해저 전원 케이블

Submarine power cable
울프섬 풍력 발전소에서 사용되는 해저 전원 케이블의 단면.

해저전원케이블은 [1]수면 아래로 전력을 운반하기 위한 전송케이블이다.이들은 보통 바닷물 아래(바다, 바다, 해협 등)에서 전력을 운반하기 때문에 "잠수함"이라고 불리지만, 민물 아래(큰 호수 및 강)에서 해저 전원 케이블을 사용하는 것도 가능하다.후자의 예는 본토와 세인트로렌스 강의 큰 섬들을 연결하는 것이다.

설계 테크놀로지

해저전원케이블의 목적은 고전압에서의 전류수송이다.전기 코어는 내부 도체, 전기 절연층 및 보호층으로 이루어진 동심원 어셈블리입니다(동축 [2]케이블 설계와 동일).최신 3코어 케이블(예를 들어 해상 풍력 터빈 연결용)은 전기 도체 외에 데이터 전송 또는 온도 측정을 위한 광섬유를 운반하는 경우가 많다.

컨덕터

도체는 구리 또는 알루미늄 와이어로 제조되며, 후자의 재료는 작지만 시장 점유율이 증가하고 있습니다.도체 크기는 1200mm2 이하가 가장 일반적이지만, 2400mm2 이하가 되는 경우도 있습니다.전압이 12kV 이하일 경우 도체는 원형이므로 절연체가 균일한 전계 구배에 노출됩니다.도체는 개별 원형 와이어에서 분리되거나 단일 솔리드 와이어일 수 있습니다.일부 설계에서는 프로파일 와이어(키스톤 와이어)를 배치하여 와이어 사이의 간격이 매우 작은 원형 도체를 형성합니다.

단열재

오늘날 도체 주변에는 세 가지 유형의 전기 절연체가 주로 사용됩니다.가교 폴리에틸렌(XLPE)은 최대 420kV의 시스템 전압을 사용합니다.이 케이블은 최대 30mm의 절연 두께를 가진 압출 방식으로 생산됩니다. 36kV급 케이블은 절연 두께가 5.5~8mm에 불과합니다.일부 XLPE 절연체도 DC에 사용할 수 있습니다.저압 오일 충전 케이블은 종이 스트립에서 절연체가 래핑되어 있습니다.전체 케이블 코어에는 저점도 절연 오일(미네랄 오일 또는 합성 오일)이 함침되어 있습니다.도체의 중앙 오일 채널은 케이블이 따뜻해질 때를 위해 최대 525kV의 케이블 내 오일 흐름을 원활하게 하지만 케이블 손상으로 인한 오일 오염 위험 때문에 해저 케이블에는 거의 사용되지 않습니다.대량 함침 케이블에는 종이 절연체도 있지만 함침 화합물은 점성이 매우 높아 케이블이 손상되어도 빠져나오지 않습니다.최대 525kV의 대용량 HVDC 케이블에 질량 함침 단열재를 사용할 수 있습니다.

무장

52kV 이하의 케이블에는 물 침입을 방지하기 위해 압출된 납 시스가 장착되어 있다.다른 재료는 아직 접수되지 않았습니다.납 합금은 긴 길이(50km 이상 가능)로 절연체 위로 압출됩니다.이 단계에서는 제품을 케이블 코어라고 부릅니다.싱글 코어 케이블에서는 코어가 동심원 아머링으로 둘러싸여 있습니다.3코어 케이블에서는 3개의 케이블 코어가 아머링을 적용하기 전에 나선형으로 배치됩니다.아머링은 대부분 부식 방지를 위해 역청으로 적신 강철 와이어로 구성됩니다.AC 케이블의 교류 자기장은 아머링의 손실을 일으키기 때문에 이러한 케이블에는 비자성 금속 재료(스테인리스 스틸, 구리, 황동)가 장착되는 경우가 있습니다.

AC 또는 DC

변압기는 필요에 따라 전압을 쉽게 변경할 수 있기 때문에 대부분의 전력 전송 시스템은 교류(AC)를 사용합니다.고전압 직류 전송을 위해서는 직류 라인의 양 끝에 교류 그리드와 인터페이스하기 위한 변환기가 필요합니다.해저 전원 케이블을 사용하는 시스템은 고전압 직류 전송을 사용하는 경우, 특히 케이블의 캐패시턴스가 너무 많은 추가 충전 전류를 필요로 하는 긴 링크에서 전체적으로 비용이 적게 들 수 있습니다.케이블의 내측 및 외측 도체는 캐패시터의 플레이트를 형성합니다.케이블이 길면(약 수십 킬로미터), 이 캐패시턴스를 통과하는 전류는 부하 전류에 비해 클 수 있습니다.이를 위해서는 주어진 양의 가용 전력을 전송하기 위해 더 큰, 따라서 더 많은 비용이 드는 도체가 필요합니다.

작동 해저 전원 케이블

교류 케이블

3상 전력의 저량을 전송하기 위한 교류(AC) 해저 케이블 시스템은 3개의 절연 도체를 모두 1개의 수중 케이블에 배치하는 3코어 케이블로 구성할 수 있다.대부분의 연안 대 연안 풍력 발전 케이블은 이러한 방식으로 제작됩니다.

더 많은 양의 전송 전력을 위해 AC 시스템은 3개의 독립된 단일 코어 수중 케이블로 구성되어 있으며, 각 케이블에는 단 하나의 절연 도체만 포함되어 있으며 3상 전류의 1상을 전달합니다.4번째 동일한 케이블이 다른 3개의 케이블과 병렬로 추가되는 경우가 많습니다.단, 3개의 프라이머리 케이블 중 하나가 파손되어 교체가 필요한 경우에 대비하여 예비 케이블로 사용합니다.예를 들어 배의 닻이 부주의하게 떨어지면서 이러한 손상이 발생할 수 있습니다.네 번째 케이블은 적절한 전기 스위칭시스템이 있으면 다른 3개의 케이블 중 하나를 대체할 수 있습니다.

연결하는 연결하는 전압(kV) 길이(km) 연도 메모들
그리스 펠로폰네소스 크레타, 그리스 150 135 2021 총 용량 2x200MVA의 3코어 XLPE 케이블 2개.지하 세그먼트를 포함한 총 길이 174km.최대 깊이 1000m총비용은 3억8천만유로입니다.세계에서 [3][4][5]가장 긴 잠수함/지하 AC 케이블 상호 연결입니다.
브리티시컬럼비아 본토에서 걸프만 군도 갈리아노 섬, 파커 섬, 솔츠프링 섬까지 이어지는 노스 코위찬 밴쿠버 섬 138 33 1956 "케이블은 1956년 9월 25일에 사용 가능하게 되었습니다."
브리티시컬럼비아 본토-텍사다 섬-나일 크릭 터미널 밴쿠버 섬 / 던스뮤어 변전소 525 35 1985 12개의 개별 오일 충전 단상 케이블공칭 정격 1200 MW.[7]
스페인, 타리파
(스페인-모로코 상호접속)		 모로코 파르디우아
지브롤터 해협을 통해		 400 26 1998 2006년 이후[8] 두 번째 최대 깊이: 660m(2,170ft)[9]
Norwalk, CT, 미국 Northport, NY 138 18 3코어 XLPE 절연 케이블
시칠리아 몰타 220 95 2015 몰타-시실리 인터커넥터
스웨덴 본토 덴마크, 보른홀름 섬 60 43.5 보른홀름 케이블
이탈리아 본토 시칠리아 380 38 1985 메시나 해협 해저 케이블은 메시나의 기둥을 대체한다.두 번째 380kV 케이블은 2016년에 가동되기 시작했다.
독일. 헬리고랜드 30 53 [10]
네그로스 섬 파나이 섬, 필리핀 138
더글러스 헤드, 맨 섬 비스팜, 블랙풀, 영국 90 104 1999 맨섬에서 잉글랜드로 가는 인터커넥터, 3코어 케이블
캐나다 울프 섬
울프 섬 풍력 발전용		 캐나다 킹스턴 245 7.8 2008 245kV용[11] 최초의 3코어 XLPE 해저 케이블
뉴브런즈윅 주, 곶트루진 보든칼튼, PEI 7.8 2017 프린스에드워드 아일랜드 케이블[12]
러시아 본토 타만 반도 케르치 반도, 크림 반도 57 2015 ru: ruе ru ru ru ru ru ru ru ru ru ru

직류 케이블

이름. 연결하는 수역 연결하는 킬로볼트(kV) 해저 거리 메모들
발트 케이블 독일. 발트해 스웨덴 450 250km(160mi)
배스링크 빅토리아 주 베이스 해협 호주 태즈메이니아 섬 주 500 290 km (180 mi)[13]
영국인 네덜란드 북해 영국 450 260km(160mi)
크로스 사운드 케이블 롱아일랜드, 뉴욕 롱아일랜드 사운드 코네티컷 주 [필요한 건]
동서 인터커넥터 더블린, 아일랜드 아일랜드 해 북웨일스와 그에 따른 영국 그리드 186 km (160 mi) 2012년 9월 20일 출범
에스트링크 에스토니아 북부 핀란드 만 핀란드 남부 330 105 km (65 mi)
페노 스칸 스웨덴 발트해 핀란드 400 233 km (160 mi)
HVDC 크로스 채널 프랑스 본토 영어 채널 잉글랜드 73 km (45 mi) 초고전력 케이블(2000 [citation needed]MW)
HVDC 고틀랜드 스웨덴 본토 발트해 스웨덴 고틀란드 섬 최초의 HVDC 해저 전원 케이블(비실험용)[14]
HVDC 섬 간 남섬 쿡 해협 북섬 40 km (25 mi) 뉴질랜드의 전력이 풍부한 남섬(많은 수력 발전)과 인구가 많은 북섬 사이의
HVDC 이탈리아 코르시카 사르디니아(SACOI) 이탈리아 본토 지중해 이탈리아 사르디니아 섬과 인접한 프랑스령 코르시카[citation needed] 섬
HVDC 이탈리아-그리스 이탈리아 본토 - Galatina HVDC 정적 인버터 아드리아 해 그리스 본토 - Arachos HVDC 정적 인버터 400 160 km (99 mi) 노선의 총 길이는 313km(194mi)입니다.
HVDC 레이테 - 루손 레이테 섬 태평양 필리핀의[citation needed] 루손
HVDC 모일 스코틀랜드 아일랜드 해 영국 내의 북아일랜드, 그 후 아일랜드 공화국으로 250 63.5km(39.5mi) 500MW
HVDC 밴쿠버 섬 밴쿠버 섬 조지아 해협 브리티시컬럼비아 주 본토 33km 1968년에 운영되었고 1977년에 연장되었다
Kii 채널 HVDC 시스템 혼슈 기이 채널 시코쿠 250 50 km (31 mi) 2010년 세계 최대 용량의[citation needed] 장거리 해저 전력[inconsistent] 케이블(1,400 메가와트)이 발표되었습니다.이 전원 케이블은 일본 본토의 2개의 큰 섬을 접속합니다.
콘텍 독일. 발트해 덴마크
콘티 스칸[15] 스웨덴 카테가트 덴마크 400 149 km (93 mi)
해상 링크 뉴펀들랜드 대서양 노바스코샤 200 170 km (110 mi) 500 MW 링크는 2017년에 [16]카봇 해협에 걸친 해저 HVdc 케이블 2개로 온라인에 연결되었습니다.
니모링크[17] 벨기에 북해 영국 400 140 km (87 mi)
넵튠 케이블 뉴저지 주 대서양 롱아일랜드, 뉴욕 500 104.6 km (65.0 mi)[18]
노드발트 스웨덴 발트해 리투아니아 300 400 km (250 mi) 운전은 2016년 2월 1일 30 [19]MW의 초기 송전으로 시작되었습니다.
노네드 네덜란드, Eemshaven 노르웨이 페다 450 580 km (360 mi) 2012년 700 MW의 기존 해저 전력 케이블[20] 중 가장 긴 케이블
북해 링크 노르웨이의 크빌달, 술달, 블리스 근처의 캄부아 북해 영국, 노르웨이 515 720km(450mi) 1.4 GW 최장 해저 전원 케이블
스카게락 1-4 노르웨이 스카게락 덴마크(유틀란드) 500 240 km (150 mi) 4 케이블 - 총 1700[21] MW
스웨폴 폴란드 발트해 스웨덴 450
웨스턴 HVDC 링크 스코틀랜드 아일랜드 해 웨일스 600 422 km (262 mi) 최장 2200MW 케이블, 최초 600kV 해저[22] 케이블

해저 전원 케이블 구축 중

제안된 해저 전원 케이블

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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  3. ^ "Crete-Peloponnese: The record-breaking interconnection is completed". IPTO.
  4. ^ "Crete – Peloponnese Interconnection. Selection of tenderers for the cables of one of the most important submarine interconnection projects globally". admieholding.gr.
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외부 링크