MV & HV kabelafslutninger til udstyr & forbindelser

Generelle Problemer og Overvejelser ved Elektrisk Forbindelse

Når det kommer til at afslutte elektriske forbindelser i indendørs skærmingsanlæg, elektriske motorer, strømtransformatorer, måletransformatorer og andet mediumspænding (MV, hvor spændingsområdet er (1 kV<V<60 kV) og højspænding (HV, med V≥60 kV) udstyr, opstår der flere udfordringer. Disse problemer skyldes ofte kompleksiteten i forbindelsesdesigner, især de relaterede til skærmingsanlæg. For at håndtere disse bekymringer effektivt er tæt samarbejde med udstyrssammensætteren ikke bare rådligt, men nødvendigt.

Faktorer, der skal Tages i Betragtning ved Elektrisk Maskineforbindelse og Overgang fra Jorderet Kabler til Luftledninger

Faktorer ved Elektrisk Maskineforbindelse

Når man afslutter elektriske maskiner, skal en omfattende sæt faktorer grundigt overvejes for at sikre sikkert, pålideligt og effektivt drift:

• Bus og Støttestrukturer: Design, materiale og styrke af busbarer og deres støttestrukturer er afgørende. De skal kunne modstå elektriske strømme, mekaniske spændinger og potentielle kortslutningskræfter, mens de bevare korrekt justering og stabilitет.

• Kredsløbsbryderisolering: Integriteten af isoleringen inden for kredsløbsbrydere er afgørende for at forhindre elektriske nedbrud. Den skal kunne modstå den anerkendte spænding, midlertidige overspændinger og miljøforhold uden mislykkedes.

• PD (Partiel Udslip) Analyse: At gennemføre partielt udslip analyse hjælper med at opdage tidlige tegn på isoleringsnedbrydning. Partielle udslip kan indikere potentielle svagheder i isoleringssystemet, som, hvis de bliver uafklarede, kunne føre til katastrofale fejl.

• Isoleringsmateriale: Valget af isoleringsmateriale, enten olie, svovlhexafluorid (SF6) eller vakuum, har en betydelig indflydelse på ydeevne. Hvert materiale har sine egne fordele og begrænsninger i forhold til isoleringsstyrke, buelukningskapacitet, miljøpåvirkning og vedligeholdelseskrav.

• Kejlesystemets Tilstand: Kejlesystemet, der fastholder komponenterne på plads, skal være i god stand. Et defekt kejlesystem kan føre til løse forbindelser, øget elektrisk modstand og potentiel overophedning.

• Type af Kølegas: For maskiner, der afhænger af gasbaserede kølesystemer, påvirker typen af kølegas, der bruges, varmeafledning og almindelig ydeevne. Forskellige gasser har forskellige termiske ledeevner og varmetransportkapaciteter.

• Nærhed af jordede Komponenter til Højspændingsledere: Placeringen af jordede komponenter i forhold til højspændingsledere er kritisk. Nærhed kan øge risikoen for elektrisk udslip, flashe og støj, hvilket kræver passende isolering og afstand.

Forbindelser for Overgang fra Jorderet Kabler til Luftledninger

Forbindelser for overgang fra jorderet kabler til luftledninger, ofte refereret til som OH/OG forbindelser, spiller en vigtig rolle i elektriske distributionsnet. Disse forbindelser er typisk designet til systemer med anerkendte spændinger op til 36 kV. Deres primære funktioner inkluderer forbindelse af distributionsnettet til forhåndsmonterede indendørs eller udendørs skærmingsanlæg og facilitering af routing af elektrisk strøm, mens unødvendige luftledninger undgås at krydse urbane områder.

OH/OG forbindelser er kompatible med både olie-papir og krydslinket polyetylen (XLPE) isolerede kabler, som kan være enten enkeltkernede eller trekernede. De installeres udendørs og monteres på metalstrukture, der er fast forankret til luftledningspæle lavet af træ, beton eller metal, som illustreret i figur 1.

Et afgørende sikkerhedsanliggende for OH/OG forbindelser er, at deres metalstrukture skal være korrekt jordet. Dette jordning beskytter mod elektriske chok, dissipere fejlstrømme og sikrer den samlede elektriske sikkerhed af systemet.

Krav til OH/OG Metalstrukture og Kabelinstallationer, samt Elbow Forbindelser

OH/OG Metalstruktur og Kabelinstallationskrav

Højden på OH/OG (Luftledning/Jorderet) metalstruktur er ikke vilkårlig; den skal strengt overholde den mindste isolerings sikkerhedsafstand til jorden, som defineret af relevante branchestandarder. Denne overholdelse er afgørende for at sikre sikkerheden for mennesker, udstyr og det samlede elektriske system, forhindrer elektriske farer som uheldig kontakt eller bue til jorden.

Når kabler installeres til OH/OG forbindelser, bør de placeres på den side af pælen, der vender væk fra kommande trafik. Denne placering minimere risikoen for skade fra køretøjer, hvilket forbedrer pålideligheden og levetiden af det elektriske infrastruktur. Desuden gennem hele installationsprocessen og efter kablerne er i deres endelige position, er det afgørende, at de ikke bøjes ud over fabrikantens angivne minimum interne bøjningsradius. At ikke overholde dette krav kan forårsage interne skader på kabelisolering og ledere, potentielt resulterende i elektriske fejl. I nogle tilfælde, for at sikre, at den minimum bøjningsradius overholdes, kan højere pæle være nødvendige, hvilket tilføjer en ekstra overvejelse i planlægnings- og installationsfasen. Desuden skal OH/OG forbindelser være designet med dyrbestandige foranstaltninger. Dette beskytter kablerne mod skade forårsaget af dyr, som ellers kunne resultere i strømafbrydelser og sikkerhedsrisici.

Elbow Forbindelser

Kabelforbindelser anvendes ofte til at forbinde kabler til terminalerne på forskellige udstyr, herunder transformatorer, motorer og forhåndsmonterede skærmingsanlæg. Dog på grund af de specifikke forhold i den elektriske installation eller naturen af udstyrsterminalerne, er der situationer, hvor kabelforbindelsen til bushingerne skal være tæt. I sådanne situationer er elbow forbindelser, som illustreret i figur 2, den foretrukne valg. Disse specialiserede forbindelser giver ikke kun en sikker elektrisk forbindelse, men også den nødvendige tætningsfunktionalitet, der beskytter det elektriske system mod miljøelementer og sikrer dets stabil drift.

Elbow Forbindelser og deres Anvendelse i Ring Main Units (RMUs)

Elbow forbindelser har en afgørende og specialiseret funktion, især når det kommer til at forbinde kabler til bushingerne i Ring Main Units (RMUs). RMUs er kompakte, selvindholdende og fuldt isolerede skærmingsanlæg, der typisk anvender svovlhexafluorid (SF6) som isoleringsmedium. Bredt anvendt i sekundære distributionsnet, spiller disse enheder en vital rolle i at administrere og distribuere elektrisk strøm på lokalt niveau.

En af de vigtigste egenskaber ved RMUs er deres design for intern bue modstand, som forbedrer sikkerheden og pålideligheden af det elektriske system. De levende dele af RMUs er konstrueret til at være vedligeholdelsesfri, hvilket reducerer behovet for hyppige interventioner og minimaliserer nedetid. Desuden tillader deres modulære natur let udvidelse på installationsstedet, hvilket gør, at systemet kan tilpasses ændrede strømforsyningsbehov over tid.

Skift- og beskyttelsesfunktionerne inden for RMUs opnås gennem anvendelsen af skærmingsafskillelseskredsløbsbrydere i kombination med sikringselementer eller kredsløbsbrydere. Denne konfiguration sikrer, at det elektriske system kan blive sikkert isoleret, fejl hurtigt opdages og ryddes, og integriteten af distributionsnettet opretholdes.

Elbow forbindelser er ikke kun nyttige til at forbinde kabler til RMU-bushinger, men findes også anvendelse, når flere kabler skal forbundes til samme bushing af elektrisk udstyr. Som illustreret i figur 3, giver disse forbindelser en praktisk og pålidelig løsning til sådanne komplekse kabel-til-udstyr forbindelser, der facilitere effektiv distribution af elektrisk strøm, mens integriteten og sikkerheden af det samlede system opretholdes.

Elastimold Kabelforbindelser & Termineringer

Elastimold er et kendt mærke, der tilbyder et bredt udvalg af udstyr og tilbehør til kabelsplicing og terminering, designet til anerkendte spændinger op til 36 kV.

Elastimold kabeltermineringer findes i både enkeltstykke- og modulare design. Disse versatile modeller er egnet til forskellige anvendelser, herunder overgang fra jorderet kabler til barluftledninger, forbindelser til live-front udstyr og elbow forbindelser, gør dem tilpassede til både indendørs og udendørs brug. De kan let integreres i olie-, SF6- og luftisoleret højspændings skærmingsanlæg, samt transformatorer, motorer og kondensatorer.

Designene af Elastimold produkter inkluderer avancerede silikonkautschuk isoleringsmaterialer. Disse materialer giver essentiel modstand mod kryping, elektriske slag, vejr og forurening, hvilket sikrer pålidelig ydeevne, selv under de hårdeste forhold. Den kompakte og letvejtede natur af Elastimold enheder gør installation i begrænsede områder nem, og gør fri-hængende anvendelser mulige.

Elastimold enheder er også ATEX-certificeret. ATEX, afledt fra den franske titel på direktivet 94/9/EC (Europæisk Kommission) "Appareils destinés à être utilisés en ATmosphères Explosibles" (Udstyr til installation i eksplosive atmosfærer), er disse højspændings bushinger egnet til brug inden for olie- eller luftisoleret skærmingsanlæg og transformatorer i farlige områder, som f.eks. de, der findes i olie-, gas- og petrokemiske industrier. Produktionen af Elastimold udstyr overholder internationale standarder sat af IEC (International Electrotechnical Commission), ANSI/IEEE (American National Standards Institute/Institute of Electrical and Electronics Engineers) og CENELEC (European Committee for Electrotechnical Standardization).

Elastimold tilbyder flere specialiserede enheder til specifikke anvendelser:

• Separable Elbow Konnekter og Tilbehør: Disse er belasted konnekter, der giver en bekvem måde at forbinde og afkoble kabler og udstyr i strømforsyningsnet. Belasted elbows er designet til energibaseret drift ved hjælp af standard hot-stick værktøjer, hvilket gør det muligt at udføre belastnings make/break operationer og give en synlig afkobling. Komponenterne kan isoleres ved hjælp af isolerede hætter, stopper og parkeringsbushing.

• Metal Oxide Varistor (MOV) Overvoltagebeskyttere: Disse beskyttere er fuldt skjulte og fuldt dykkebar, designet til overvoltagebeskyttelse. De har 200 A separable konnektergrænseflader for nem tilslutning til andre Elastimold tilbehør. Elastimold beskyttere tilbyder højspændingsbeskyttelse mod lyn og switching surges for transformatorer, kabler, udstyr og andre komponenter, typisk fundet i jorderet strømforsyningsnet. Korrekt placering, spændingsvalg og koordinering med riser pole beskyttere kan betydeligt forbedre beskyttelsesmarginer og minimere skadelige surge spændinger. Typiske anvendelser inkluderer installation af beskyttere ved slutningen af et radialsystem eller ved begge ender af et åbent punkt i et loop-system, med yderligere beskyttere tilføjet på strategiske steder upstream for optimal beskyttelse.

• Fused Elbows: Disse kombinerer erstattelige strømbegrænsende sikringselementer for strømbeskyttelse i OH/OG kabeltermineringer med 200 A separable konnektergrænseflader for kompatibilitet med andre Elastimold tilbehør.

Raychem er et andet kendt mærke inden for kabelsplicing og terminering udstyr.

Termineringer for GIS (Gas Isolerede Understations)

Når tilgængelig plads til understationinstallation er begrænset eller miljøforhold er ekstremt hårde, er en Gas Isoleret Understation (GIS) ofte den foretrukne løsning. GIS er en kompakt, multi-komponent samling, der er indkapslet i en jordet metalbeholder. Den indeholder busbarer, kredsløbsbrydere, afkoblere og måletransformatorer, med komprimeret svovlhexafluorid (SF6) gas som primært isoleringsmedium, der sikrer pålidelig fase-til-jord isolering. Selvom GIS typisk installeres indendørs, findes også udendørs modeller.

GIS-enheder er udstyret med kabeltermineringsbeholdere, hvor kabeltermineringer installeres. Ifølge IEC Standard 60859 skal både beholdere og kabeltermineringer opfylde specifikke dimensioneringskrav for at sikre interoperabilitet. Kabeltermineringer for GIS er egnet til gas, olie-papir og XLPE-isolerede kabler og deler mange komponenter med de tidligere diskuterede kabelforbindelser.

Egenskaber ved GIS Kabeltermineringer

De vigtigste egenskaber ved GIS kabeltermineringer inkluderer:

• Kabellug: Faciliterer forbindelsen mellem kablelederen og termineringen.

• Box Body: Typisk lavet af aluminiumlegering eller lignende materiale, der giver strukturel støtte og beskyttelse.

• Pålidelig Støtteisolator: Højkvalitets, ikke-sporende epoxyisolatorer tilbyder fremragende mekaniske og elektriske egenskaber. Disse isolatorer er kompatible med SF6-gas biprodukter, hvilket sikrer lang levetid for termineringen. Dens design tillader også en valgfri kabelskjoldbrud.

• Fyldstoff: Såsom transformatorolie, polybutenolie eller lignende stoffer, der hjælper med isolering og stressrelief.

• Stress Control Cone med Bundle Tape: Administrerer elektrisk stress ved kabelisolering-termineringgrænsefladen.

• Rigid Cable Support: Konnekteret er sikkert låst på plads af en trådfrøhjelm øverst på støtteisolatoren. Dette design sikrer, at den elektriske forbindelse mellem GIS og termineringen ikke udsættes for mekaniske kræfter fra kablet.

• Positiv Tætnings System: En dobbelt "O" ring tætnings system anvendes til at tætte terminering oliekompartimentet fra GIS SF6 kompartiment. Fuldt rettede gasket er komprimeret for at forhindre indtrængen af atmosfæriske elementer i termineringens indre.

• Jordning Klampe: Giver en sikker forbindelse til jordningsformål.

Figur 4 illustrerer en skematisk af en GIS kabelterminering. Nogle modeller, der findes på markedet, kræver ikke brug af olie, hvilket eliminerer behovet for en oliebeholder.

Tætnings, Forbindelse og Installationskrav for GIS Kabeltermineringer

Tætnings System

Tætnings systemet for GIS kabeltermineringer er af afgørende betydning og skal nøje designes. Dets primære funktion er at forhindre udslippet af olie eller gas til GIS. En kompromitteret tætning kan føre til isoleringsfejl, gas tab og potentielle sikkerhedsrisici. Ved at sikre et robust og pålideligt tætningsmekanisme, opretholdes integriteten af GIS-miljøet og det samlede elektriske system.

Mating Forbindelsesstykke

GIS-leverandøren er ansvarlig for at levere et mating forbindelsesstykke, der er specifikt designet til at passe til kablets ende. Denne komponent er afgørende for at etablere en sikker og elektrisk forbindelse mellem kablet og GIS. Det præcise design og kompatibilitet af mating forbindelsesstykket er afgørende for at sikre seemless integration og optimal ydeevne af kabel-GIS grænsefladen.

Isolation og Testfaciliteter

For at garantere sikkerheden og pålideligheden af det elektriske system, skal der gives passende faciliteter til at sikkert isolate en feeder kabel. Denne isolation kapacitet er nødvendig under vedligeholdelse, reparationer eller fejlfinding. Desuden bør der være foranstaltninger til at forbinde en højspænding testkabel til enten GIS eller kablet selv. Disse testfaciliteter gør det muligt at udføre rutinemæssige inspektioner og diagnostiske tests for at vurdere kablets og GIS' tilstand, hvilket hjælper med at identificere potentielle problemer, før de eskalerer til større problemer.

Nødvendige Værktøjer og Tilbehør til GIS Terminering Installation

For en vellykket installation af GIS kabeltermineringer er et specifikt sæt af passende værktøjer og tilbehør uundværligt:

• Panduit Tang: Disse tang er specifikt designet til at installere bundle tape omkring stress cone. Den præcise anvendelse af bundle tape er afgørende for at administrere elektrisk stress og sikre den lange levetid for termineringen.

• Circlip Tang: Bruges til installation af top fitting, circlip tang giver den nødvendige greb og præcision for at sikre denne vigtige komponent på plads.

• Adapter Flange: Adapter flange spiller en nøglerolle i at facilite forbindelsen mellem forskellige komponenter, og sikre en korrekt pasning og justering inden for GIS termineringssystemet.

• Top Fitting Fjernelse Kit: Dette kit er afgørende for vedligeholdelse og reparation, og gør det muligt at sikkert og effektivt fjerne top fitting, når det er nødvendigt.

• Reassembly Kit: Reassembly kit indeholder alle de nødvendige komponenter og hardware til at sætte termineringen sammen igen efter vedligeholdelse eller reparation, og sikre, at alle dele er erstattet korrekt.

• Jordning Kit: Et jordning kit er afgørende for at etablere en sikker elektrisk forbindelse til jorden, hvilket er afgørende for sikkerheden af det elektriske system og personale.

• Screen Forbindelse: Screen forbindelsen sikrer korrekt jordning og skjulting af kablet, reducerer elektromagnetisk støj og forbedrer den samlede ydeevne af kabel-GIS systemet.