含硫场地选择的。
- 安装有镀层受当地大气侵蚀的元件的接头和端子。
- 电缆的选择依据是区域环境温度,而区域环境温度低估了蒸汽管道旁的实际温度。
- 有些线路穿过潮湿的地面,没有排水通道,所以电缆终生浸泡在积水中。
- 备件的选择取决于长度而不是配件,以及现场可用的技能。
其中大部分是机械和环境方面的问题,而不是电气方面的问题,因此仅凭电气规格无法解决这些问题。
偏远地区的工况意味着备用滚筒、密封圈以及能够安装它们的接线员都必须在需要之前很久就做好计划。
地热发电厂路线上方和下方的热量
在地面以上,限制因素通常是环境温度和太阳辐射。暴露在炎热环境中的电缆托盘上的电缆温度高于放置在阴凉沟槽中的同规格电缆,这种温度差异必须在计算中体现出来。
在地下,土壤本身就成了变量。地热田附近的管道和井口土壤温度可能异常高,而一条靠近高温设施的埋地管道所处的温度环境与穿越地热田的管道截然不同。
这两种效应都会降低电缆的承载能力,而且当多个电路共用一条路径时,这两种效应都会累积。
实际的做法是指出线路中最差的部分,而不是平均值,因为评级只能与电缆经过的最热段的评级一样好。
建筑选择及其后果
几乎所有关于地热的咨询都会出现三个选项。
| 选择 | 制作原因 | 成本 |
|---|---|---|
| 需要比负载更大的导线 | 在高环境温度下,将温度上升控制在限制范围内。 | 需要更多铜材、更重的卷筒和更硬的电缆来承载。 |
| 较重的鞘或外鞘 | 提供机械和化学防护 | 较大直径、较小弯曲半径的限制 |
| 权力与控制路线的分离 | 减少干扰并简化维护 | 更多的托盘和更多的支撑钢 |
这些答案都是站得住脚的,但每一个答案都会使路线建设更加困难,因此这种权衡应该在设计阶段进行。
路线确定之前
在对齐方案仍处于图纸阶段时,需要确定以下四个要点。
热端部分在哪里
标记出靠近蒸汽管道、井口和热源线路的路线部分,并对照检查评级。
水将如何离开
沿线及低洼处设置排水设施,避免电缆长期浸泡在积水中。
电缆将如何拉动
弯道处的张力、侧壁压力以及拥挤工地上绞车的可用空间。
路线将如何维护
便于检查,无需脚手架即可到达支撑物或密封件。
维护保养的现实情况
网站实际能够检查的内容决定了哪些细节值得投入资金。
- 支撑状况和压盖板应按计划进行检查,而不是在出现故障时才进行检查。
- 热成像检测最适用于有负载且路径可及的终端和接头。
- 松动或腐蚀的固定件是一种机械故障,通常是电气故障的前兆。
- 如果负责维修的工作人员不会回来,那么维修记录就非常重要了。
- 路线附近的任何变化,例如新的蒸汽管道,都应该触发对假定温度的重新审查。
检查可以比发现电缆故障更早发现腐蚀,因此检查成本更低。
向地热发电厂工地运送货物
运往地热田的货物运输规划更像是项目里程碑,而非简单的交付。道路状况、通行窗口、起重机可用性和存储条件都会影响到合适的油桶尺寸。
更长的滚筒长度可以减少接头数量,而接头的施工很大程度上取决于天气、施工人员的技能以及施工现场的便利条件。即使运输成本增加,这种权衡通常也是值得的。
到达目的地后的储存方式与运输方式同样重要。地热作业现场温暖潮湿,如果电缆盘裸露在外且缺少端盖,很容易在电缆最脆弱的部位受潮。
同时确定存储安排、备件和附件套件以及电缆,可以将三个独立的问题合并为一个计划。
地热场地询价单输入
这些细节使得地热发电厂电缆能够根据场地情况进行选择,而不是根据通用工业环境进行选择。
- 电缆实际运行位置的环境温度
- 路线周围的化学物质,包括盐水和任何硫化氢
- 无论每个部分是埋在地下、放在托盘上,还是沿其长度方向同时放置于两者上
- 负载的占空比,特别是泵和冷却设备的占空比
- 靠近高温设备和管道的线路段
- 沿线的排水和密封措施
- 配件和备件将存放于现场。
- 现场的交付、取货和仓储安排
IEC 60502 、 IEC 60228和IEC 60332等技术标准可以统一电缆结构和测试术语。最终的系统决策仍以已批准的项目规范、适用的当地法规以及合格的设计机构为准。
金川地热发电厂电缆支架
金川电缆为沿线地热发电厂的环境温度和化学环境选定的建筑物提供电力电缆。
查看电缆范围和制造规格,然后发送现场条件,以便施工符合环境而非地区。
在选择地热发电厂的建设方案之前,请用文字描述其环境,因为场地无法适应为其他地方编写的规范。
常问问题
为什么地热发电厂需要采用不同的电缆铺设方式?
因为这条路线位于异常温暖、潮湿且化学活性较高的环境中,而且通常距离商店和熟练劳动力很远。
高温和化学反应,哪个更糟糕?
两者都会导致故障,而且作用于不同的部件。高温会降低电缆的载流能力,而化学物质则会腐蚀支架、接头和裸露的金属部分。
硫化氢的风险是什么?
它会侵蚀铜和镀银表面,因此在到达电缆绝缘层之前就会损坏端子和触点。
盐水会对电缆本身造成影响吗?
它主要侵蚀周围的金属,当护套受损时,会加速内部发生的腐蚀。
环境温度应该如何选择?
根据电缆实际运行位置的温度(包括附近高温设备的温度),而不是根据区域温度。
埋藏部分的行为是否有所不同?
是的。管道和井口附近的地面温度可能会升高,而土壤才是主要的冷却途径,而不是空气。
导线是否应该使用超大尺寸?
有时,当环境温度无法降低时,这是将温升控制在一定范围内的一种方法。但代价是重量、刚性和滚筒尺寸的增加。
哪些应该作为备用?
根据现场可用的技能,选择各种重要尺寸的短段材料以及修复所需的腺体、末端和材料。
交付方式如何影响设计?
存取和存储条件会影响油桶的尺寸和长度,较长的长度可以减少现场接头的数量,从而降低运输成本。
金川电缆如何支持选型?
金川电缆可以确认电缆结构在高温环境下的性能,以及护套和外护套沿线路提供的性能。








