MV & HV кабелски завршувања на опрема и спојници

Encyclopedia

Поле: Енциклопедија

China

Општи проблеми и размислувања во електричното завршување

Кога доаѓа до завршување на електрични врски во унатрешни превклучувачки апарати, електромотори, енергијски трансформатори, инструментални трансформатори и друга опрема со средно напон (MV, каде што опсегот на напонот е (1 kV

Фактори за размислување при електричното завршување на машини и преходот од подземни на надземни кабели

Фактори при електричното завршување на машини

При завршувањето на електрични машини, мора да се внимателно разгледа целостен сет фактори за да се осигура безбедна, надежна и ефикасна работа:

Бус и поддржувачки структури: Дизајнот, материјалот и јачината на бусовите и нивните поддржувачки структури се критични. Тие мора да можат да издразне електрични стрми, механички стресови и потенцијални силе од кратки замкнувања, додека истовремено ги одржуваат правилната алигнација и стабилноста.
Изолација на прекинувачот: Целостта на изолацијата во прекинувачите е важна за спречување на електрични колапси. Мора да може да издразне номиналниот напон, транзиентни прекомерни напони и услови во околината без повреда.

Материјал за изолација: Изборот на материјал за изолација, било тоа масло, хексафлуорид на сулфур (SF6) или вакуум, има значајен влијание врз перформансата. Секој материјал има своја предности и ограничувања во однос на јачината на изолацијата, способностите за угасување на лук, еколошки удар и потреби за одржба.

Завршувања за преход од подземни кабели на надземни линии

Завршувањата за преход од подземни кабели на надземни линии, често наречени OH/OG завршувања, играат клучна улога во електричните мрежи за дистрибуција. Овие завршувања типично се дизајнирани за системи со номинални напони до 36 kV. Нивните основни функции вклучуваат поврзување на системот за дистрибуција со предсобрани унатрешни или надворешни превклучувачки апарати и овозможување на маршрутирање на електричната енергија, додека се избегнува потребата од надземни линии да преминат кроз градски области.

OH/OG завршувањата се компатибилни како со маслен папиран, така и со преклапнат полиетилен (XLPE) изолирани кабели, кои можат да бидат еден или три жици. Те се инсталираат надвор и се монтираат на метални структури кои се здраво закотвени на столбови за надземни линии направени од дрво, бетон или метала, како што е илустрирано на Слика 1.

Едно од есенцијалните захтеви за безбедност на OH/OG завршувањата е дека нивните метални структури мора да бидат правилно земени. Ова земеење служи за заштита од електрични шокови, дисипација на грешки стрми и осигурување на општата електрична безбедност на системот.

Заhtevi za metalne strukture i instalacije kabla za OH/OG, kao i za završnice sa lakatima

Zahtevi za metalne strukture i instalacije kabla za OH/OG

Visina OH/OG (nadzemno/podzemno) metalne strukture nije proizvoljna; mora strogo da se pridržava minimalnog bezbednosnog rastojanja izolacije do tla, kako je definisano relevantnim industrijskim standardima. Ova usklađenost je ključna za obezbeđivanje bezbednosti ljudi, opreme i celokupnog električnog sistema, sprečavanje električnih opasnosti, poput slučajnog dodira ili lukovanja na tlo.

Pri instalaciji kabla za OH/OG završnice, oni bi trebalo da budu pozicionirani na strani stuba koja je okrenuta nasuprot dolaznog prometa. Ova pozicija smanjuje rizik od oštećenja od vozila, čime se unapređuje pouzdanost i dugovečnost električne infrastrukture. Takođe, tokom procesa instalacije i nakon što su kablovi u svojoj konačnoj poziciji, nužno je da nisu savijeni preko proizvođačke specifične minimalne unutrašnje poluprečne bočne ravni. Neispunjavanje ovog zahteva može uzrokovati unutrašnje oštećenje izolacije i vodilaca kabla, što potencijalno može dovesti do električnih propala. U nekim slučajevima, kako bi se osiguralo održavanje minimalne poluprečne bočne ravni, može biti potrebno visoke stubove, što dodaje dodatnu posmatranju u fazi planiranja i instalacije. Takođe, OH/OG završnice moraju biti dizajnirane sa mjerama zaštite od životinja. To štiti kablove od oštećenja koje mogu izazvati životinje, što bi inače moglo dovesti do ispadanja struje i bezbednosnih rizika.

Završnice sa lakatima

Kabelske završnice se često koriste za povezivanje kabla sa terminalima različite opreme, uključujući transformator, motor i predmontirane prekidačeve. Međutim, zbog specifičnih uslova električne instalacije ili prirode terminala opreme, postoje situacije u kojima je potrebno da se veza kabla sa presedanima zapeče. U takvim situacijama, završnice sa lakatima, kao što je prikazano na Slici 2, predstavljaju preferirani izbor. Ove posebne završnice ne samo da pružaju sigurnu električnu vezu, već takođe nude potrebnu funkciju zapečavanja, štitići električni sistem od okružujućih elemenata i osiguravajući njegovu stabilnu operaciju.

Završnice sa lakatima i njihova primena u Ring Main Units (RMU)

Završnice sa lakatima imaju ključnu i specijalizovanu ulogu, posebno kada je reč o povezivanju kabla sa presedanima Ring Main Units (RMU). RMU su kompaktni, samosadržni i potpuno izolovani sistemi prekidačeva koji tipično koriste heksafluorid sirovodika (SF6) kao medijum za izolaciju. Široko se koriste u sekundarnim distribucijskim mrežama, gde igraju vitalnu ulogu u upravljanju i raspodeli električne energije na lokalnom nivou.

Jedna od ključnih karakteristika RMU je njihov dizajn za otpornost na unutrašnji luk, što unapređuje bezbednost i pouzdanost električnog sistema. Žive delove RMU su inženjerisani da budu bez održavanja, smanjujući potrebu za čestim intervencijama i minimizirajući vremenski propust. Takođe, njihova modularna priroda omogućava laku ekspanziju na lokaciji instalacije, omogućavajući sistemu da se prilagodi menjajućim potrebama za snagom tokom vremena.

Funkcije prekidanja i zaštite unutar RMU ostvaruju se kroz korišćenje prekidačeva-sačuvanih prekidača u kombinaciji sa prekidačima ili prekidačima. Ova konfiguracija osigurava da se električni sistem može bezbedno izolovati, brzo detektovati i eliminirati greške, i održati integritet distribucijske mreže.

Završnice sa lakatima nisu samo korisne za povezivanje kabla sa presedanim RMU, već se takođe koriste kada više kabla treba povezati sa istim presedanjem električne opreme. Kao što je prikazano na Slici 3, ove završnice pružaju praktično i pouzdano rešenje za takve složene veze kabla sa opremom, omogućavajući efikasnu raspodelu električne energije dok se održava integritet i bezbednost celokupnog sistema.

Elastimold kabelske spojevi i završnice

Elastimold je poznata marka koja nudi kompletnu liniju opreme i dodataka za spajanje i završnice kabla, dizajnirane za nominalne napone do 36 kV.

Elastimold kabelske završnice dolaze u jednopodelskom i modulskom dizajnu. Ovi fleksibilni modeli su pogodni za različite primene, uključujući prelaz od podzemnih kabla na nadzemne goli provodnici, veze na živoprednju opremu i završnice sa lakatima, što ih čini prilagodljivim za upotrebu unutrašnjosti i vanjskih prostora. Mogu se lako integrirati u visokonaponsku aparaturu sa uljem, SF6 i zračnom izolacijom, kao i u transformatore, motore i kondenzatore.

Dizajn Elastimold proizvoda uključuje napredne silikonske gume izolacione materijale. Ovi materijali pružaju važnu otpornost na kripanje, elektroperucne udarce, vremenske uticaje i kontaminaciju, osiguravajući pouzdanu performansu čak i u najtežim uslovima. Kompaktna i lagana priroda Elastimold jedinica omogućava laku instalaciju u ograničenim prostorima i omogućava slobodno visiće.

Elastimold uređaji su ATEX sertifikovani. ATEX, izvedeno iz francuskog naslova direktive 94/9/EC (Evropska komisija) "Appareils destinés à être utilisés en ATmosphères Explosibles" (Oprema namenjena za upotrebu u eksplozivnim atmosferama), ovi visokonaponski presedani su pogodni za upotrebu unutar aparature sa uljem ili zračnom izolacijom i transformatori u opasnim oblastima, kao što su one nađene u naftnoj, plinskoj i petrokemijskoj industriji. Proizvodnja Elastimold opreme prati međunarodne standarde postavljene od strane IEC (Međunarodna elektrotehnička komisija), ANSI/IEEE (Američka nacionalna standardizacijska organizacija/Institut za elektroniku i električne inženjere) i CENELEC (Evropski komitet za elektrotehničku standardizaciju).

Elastimold nudi nekoliko specijalizovanih uređaja za specifične primene:

Separabilni zglobni konektori i dodaci: To su konektori za prekid opterećenja koji pružaju praktičan način spajanja i isključivanja kabla i opreme u sistemima za raspodelu struje. Zglobni konektori su dizajnirani za energizovanu operaciju pomoću standardnih alata za toplu palicu, omogućavajući rad sa opterećenjem i pružajući vidljivi prekid. Komponente se mogu izolovati pomoću izolovanih kapaka, plugova i parkirnih presedana.
Metalni oksid varistor (MOV) zaštita od prekomernih napona: Ove zaštite su potpuno zaštićene i potpuno potopljujuće, dizajnirane za zaštitu od prekomernih napona. Imaju interfejsi separabilnih konektora od 200 A za lako povezivanje sa drugim Elastimold dodacima. Elastimold zaštite pružaju visokonaponsku zaštitu od munje i prekidnih talasa za transformatore, kablove, opremu i druge komponente tipično pronađene u podzemnim sistemima za raspodelu struje. Pravilno postavljanje, odabir napona i koordinacija sa zaštitama na stubu za površinski prekid mogu značajno poboljšati margine zaštite i smanjiti oštećujuće prekomerne napone. Tipične primene uključuju instalaciju zaštita na kraju radijalnog sistema ili na oba kraja otvorenog tačke na petljičastom sistemu, sa dodatnim zaštitama dodatim na strategijama upstream lokacije za optimalnu zaštitu.
Fuzirani zglobi: Ovi kombiniraju zamjenljive fuzi za prekid struje za zaštitu od struje u završnicama OH/OG kabela sa 200 A separabilnim konektorima za kompatibilnost sa drugim Elastimold dodacima.

Raychem je još jedna poznata marka u oblasti opreme za spajanje i završnice kabla.

Završnice za GIS (Gas Insulated Substations)

Kada je dostupni prostor za instalaciju podstancije ograničen ili kada su okoline ekstremno teške, često je preferirano rešenje Gas Insulated Substation (GIS). GIS je kompaktna, multi-komponentska sklopka smeštena unutar zemljane metalne omotačke. Sadrži busbare, prekidače, izolatore i instrument tranformere, sa stisnutim heksafluoridom sirovodika (SF6) gasom kao primarnim izolacionim medijumom, osiguravajući pouzdanu fazno-zemljisku izolaciju. Iako su GIS tipično instalirani unutra, dostupni su i vanjski modeli.

GIS jedinice su opremljene omotačima za završnice kabla gde su instalirane završnice kabla. Prema IEC Standardu 60859, i omotači i završnice kabla moraju ispuniti specifične dimenzione zahteve kako bi se osigurala zamenljivost. Završnice kabla za GIS su pogodne za gas, masleno-papirne i XLPE izolovane kablove i dele mnoge komponente sa ranije diskutiranim spojevima kabla.

Osobine završnice kabla za GIS

Glavne osobine završnice kabla za GIS uključuju:

Kabelski lug: Omogućava povezivanje između vodnika kabla i završnice.
Omotač: Obično izrađen od legure aluminijuma ili sličnog materijala, pruža strukturnu podršku i zaštitu.
Pouzdan nosač insulator: Visokokvalitetni, nepodložni sledovanju epoksidni insulatori nude odlične mehaničke i električne osobine. Ovi insulatori su kompatibilni sa produktima SF6 gasa, osiguravajući dugotrajnu uslugu završnice. Njihov dizajn takođe dopušta opcioni prekid štita kabla.
Napunjavajući materijal: Poput transformatornog ulja, polibuten ulja ili sličnih materijala, koji pomazu u izolaciji i smanjenju naprezanja.
Konus za kontrolu naprezanja sa trakom za svežanj: Upravlja električkim naprezanjem na sučelju izolacije kabla - završnice.
Rigidni nosač kabla: Konector je zatvoreno zaključan u vrhu nosača insulatora. Ovaj dizajn osigurava da električna veza između GIS i završnice nije podložna mehaničkim silama od kabla.
Sistem za pozitivno zatvaranje: Koristi se dvostruki "O" ring za zatvaranje kompartmana završnice od kompartmana GIS SF6. Potpuno zadržani proplasti su kompresirani kako bi se sprječilo ulazak atmosferskih elemenata unutar završnice.
Šipak za zemlju: Pruža sigurnu vezu za zemlju.

Slika 4 ilustruje shemu završnice kabla za GIS. Neki modeli dostupni na tržištu ne zahtijevaju korištenje ulja, eliminirajući potrebu za kućicom za ulje.

Zatvaranje, povezivanje i zahtjevi za instalaciju završnice kabla za GIS

Sistem za zatvaranje

Sistem za zatvaranje završnice kabla za GIS ima izuzetno značaj i mora biti pažljivo dizajniran. Njegova glavna funkcija je sprječavanje curenja ulja ili gasa u GIS. Komprimiran zatvor može dovesti do propala izolacije, gubitka gasa i potencijalnih sigurnosnih rizika. Osiguravajući robustan i pouzdan mehanizam za zatvaranje, održavaju se integritet GIS okruženja i ukupnog električnog sustava.

Komponenta za spajanje

Dobavljač GIS-a je odgovoran za pružanje komponente za spajanje specifično dizajnirane da bude smještena na kraju kabla. Ova komponenta je ključna za postavljanje sigurne i električne veze između kabla i GIS-a. Precizan dizajn i kompatibilnost komponente za spajanje su esencijalni za osiguravanje besprijekorne integracije i optimalne performanse sučelja kabla-GIS.

Isolation and Testing Facilities

Da bi se osigurala sigurnost i pouzdanost električnog sustava, moraju se pružiti odgovarajuće instalacije za sigurno izoliranje priključnog kabela. Ova sposobnost izolacije je potrebna tijekom održavanja, popravaka ili traženja grešaka. Također, trebalo bi osigurati mogućnost povezivanja visokonaponskog test kabela na GIS ili na sam kabel. Ove instalacije za testiranje omogućuju redovito pregledanje i dijagnostička testiranja za procjenu stanja kabela i GIS-a, pomažući u identifikaciji potencijalnih problema prije nego što se pretvorile u velike probleme.

Potrebni alati i dodaci za instalaciju završnice GIS

Za uspješnu instalaciju završnice GIS kabela, neophodan je specifičan set pravilnih alata i dodataka: