Elastische MV kabel

Voor al je vragen over het elektriciteitsnet, hoog- en middenspanningstechniek waarop je het antwoord maar niet kunt vinden. Wellicht kan iemand je helpen
Plaats load
Gebruikersavatar
Bart B
Nieuw forumlid. Wees vriendelijk voor 'm ;-)
Load: 2
Aangesloten op: 07 feb 2018 16:26
Favoriete mastsoort: submarine flexible

Elastische MV kabel

Load door Bart B » 07 feb 2018 18:29

Hallo allemaal
Ik ben nieuw hier en ben gekomen omdat ik een vraag heb waar het collectief intellect misschien wel een antwoord op heeft.
Wij zijn een bedrijf wat getijden energiecentrales ontwikkelt. Dat gaat met vallen en opstaan. Google maar eens op Tocardo.
Eén van onze grote problemen is het transport van energie van de (drijvende) centrale naar de wal. Hiervoor zijn we op zoek naar een kabel die een elastische rek van ten minste 20% kan hebben en een rek bij breuk van meer dan 40%. Dit voor een vermogen van 1.5MW en een spanning van 11kV. De kabel wordt dus dynamisch belast met een vaste component die overeen komt met de richting van het getij. Daar bovenop komen rimpelbelastingen veroorzaakt door golven e.d.
Voor de mijnbouw zijn er bijzondere kabels gemaakt die geintegreerd zijn in een flexibele buis en die dergelijke mechanische elasticiteit bezitten. Maar voor onze toepassing heb ik nog geen fabrikant gevonden die de uitdaging aandurft.
Heeft hier iemand suggesties???
Alvast bedankt!
Bart

Gebruikersavatar
Shrek
380 kV + Netkaartcrew
Load: 1510
Aangesloten op: 18 mei 2012 17:53
Favoriete mastsoort: dubbelvlag mast
Dichtstbijzijnde trafo: Boortmeerbeek

Re: Elastische MV kabel

Load door Shrek » 07 feb 2018 19:00

Welkom op het forum.

Gezien de gebruikte materialen in een gewone kabel absoluut niet elastisch noch flexibel zijn lijkt het mij een hele moeilijke vraag.
Eerst zit je met het probleem van de beweging: een kabel die veel beweegt krijgt metaalmoeheid en zal snel doorbreken. In die mijntoepassingen is het de bedoeling de kabel misschien één keer om de zoveel maanden te verleggen, jullie zoeken iets dat bijna permanent in beweging is.
De enige manier om een elektriciteitskabel goed te weren tegen breuk is door een gevlochten kabel te gebruiken, dan heb je een flexibele kabel, maar die is nog steeds niet elastisch. Ik denk dat een soort oprolmechanisme een veel realistischer piste is dan naar bijna onmogelijke kabels te zoeken.

Gebruikersavatar
arie
70 kV
Load: 105
Aangesloten op: 30 jan 2016 19:18
Favoriete mastsoort: concordemast alsbij Wateringen
Dichtstbijzijnde trafo: Heemskerk

Re: Elastische MV kabel

Load door arie » 07 feb 2018 22:51

De grootste haven kranen worden ook gevoed met oprolbare midden spanning kabels
Ik heb een gehoord dat ze voor een kraan op een drijvend ponton het laatste stuk met veren in s bochten hielden om zo het verschil met getij en golfslag op te vangen.

BaDu
Globale moderator
Load: 1535
Aangesloten op: 18 mar 2014 13:55
Favoriete mastsoort: Deltamast
Dichtstbijzijnde trafo: Kattenberg

Re: Elastische MV kabel

Load door BaDu » 08 feb 2018 08:30

Het meest flexibele MV kabel soort die ik ken (wat niet wil zeggen dat er geen flexibelere zijn :) ) is Prysmian Protolon SB-SAM serie, maar die is weer niet geschikt voor onder (zee)water toepassingen. Je komt dan op de Protolon ST serie, iets minder flexibel helaas.

Zie ook https://www.prysmiangroup.com/sites/def ... 0low_1.pdf
Vanaf pagina 175 zie je ook welke mechanische stress deze kabels aan kunnen en hoe opvangconstructies er uit kunnen zien.

Zoals eerder aangegeven kan je de benodigde rek in de kabel zelf nooit opvangen, je kan denken aan een free dropping constructie (de kabel hangt dan gewoon los naar de zeebodem en beweegt vrij mee met de constructie), de kabel moet dan wel geschikt zijn voor mechanische belasting (schuren) op de mantel. Hiervoor heb je ook een redelijke lengte nodig tussen constructie en zeebodem (of een beschermde constructie waar de kabel in een beweegbare of oprolbare goot is gelegd die de krachten opvangt en de kabel beschermd tegen het schuren.

Daarnaast heb ik goede ervaringen een fabrikant als TKF in Haaksbergen waar de afdeling R&D graag wil meedenken over de specifieke toepassing van een kabel en de benodigde eigenschappen, en daar bij voldoende belangstelling ook prototype voor wil ontwikkelen. Maar ik neem aan (omdat je aangeeft bij fabrikanten nog niet veel respons te hebben gehad) dat je daar al contact mee hebt gehad?
KML-generator generator

Gebruikersavatar
Bart B
Nieuw forumlid. Wees vriendelijk voor 'm ;-)
Load: 2
Aangesloten op: 07 feb 2018 16:26
Favoriete mastsoort: submarine flexible

Re: Elastische MV kabel

Load door Bart B » 08 feb 2018 13:20

Dank voor jullie reactie. Ik zal de situatie nog wat beter schetsen. De turbines die wij ontwikkelen zitten aan een drijvende constructie, die met elastische lijnen aan ankers zit. De umbilical (mv + data) wordt langs 1 van de ankerlijnen naar de bodem geleid. Omdat wij er altijd van uit gaan dat die kabel niet belast mag worden hebben we steeds constructies bedacht waarbij de kabel in lussen onder een ankerlijn hangt. Maar omdat onze turbines juist geplaatst worden waar het heel hard stroomt brengt dat allerlei problemen met zich mee, met name aangaande minimum buigradius en weerstand.
Hoeveel mooier zou het zijn als we een kabel zouden hebben die dezelfde rek als de meerlijn aankan, zodat we de kabel strak een de lijn kunnen binden of zelfs en de buitenste mantel van de lijn meevlechten. Maar dan hebben je dus zo'n 20% elastische rek nodig.
Vanuit puur mechanisch oogpunt zou je de cores als helix in een (ruime) PE mantel zonder wapening kunnen leggen. Dat kan dan wel wat rek hebben. Maar hoe strak zou je zo'n helix kunnen leggen zonder dat je daar elektrisch te veel problemen door ondervindt?

BaDu
Globale moderator
Load: 1535
Aangesloten op: 18 mar 2014 13:55
Favoriete mastsoort: Deltamast
Dichtstbijzijnde trafo: Kattenberg

Re: Elastische MV kabel

Load door BaDu » 08 feb 2018 18:03

In theorie heel strak bijna als zon traplopende veer, maar dat zal wel een hogere weerstand van de kabel met zich meebrengen en waarschijnlijk ook een flink extra inductief gedrag ervan.
Voor een speciale kabelconstructie zoals je voorsteld zou ik echt voorstellen contact op te nemen met een fabrikant als TKF of Prysmian, zij kunnen je exact vertellen wat er met de aders en de helixvorm kan en wat niet (qua elektrisch gedrag, mechanisch, fabricage en kosten).

Overigens wel een interessant probleem, ik ben benieuwd of er kant en klare oplossingen zijn.
KML-generator generator

Plaats load