การยุติสายไฟแรงต่ำและแรงสูงกับอุปกรณ์และการเชื่อมต่อ

ปัญหาทั่วไปและการพิจารณาในการเชื่อมต่อไฟฟ้า

เมื่อพูดถึงการเชื่อมต่อไฟฟ้าในสวิตช์เกียร์ภายในอาคาร มอเตอร์ไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้า หม้อแปลงเครื่องมือ และอุปกรณ์แรงดันกลาง (MV, ซึ่งมีช่วงแรงดัน 1 kV < V < 60 kV) และแรงดันสูง (HV, ซึ่ง V ≥ 60 kV) จะมีหลายความท้าทายที่เกิดขึ้น ปัญหาเหล่านี้มักมาจากความซับซ้อนของการออกแบบการเชื่อมต่อ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสวิตช์เกียร์ เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้ การประสานงานอย่างใกล้ชิดกับผู้ผลิตอุปกรณ์ไม่เพียงแต่แนะนำเท่านั้น แต่ยังจำเป็นอย่างยิ่ง

ปัจจัยที่ควรพิจารณาในการเชื่อมต่อเครื่องจักรไฟฟ้าและการเปลี่ยนสายใต้ดินเป็นสายเหนือหัว

ปัจจัยในการเชื่อมต่อเครื่องจักรไฟฟ้า

เมื่อทำการเชื่อมต่อเครื่องจักรไฟฟ้า ต้องพิจารณาชุดปัจจัยอย่างรอบคอบเพื่อให้มั่นใจว่าการทำงานที่ปลอดภัย เชื่อถือได้ และมีประสิทธิภาพ:

• บัสและโครงสร้างรองรับ: การออกแบบ วัสดุ และความแข็งแรงของบัสบาร์และโครงสร้างรองรับเป็นสิ่งสำคัญ พวกเขาต้องทนทานต่อกระแสไฟฟ้า แรงกล และแรงสั้นวงจรในขณะที่รักษาการจัดแนวและเสถียรภาพ

• โครงสร้างฉนวนของเบรกเกอร์: ความสมบูรณ์ของฉนวนภายในเบรกเกอร์เป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันการล้มเหลวทางไฟฟ้า ต้องสามารถทนทานต่อแรงดันเรตติ้ง แรงดันชั่วคราว และสภาพแวดล้อมโดยไม่เกิดความล้มเหลว

• การวิเคราะห์การปล่อยไฟฟ้าบางส่วน (PD): การดำเนินการวิเคราะห์การปล่อยไฟฟ้าบางส่วนช่วยในการตรวจพบสัญญาณแรกของความเสื่อมของฉนวน การปล่อยไฟฟ้าบางส่วนอาจบ่งบอกถึงความอ่อนแอของระบบฉนวน ซึ่งหากไม่ได้รับการแก้ไขอาจนำไปสู่ความล้มเหลวอย่างร้ายแรง

• วัสดุฉนวน: การเลือกวัสดุฉนวน ไม่ว่าจะเป็นน้ำมัน ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (SF6) หรือสุญญากาศ มีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพ วัสดุแต่ละชนิดมีข้อดีและข้อจำกัดในด้านความแข็งแรงของฉนวน ความสามารถในการดับอาร์ก ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และความต้องการในการบำรุงรักษา

• สภาพของระบบเวดจิง: ระบบเวดจิง ซึ่งใช้ในการตรึงส่วนประกอบให้อยู่ในที่ต้องอยู่ในสภาพที่ดี ระบบเวดจิงที่เสียหายอาจทำให้เกิดการเชื่อมต่อหลวม ความต้านทานไฟฟ้าเพิ่มขึ้น และความร้อนสูงขึ้น

• ประเภทของก๊าซทำความเย็น: สำหรับเครื่องจักรที่ใช้ระบบทำความเย็นด้วยก๊าซ ประเภทของก๊าซทำความเย็นที่ใช้จะมีผลต่อการกระจายความร้อนและความสามารถในการทำงาน ก๊าซต่าง ๆ มีความนำความร้อนและกำลังในการพาความร้อนแตกต่างกัน

• ระยะห่างระหว่างส่วนประกอบที่ต่อภาคกับคอนดักเตอร์แรงดันสูง: ตำแหน่งของส่วนประกอบที่ต่อภาคในบริเวณคอนดักเตอร์แรงดันสูงเป็นสิ่งสำคัญ ระยะห่างที่ใกล้กันอาจเพิ่มความเสี่ยงของการรั่วไหลของไฟฟ้า การระบายไฟ หรือการแทรกแซง จำเป็นต้องมีฉนวนและระยะห่างที่เหมาะสม

การเชื่อมต่อสำหรับการเปลี่ยนสายใต้ดินเป็นสายเหนือหัว

การเชื่อมต่อสำหรับการเปลี่ยนสายใต้ดินเป็นสายเหนือหัว หรือ OH/OG terminations ที่เรียกกันทั่วไป มีบทบาทสำคัญในระบบการกระจายไฟฟ้า เหล่านี้มักถูกออกแบบมาสำหรับระบบที่มีแรงดันเรตติ้งสูงสุด 36 kV ฟังก์ชันหลักของพวกเขารวมถึงการเชื่อมต่อระบบการกระจายกับสวิตช์เกียร์ที่เตรียมไว้แล้วภายในหรือภายนอกอาคาร และอำนวยความสะดวกในการส่งไฟฟ้าโดยไม่ต้องใช้สายเหนือหัวข้ามพื้นที่เมือง

OH/OG terminations สามารถใช้งานได้กับสายเคเบิลฉนวนน้ำมัน-กระดาษและโพลิเอธิลีนแบบข้ามเชื่อม (XLPE) ทั้งแบบเดี่ยวและสามแกน พวกเขาถูกติดตั้งภายนอกและติดตั้งบนโครงสร้างโลหะที่ยึดแน่นกับเสาสายเหนือหัวที่ทำจากไม้ คอนกรีต หรือโลหะ ตามที่แสดงในรูปที่ 1

ความต้องการด้านความปลอดภัยที่สำคัญสำหรับ OH/OG terminations คือโครงสร้างโลหะของพวกเขาต้องได้รับการต่อภาคอย่างเหมาะสม การทำต่อภาคนี้ช่วยป้องกันการช็อตไฟฟ้า กระจายกระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติ และรับประกันความปลอดภัยทางไฟฟ้าของระบบโดยรวม

ความต้องการสำหรับโครงสร้างโลหะและติดตั้งสายเคเบิล OH/OG และการเชื่อมต่อ Elbow

ความต้องการสำหรับโครงสร้างโลหะและติดตั้งสายเคเบิล OH/OG

ความสูงของโครงสร้างโลหะ OH/OG (Overhead/Underground) ไม่ใช่สิ่งที่กำหนดโดยพลการ แต่ต้องปฏิบัติตามระยะปลอดภัยขั้นต่ำตามมาตรฐานอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง การปฏิบัติตามนี้เป็นสิ่งสำคัญในการรับประกันความปลอดภัยของผู้คน อุปกรณ์ และระบบไฟฟ้าโดยรวม ป้องกันอันตรายทางไฟฟ้า เช่น การสัมผัสโดยไม่ตั้งใจหรือการอาร์กไฟฟ้าลงพื้น

เมื่อติดตั้งสายเคเบิลสำหรับ OH/OG terminations ควรติดตั้งไว้ด้านที่หันหน้าออกจากทางที่รถวิ่งมา เพื่อลดความเสี่ยงจากการถูกทำลายโดยยานพาหนะ ซึ่งช่วยเพิ่มความเชื่อถือและอายุการใช้งานของโครงสร้างไฟฟ้า นอกจากนี้ ตลอดกระบวนการติดตั้งและหลังจากที่สายเคเบิลอยู่ในตำแหน่งสุดท้าย ต้องไม่โค้งงอสายเคเบิลเกินกว่ารัศมีโค้งขั้นต่ำที่ผู้ผลิตกำหนด หากไม่ปฏิบัติตามความต้องการนี้ อาจทำให้เกิดความเสียหายภายในฉนวนและคอนดักเตอร์ของสายเคเบิล ซึ่งอาจนำไปสู่ความล้มเหลวทางไฟฟ้า ในบางกรณี อาจจำเป็นต้องใช้เสาที่สูงขึ้นเพื่อรักษาความโค้งขั้นต่ำ ซึ่งเป็นสิ่งที่ต้องพิจารณาเพิ่มเติมในการวางแผนและติดตั้ง นอกจากนี้ OH/OG terminations ต้องออกแบบมาพร้อมมาตรการป้องกันสัตว์ เพื่อป้องกันสายเคเบิลจากการถูกทำลายโดยสัตว์ ซึ่งอาจทำให้เกิดการขาดไฟฟ้าและอันตรายด้านความปลอดภัย

การเชื่อมต่อ Elbow

การเชื่อมต่อสายเคเบิลมักใช้ในการเชื่อมต่อสายเคเบิลกับเทอร์มินัลของอุปกรณ์ต่าง ๆ รวมถึงหม้อแปลง มอเตอร์ และสวิตช์เกียร์ที่เตรียมไว้แล้ว อย่างไรก็ตาม เนื่องจากสภาพการติดตั้งไฟฟ้าหรือลักษณะของเทอร์มินัลอุปกรณ์ บางครั้งการเชื่อมต่อสายเคเบิลกับบุชชิ่งต้องถูกปิดสนิท ในสถานการณ์เหล่านี้ การเชื่อมต่อ Elbow ตามที่แสดงในรูปที่ 2 เป็นตัวเลือกที่เหมาะสม ตัวเชื่อมต่อพิเศษเหล่านี้ไม่เพียงแต่ให้การเชื่อมต่อไฟฟ้าที่มั่นคงเท่านั้น แต่ยังให้ฟังก์ชันการปิดสนิท ป้องกันระบบไฟฟ้าจากสภาพแวดล้อมและรับประกันการทำงานที่มั่นคง

การเชื่อมต่อ Elbow และการประยุกต์ใช้ใน Ring Main Units (RMUs)

การเชื่อมต่อ Elbow มีบทบาทสำคัญและเฉพาะเจาะจง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเชื่อมต่อสายเคเบิลกับบุชชิ่งของ Ring Main Units (RMUs) RMUs เป็นระบบสวิตช์เกียร์ที่กะทัดรัด ครบวงจร และมีฉนวนที่ครอบคลุมโดยทั่วถึง ซึ่งมักใช้ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (SF6) เป็นฉนวนหลัก ใช้งานอย่างกว้างขวางในระบบการกระจายไฟฟ้าระดับสอง และมีบทบาทสำคัญในการจัดการและกระจายไฟฟ้าในระดับท้องถิ่น

หนึ่งในคุณสมบัติหลักของ RMUs คือการออกแบบสำหรับการทนทานต่ออาร์กภายใน ซึ่งเพิ่มความปลอดภัยและเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้า ส่วนที่มีไฟฟ้าของ RMUs ถูกออกแบบมาเพื่อไม่ต้องบำรุงรักษา ลดความจำเป็นในการแทรกแซงบ่อย ๆ และลดเวลาหยุดทำงาน นอกจากนี้ ความยืดหยุ่นในการขยายที่ไซต์ติดตั้งทำให้ระบบสามารถปรับตัวตามความต้องการพลังงานที่เปลี่ยนแปลงในอนาคต

ฟังก์ชันการสวิตช์และการป้องกันภายใน RMUs ทำได้โดยใช้สวิตช์-ดิสคอนเน็กเตอร์ร่วมกับฟิวส์หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์ การจัดเรียงนี้รับประกันว่าระบบไฟฟ้าสามารถแยกออกได้อย่างปลอดภัย ตรวจสอบและกำจัดความผิดพลาดได้อย่างรวดเร็ว และรักษาความสมบูรณ์ของระบบการกระจาย

การเชื่อมต่อ Elbow ไม่เพียงแต่มีประโยชน์ในการเชื่อมต่อสายเคเบิลกับบุชชิ่งของ RMU แต่ยังใช้เมื่อต้องการเชื่อมต่อหลายสายเคเบิลกับบุชชิ่งเดียวกันของอุปกรณ์ไฟฟ้า ตามที่แสดงในรูปที่ 3 การเชื่อมต่อเหล่านี้ให้โซลูชันที่ปฏิบัติการได้และเชื่อถือได้สำหรับการเชื่อมต่อสายเคเบิล-อุปกรณ์ที่ซับซ้อน อำนวยความสะดวกในการกระจายไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่รักษาความสมบูรณ์และความปลอดภัยของระบบโดยรวม

การเชื่อมต่อและข้อต่อ Elastimold

Elastimold เป็นแบรนด์ที่มีชื่อเสียงที่นำเสนอชุดอุปกรณ์และอุปกรณ์เสริมสำหรับการเชื่อมต่อและข้อต่อสายเคเบิล ออกแบบสำหรับแรงดันเรตติ้งสูงสุด 36 kV

การเชื่อมต่อสายเคเบิล Elastimold มีทั้งแบบชิ้นเดียวและแบบโมดูลาร์ โมเดลที่หลากหลายเหล่านี้เหมาะสำหรับการใช้งานต่าง ๆ รวมถึงการเปลี่ยนจากสายเคเบิลใต้ดินเป็นสายเหนือหัวเปลือย การเชื่อมต่ออุปกรณ์ Live-Front และการเชื่อมต่อ Elbow ทำให้สามารถใช้งานได้ทั้งภายในและภายนอกอาคาร สามารถรวมเข้ากับสวิตช์เกียร์แรงดันสูงที่ใช้น้ำมัน SF6 และอากาศ รวมถึงหม้อแปลง มอเตอร์ และคาปาซิเตอร์

การออกแบบของผลิตภัณฑ์ Elastimold ใช้วัสดุฉนวนยางซิลิโคนขั้นสูง วัสดุเหล่านี้ให้ความต้านทานต่อการคลาน ไฟฟ้าสถิต สภาพอากาศ และการปนเปื้อน รับประกันประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้แม้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ขนาดเล็กและน้ำหนักเบาของอุปกรณ์ Elastimold ทำให้ติดตั้งได้ง่ายในพื้นที่แคบและสามารถใช้งานแบบแขวนได้

อุปกรณ์ Elastimold ยังได้รับการรับรอง ATEX ATEX ซึ่งมาจากชื่อภาษาฝรั่งเศสของคำสั่ง 94/9/EC (European Commission) "Appareils destinés à être utilisés en ATmosphères Explosibles" (อุปกรณ์ที่ติดตั้งในบรรยากาศที่ระเบิดได้) ข้อต่อแรงดันสูงเหล่านี้เหมาะสมสำหรับใช้ในสวิตช์เกียร์และหม้อแปลงที่ใช้น้ำมันหรืออากาศในพื้นที่ที่มีความเสี่ยง เช่น ในอุตสาหกรรมน้ำมัน แก๊ส และปิโตรเคมี การผลิตอุปกรณ์ Elastimold ปฏิบัติตามมาตรฐานสากลที่กำหนดโดย IEC (International Electrotechnical Commission) ANSI/IEEE (American National Standards Institute/Institute of Electrical and Electronics Engineers) และ CENELEC (European Committee for Electrotechnical Standardization)

Elastimold นำเสนออุปกรณ์เฉพาะเจาะจงสำหรับการใช้งานเฉพาะ:

• ตัวเชื่อมต่อและอุปกรณ์เสริมแบบแยกได้: ตัวเชื่อมต่อเหล่านี้เป็น Load-Break Connectors ที่ให้การเชื่อมต่อและยกเลิกการเชื่อมต่อสายเคเบิลและอุปกรณ์ในระบบการกระจายไฟฟ้าอย่างสะดวก ตัวเชื่อมต่อ Elbow ที่ออกแบบมาสำหรับการทำงานด้วยไฟฟ้าสามารถใช้งานได้ด้วยเครื่องมือ Hot-Stick ที่มาตรฐาน ทำให้สามารถทำและยกเลิกการเชื่อมต่อโหลดได้และให้การแยกที่มองเห็นได้ ส่วนประกอบสามารถแยกออกได้โดยใช้หมวก ปลั๊ก และบุชชิ่งสำหรับจอด

• ตัวป้องกันแรงดันเกิน Metal Oxide Varistor (MOV): ตัวป้องกันเหล่านี้ถูกออกแบบมาให้สามารถป้องกันแรงดันเกินได้อย่างเต็มที่ สามารถแช่น้ำได้ และมีอินเตอร์เฟซตัวเชื่อมต่อแบบแยกได้ 200 A สำหรับการติดตั้งกับอุปกรณ์ Elastimold อื่น ๆ ตัวป้องกัน Elastimold ให้การป้องกันแรงดันสูงจากการฟ้าผ่าและการสลับแรงดันสำหรับหม้อแปลง สายเคเบิล อุปกรณ์ และส่วนประกอบอื่น ๆ ที่พบในระบบการกระจายไฟฟ้าใต้ดิน การติดตั้ง การเลือกแรงดัน และการประสานงานกับตัวป้องกันที่เสา Riser Pole สามารถเพิ่มขอบเขตการป้องกันและลดแรงดันเกินที่เป็นอันตรายได้อย่างมาก การใช้งานทั่วไปรวมถึงการติดตั้งตัวป้องกันที่ปลายของระบบ Radial หรือทั้งสองข้างของจุดเปิดในระบบ Loop พร้อมตัวป้องกันเพิ่มเติมที่ตำแหน่งที่เหมาะสมทางด้านบนเพื่อการป้องกันที่ดีที่สุด

• Elbows ที่มีฟิวส์: รวมถึงฟิวส์ที่สามารถเปลี่ยนได้สำหรับการป้องกันกระแสไฟฟ้าในการเชื่อมต่อสายเคเบิล OH/OG พร้อมอินเตอร์เฟซตัวเชื่อมต่อแบบแยกได้ 200 A สำหรับความเข้ากันได้กับอุปกรณ์ Elastimold อื่น ๆ

Raychem เป็นอีกแบรนด์ที่ได้รับการยอมรับในวงการอุปกรณ์เชื่อมต่อและข้อต่อสายเคเบิล

การเชื่อมต่อสำหรับ GIS (Gas Insulated Substations)

เมื่อพื้นที่สำหรับการติดตั้งสถานีไฟฟ้ามีจำกัด หรือสภาพแวดล้อมรุนแรง Gas Insulated Substation (GIS) ถือเป็นทางเลือกที่เหมาะสม GIS เป็นชุดส่วนประกอบที่มีขนาดกะทัดรัดและมีหลายส่วน บรรจุอยู่ในโครงสร้างโลหะที่ต่อภาคกับโลก มีบัสบาร์ เบรกเกอร์ อิสโอลเลเตอร์ และหม้อแปลงเครื่องมือ ใช้ก๊าซซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (SF6) ที่อัดเป็นฉนวนหลัก ให้การฉนวนระหว่างเฟสกับภาคโลกที่เชื่อถือได้ แม้ว่า GIS จะติดตั้งภายในอาคาร แต่ยังมีรุ่นที่ติดตั้งภายนอกอาคารด้วย

GIS ติดตั้งกล่องบรรจุการเชื่อมต่อสายเคเบิล ตามมาตรฐาน IEC 60859 ทั้งกล่องบรรจุและการเชื่อมต่อสายเคเบิลต้องมีขนาดที่ตรงตามความต้องการเพื่อให้สามารถแทนที่กันได้ การเชื่อมต่อสายเคเบิลสำหรับ GIS เหมาะสำหรับสายเคเบิลฉนวนน้ำมัน-กระดาษ XLPE และสายเคเบิลที่ใช้ก๊าซ และมีส่วนประกอบที่คล้ายกับข้อต่อสายเคเบิลที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้

คุณสมบัติหลักของการเชื่อมต่อสายเคเบิล GIS

คุณสมบัติหลักของการเชื่อมต่อสายเคเบิล GIS รวมถึง:

• Cable Lug: ช่วยในการเชื่อมต่อระหว่างคอนดักเตอร์สายเคเบิลและเทอร์มินัล

• Box Body: ทำจากอลูมิเนียมอัลลอยด์หรือวัสดุที่คล้ายคลึงกัน ให้การสนับสนุนโครงสร้างและป้องกัน

• Reliable Support Insulator: ฉนวนอีพ็อกซี่เกรดสูงที่ไม่เกิดรอยติด ให้คุณสมบัติทางกลและไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม ฉนวนเหล่านี้เข้ากันได้กับสารประกอบของก๊าซ SF6 รับประกันอายุการใช้งานที่ยาวนานสำหรับเทอร์มินัล ดีไซน์ยังอนุญาตให้มีการแบ่งชิลด์ของสายเคเบิลได้

• Filling Compound: เช่น น้ำมันหม้อแปลง น้ำมันโพลิบิวทีน หรือสารที่คล้ายคลึงกัน ช่วยในการฉนวนและลดความเครียด

• Stress Control Cone with Bundle Tape: จัดการความเครียดไฟฟ้าที่บริเวณส่วนต่อระหว่างฉนวนสายเคเบิลและเทอร์มินัล

• Rigid Cable Support: ตัวเชื่อมต่อถูกล็อกอย่างมั่นคงโดยฮูดเกลียวที่ด้านบนของฉนวนรองรับ ดีไซน์นี้รับประกันว่าการเชื่อมต่อไฟฟ้าระหว่าง GIS และเทอร์มินัลไม่ได้รับแรงกลจากสายเคเบิล

• Positive Sealing System: ใช้ระบบปิดผนึกด้วยแหวน "O" คู่เพื่อปิดผนึกช่องน้ำมันของเทอร์มินัลจากช่อง SF6 ของ GIS ซีลที่ถูกกดอย่างเต็มที่ป้องกันการเข้าสู่ภายในเทอร์มินัลของธาตุในบรรยากาศ

• Earthing Clamp: ให้การเชื่อมต่อที่มั่นคงสำหรับการต่อภาค

รูปที่ 4 แสดงแผนภาพของเทอร์มินัลสายเคเบิล GIS บางรุ่นที่มีจำหน่ายในตลาดไม่จำเป็นต้องใช้น้ำมัน ทำให้ไม่จำเป็นต้องมีกล่องบรรจุน้ำมัน

ระบบปิดผนึก การเชื่อมต่อ และความต้องการในการติดตั้งสำหรับเทอร์มินัลสายเคเบิล GIS

ระบบปิดผนึก

ระบบปิดผนึกของเทอร์มินัลสายเคเบิล GIS มีความสำคัญอย่างยิ่งและต้องออกแบบอย่างละเอียด ฟังก์ชันหลักคือป้องกันการรั่วไหลของน้ำมันหรือก๊าซเข้า GIS ระบบปิดผนึกที่เสียหายอาจทำให้เกิดความล้มเหลวของฉนวน การสูญเสียก๊าซ และความเสี่ยงด้านความปลอดภัย ด้วยการรับประกันระบบปิดผนึกที่แข็งแรงและเชื่อถือได้ ความสมบูรณ์ของสภาพแวดล้อม GIS และระบบไฟฟ้าโดยรวมจะได้รับการรักษา

ชิ้นส่วนการเชื่อมต่อที่เหมาะสม

ผู้ผลิต GIS มีความรับผิดชอบในการให้ชิ้นส่วนการเชื่อมต่อที่เหมาะสมซึ่งถูกออกแบบมาเพื่อติดตั้งที่ปลายสายเคเบิล ชิ้นส่วนนี้มีความสำคัญในการสร้างการเชื่อมต่อที่มั่นคงและไฟฟ้าระหว่างสายเคเบิลและ GIS ดีไซน์และการเข้ากันได้ของชิ้นส่วนการเชื่อมต่อที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้การรวมและการทำงานของช่องต่อระหว่างสายเคเบิลและ GIS ราบรื่นและมีประสิทธิภาพ