24kV ympäristöystävällisten RMU:n busbar-puoleinen maanjohto: Miksi ja miten

Kiinteän eristysavustuksen yhdistäminen kuivan ilman eritykseen on kehityssuunta 24 kV renkaanpääteyksiköille. Eritysvoiman ja kompaktisuuden tasapainottamalla kiinteän eristysavustuksen käyttö mahdollistaa eritystestien läpäisemisen ilman huomattavaa vaihe-vaihe- tai vaihe-maanmittojen lisäämistä. Pään eristämällä voidaan käsitellä tyhjiön katkaisimen sekä siihen liitettyjen johtimien eristystä.

24 kV ulosjohtavan busbarin osalta, kun vaiheväliä säilytetään 110 mm:na, busbarin pinnan vulkanointi voi vähentää sähkökentän voimakkuutta ja sähkökentän epätasaisuuskertoimen. Taulukko 4 lasketaan sähkökenttä eri vaihevälillä ja busbarin eristystulessa. Havaitaan, että vaihevälin sopivalla kasvattamisella 130 mm:ksi ja pyöreälle busbarille soveltamalla 5 mm epossivulkanointia, sähkökentän voimakkuus saavuttaa 2298 kV/m, mikä on edelleen jossain määrin turvallisempaa verrattuna kuivan ilman suurimmaksi sietokykyksi osoittamaan 3000 kV/m.

Taulukko 1 Sähkökentän tilat eri vaihevälillä ja busbarin eristystulessa

Kuivaa ilmaa heikko dielektrinen vahvuus johtaa siihen, että vakava eristys ei pysty ratkaisemaan jännitekestävyyden ongelmaa eristyksen katkospisteessä. Kaksipistekäsittelyssä käytetään sarjassa kaksi kaasupistettä jaetaksesi tehokkaasti jännitettä. Sähkökenttien suojat ja graduaattirengas on suunniteltu sijainteihin, joissa sähkökenttä on keskittynyt, kuten eristimen ja maanjäähdyttimen paikallisiin yhteystulppuihin, vähentämään sähkökentän intensiteettiä ja tehokkaasti pienentää ilmaavaruuden kokoa. Kuvan 1 mukaisesti kaksipistekäsittely saavuttaa toimintatilat—työskentelevä, eristetty ja maanjäätetty—nylonpääakselin tehostetun kiertämisen avulla. Paikallisen yhteystulppun graduaattirengas on 60 mm halkaisijainen ja se on käsitelty epoksi vulkanisoinnilla; 100 mm välisyöte voi kestää 150 kV salaman pistosjännitteen.

Muut ratkaisut, kuten pitkäsuuntainen yksifasediagrammi, jossa käytetään jokaiselle fasilta vahvoja alliasettuja tai kohtuullisesti lisätään kaasujen painetta, voivat myös täyttää 24 kV:n dielektriset vaatimukset. Kuitenkin renkaanpääyksiköt (RMU) edellyttävät alhaisia kustannuksia, ja liian korkeat kustannukset ovat käyttäjille hyväksyttäviä. Optimoidulla suunnittelulla ja RMU-kaapelin kohtuullisella laajennuksella on mahdollista saavuttaa alhaisiin kustannuksiin ja kompaktiin muotoon suunnitellut 24 kV:n ympäristöystävälliset kaasu-eristetyt RMU:t.

Maanjäähdytinasettelu ympäristöystävällisissä kaasu-eristetyissä RMU-kaapeleissa

RMU-kaapeleissa on kaksi tapaa saavuttaa maanjäähdytinominaisuus pääkäytävällä:

• Lähtevän linjan puolella oleva maanjäähdytin (alhaalla oleva maanjäähdytin)

• Keskusjohtopuolen maanjäähdytin (ylhäällä oleva maanjäähdytin)

Keskusjohtopuolen maanjäähdytin voidaan valita luokkaan E0, mikä vaatii yhteistyötä pääkytkimen kanssa toiminnassa. Valtion verkon vuonna 2022 julkaistun Standardoitu suunnitelma 12 kV:n renkaanpääyksiköille (laatikot) mukaan kolmipaikkaisista kytkimistä käsittelevässä osiossa määritellään, että kolmipaikkaiset kytkimet tulisi asettaa keskusjohtopuolen asettelussa ja uudelleen määritellä ne "keskusjohtopuolen yhdistelmätoiminnalliseksi maanjäähdytineksi."

Sähköturvallisuusohjeet määräävät, ettei mitään kytkentäkytkintä tai sähkökatkaisinta saa olla maanjäähdytinjohdon, maanjäähdytintulppun ja huoltokäytössä olevan laitteen välillä. Jos laitteiden rajoitusten vuoksi kytkentäkytkin on maanjäähdytintulppun ja huoltokäytössä olevan laitteen välissä, on otettava toimenpiteitä varmistamaan, ettei kytkentäkytkintä voi avautua, kun sekä maanjäähdytintulppu että kytkentäkytkin on suljettu.