Терминация кабелей СН и ВН к оборудованию и соединения

Encyclopedia

Поле: Энциклопедия

China

Общие проблемы и соображения при электрическом подключении

Когда речь заходит о подключении электрических соединений в внутренних распределительных устройствах, электродвигателях, силовых трансформаторах, измерительных трансформаторах и другом средневольтном (MV, где напряжение находится в диапазоне от 1 кВ до 60 кВ) и высоковольтном (HV, с V ≥ 60 кВ) оборудовании, возникает множество проблем. Эти вопросы часто связаны с сложностью конструкций подключения, особенно тех, которые касаются распределительных устройств. Для эффективного решения этих проблем необходимо тесное взаимодействие с производителем оборудования.

Факторы, учитываемые при подключении электрических машин и переходе от подземных к воздушным линиям

Факторы, учитываемые при подключении электрических машин

При подключении электрических машин необходимо тщательно учитывать комплекс факторов, чтобы обеспечить безопасную, надежную и эффективную работу:

Шины и опорные конструкции: дизайн, материал и прочность шин и их опорных конструкций имеют решающее значение. Они должны выдерживать электрические токи, механические нагрузки и возможные силы короткого замыкания, сохраняя правильное расположение и стабильность.
Изоляционная система выключателей: целостность изоляции внутри выключателей жизненно важна для предотвращения электрических пробоев. Она должна быть способна выдерживать номинальное напряжение, переходные перенапряжения и условия окружающей среды без отказа.
Анализ частичных разрядов (PD): проведение анализа частичных разрядов помогает обнаружить ранние признаки деградации изоляции. Частичные разряды могут указывать на потенциальные слабости в изоляционной системе, которые, если их не устранить, могут привести к катастрофическим отказам.
Материал изоляции: выбор материала изоляции, будь то масло, гексафторид серы (SF6) или вакуум, существенно влияет на производительность. Каждый материал имеет свои преимущества и ограничения в отношении прочности изоляции, способности к гашению дуг, воздействия на окружающую среду и требований к обслуживанию.
Состояние клиновой системы: клиновая система, которая фиксирует компоненты, должна находиться в хорошем состоянии. Неисправная клиновая система может привести к ослаблению соединений, увеличению электрического сопротивления и возможному перегреву.
Тип охлаждающего газа: для машин, которые используют газовые системы охлаждения, тип используемого охлаждающего газа влияет на теплоотвод и общую производительность. Разные газы имеют различную теплопроводность и способность переносить тепло.
Близость заземленных компонентов к высоковольтным проводникам: расположение заземленных компонентов относительно высоковольтных проводников является критически важным. Близкое расположение может увеличить риск электрического утечки, пробоев или помех, что требует надлежащей изоляции и расстояния.

Подключения для перехода от подземных кабелей к воздушным линиям

Подключения для перехода от подземных кабелей к воздушным линиям, обычно называемые OH/OG-подключениями, играют ключевую роль в электрических распределительных сетях. Эти подключения обычно предназначены для систем с номинальным напряжением до 36 кВ. Их основные функции включают подключение распределительной системы к предварительно собранным внутренним или внешним распределительным устройствам и обеспечение маршрутизации электрической энергии, избегая необходимости прохождения воздушных линий через городские районы.

OH/OG-подключения совместимы как с масляными, так и с кросс-сшитыми полиэтиленовыми (XLPE) изолированными кабелями, которые могут быть одно- или трехжильными. Они устанавливаются на открытом воздухе и монтируются на металлические конструкции, которые прочно закреплены на опорах воздушных линий, изготовленных из дерева, бетона или металла, как показано на рисунке 1.

Одним из основных требований безопасности для OH/OG-подключений является то, что их металлические конструкции должны быть правильно заземлены. Это заземление служит для защиты от электрических ударов, рассеивания аварийных токов и обеспечения общей электрической безопасности системы.

Требования к металлическим конструкциям и установке кабелей OH/OG, а также к угловым подключениям

Требования к металлическим конструкциям и установке кабелей OH/OG

Высота металлической конструкции OH/OG (воздушной/подземной) не произвольна; она должна строго соответствовать минимальному расстоянию изоляции до земли, определенному соответствующими отраслевыми стандартами. Соблюдение этого требования важно для обеспечения безопасности людей, оборудования и всей электрической системы, предотвращая электрические опасности, такие как случайный контакт или искрообразование до земли.

При установке кабелей для OH/OG-подключений они должны быть расположены на стороне опоры, обращенной в сторону, противоположную движению транспорта. Такое расположение минимизирует риск повреждения от автомобилей, тем самым повышая надежность и долговечность электрической инфраструктуры. Кроме того, как во время процесса установки, так и после того, как кабели будут установлены на своих окончательных местах, крайне важно, чтобы они не были согнуты сверх минимального радиуса изгиба, указанного производителем. Несоблюдение этого требования может привести к внутреннему повреждению изоляции и проводников кабеля, что потенциально может вызвать электрические отказы. В некоторых случаях, чтобы обеспечить минимальный радиус изгиба, могут потребоваться более высокие опоры, добавляя дополнительное соображение в планирование и установку. Кроме того, OH/OG-подключения должны быть спроектированы с мерами защиты от животных. Это защищает кабели от повреждений, вызванных животными, которые в противном случае могли бы привести к отключениям электроэнергии и安全隐患。抱歉，我注意到我的翻译中出现了中文。以下是修正后的翻译：

此外，在安装过程中以及电缆最终定位后，必须确保电缆的弯曲半径不小于制造商规定的最小内部弯曲半径。未能满足这一要求可能会导致电缆绝缘和导体的内部损坏，从而可能引发电气故障。在某些情况下，为了确保最小弯曲半径，可能需要更高的杆塔，这在规划和安装阶段增加了额外的考虑因素。此外，OH/OG 终端还必须设计有防动物措施。这可以保护电缆免受动物造成的损坏，否则可能导致停电和安全风险。

弯头终端

电缆终端通常用于将电缆连接到各种设备的端子，包括变压器、电机和预组装开关柜。然而，由于电气安装的具体条件或设备端子的性质，有时需要密封电缆与套管的连接。在这种情况下，如图2所示的弯头终端是首选。这些专用终端不仅提供可靠的电气连接，还提供必要的密封功能，保护电气系统免受环境因素的影响，确保其稳定运行。

弯头终端及其在环网单元（RMUs）中的应用

弯头终端在连接电缆到环网单元（RMUs）的套管时具有关键且专门的作用。RMUs 是紧凑、自包含且完全绝缘的开关柜系统，通常使用六氟化硫（SF6）作为绝缘介质。它们广泛应用于二次配电网络，在本地层面管理和分配电力方面发挥着重要作用。

RMUs 的一个关键特点是其内部电弧承受设计，这增强了电气系统的安全性和可靠性。RMUs 的带电部分设计为免维护，减少了频繁干预的需要并最大限度地减少了停机时间。此外，其模块化特性允许在现场轻松扩展，使系统能够随着时间的推移适应不断变化的电力需求。

RMUs 中的切换和保护功能通过断路器和熔断器组合实现。这种配置确保了电气系统可以安全隔离，快速检测和清除故障，并保持配电网络的完整性。

弯头终端不仅适用于将电缆连接到 RMU 套管，还适用于将多根电缆连接到同一电气设备的套管。如图3所示，这些终端为复杂的电缆到设备连接提供了实用且可靠的解决方案，促进了电力的有效分配，同时保持整个系统的完整性和安全性。

Elastimold 电缆接头与终端

Elastimold 是一个知名品牌，提供额定电压高达 36 kV 的电缆拼接和终端设备及配件的全面系列。

Elastimold 电缆终端既有单件式设计，也有模块化设计。这些多功能型号适用于各种应用，包括从地下电缆过渡到裸露的架空导线、连接到带电前面板设备以及弯头连接，使其适用于室内和室外使用。它们可以无缝集成到油、SF6 和空气绝缘的高压开关柜中，以及变压器、电机和电容器中。

Elastimold 产品设计采用了先进的硅橡胶绝缘材料。这些材料提供了对蠕变、电气冲击、老化和污染的重要抵抗力，即使在最恶劣的条件下也能确保可靠性能。Elastimold 单元的紧凑和轻便特性使其易于在狭小空间内安装，并支持自由悬挂应用。

Elastimold 设备还通过了 ATEX 认证。ATEX 来源于欧洲委员会指令 94/9/EC 的法语标题“Appareils destinés à être utilisés en ATmosphères Explosibles”（用于爆炸性环境的设备），这些高压套管适用于石油、天然气和石化行业等危险区域内的油或空气绝缘开关柜和变压器。Elastimold 设备的制造符合国际电工委员会（IEC）、美国国家标准协会/电气和电子工程师协会（ANSI/IEEE）和欧洲电工标准化委员会（CENELEC）设定的国际标准。

Elastimold 提供几种适用于特定应用的专用设备：

可分离肘形连接器及附件：这些是负荷断开连接器，为电力分配系统中的电缆和设备提供方便的连接和断开方式。负荷断开肘形连接器设计用于使用标准热棒工具进行带电操作，实现负荷接通/断开操作，并提供可见的断开点。组件可以通过绝缘帽、插头和停车套管进行隔离。
金属氧化物压敏电阻（MOV）浪涌避雷器：这些避雷器是全屏蔽且全浸入式的，设计用于过电压保护。它们具有 200A 可分离连接器接口，便于与其他 Elastimold 配件连接。Elastimold 避雷器为变压器、电缆、设备及其他通常在地下电力分配系统中发现的组件提供高电压保护，防止雷击和切换浪涌。适当的放置、电压选择和与立杆避雷器的协调可以显著提高保护裕度并最大限度地减少有害浪涌电压。典型应用包括在辐射系统的末端或环形系统开放点的两端安装避雷器，并在上游的战略位置添加更多避雷器以实现最佳保护。
熔断肘形连接器：这些结合了可更换的限流熔断器，用于 OH/OG 电缆终端的电流保护，并具有 200A 可分离连接器接口，以便与其他 Elastimold 配件兼容。

Raychem 是电缆拼接和终端设备领域的另一个知名品牌。

GIS（气体绝缘变电站）终端

当变电站安装空间有限或环境条件极其恶劣时，通常首选气体绝缘变电站（GIS）。GIS 是一种紧凑的多组件装配，装在接地金属外壳内。它包含母线、断路器、隔离开关和仪器变压器，压缩六氟化硫（SF6）气体为主要绝缘介质，确保可靠的相间和相地绝缘。虽然 GIS 通常安装在室内，但也有户外型号。

GIS 单元配备了电缆终端箱，其中安装电缆终端。根据 IEC 标准 60859，终端箱和电缆终端必须满足特定的尺寸要求，以确保互换性。GIS 电缆终端适用于气体、油纸和 XLPE 绝缘电缆，并与之前讨论的电缆接头共享许多组件。

GIS 电缆终端的特点

GIS 电缆终端的主要特点包括：

电缆端子：便于电缆导体与终端之间的连接。
盒体：通常由铝合金或类似材料制成，提供结构支撑和保护。
可靠的支撑绝缘子：高规格、非跟踪环氧树脂绝缘子提供出色的机械和电气性能。这些绝缘子与 SF6 气体副产物兼容，确保终端的长使用寿命。其设计还允许可选的电缆屏蔽断开。
填充化合物：例如变压器油、聚丁烯油或类似物质，有助于绝缘和应力缓解。
带有束带的压力控制锥：管理电缆绝缘与终端接口处的电气应力。
刚性电缆支撑：连接器通过支撑绝缘子顶部的螺纹罩牢固锁定。这种设计确保 GIS 与终端之间的电气连接不受电缆机械力的影响。
正密封系统：采用双“O”型圈密封系统，将终端油室与 GIS 的 SF6 室密封。完全保留的垫圈被压缩，以防止大气元素进入终端内部。
接地夹：提供可靠的接地连接。