MV & HV Kablo Ekipmana ve Bağlantılarına Sonlandırma

Elektrik Bağlantı Sonlandırmasında Genel Sorunlar ve Dikkat Edilmesi Gerekenler

İç mekan anahtar kabinleri, elektrik motorları, güç transformatörleri, ölçüm transformatörleri ve diğer orta gerilimli (MV, gerilim aralığı 1 kV<V<60 kV) ve yüksek gerilimli (HV, V≥60 kV) ekipmanlarda elektrik bağlantılarını sonlandırmak konusunda birçok zorluk ortaya çıkar. Bu sorunlar genellikle anahtar kabinleriyle ilgili olan karmaşık sonlandırma tasarımlarından kaynaklanır. Bu endişeleri etkili bir şekilde ele almak için ekipman üreticisi ile sıkı koordinasyon sadece tavsiye edilebilir değil, aynı zamanda de çok önemlidir.

Elektrik Makinelerinde Sonlandırma ve Yeraltı - Havuz Kablo Geçişi Konusunda Dikkat Edilmesi Gereken Faktörler

Elektrik Makinelerinde Sonlandırma Faktörleri

Elektrik makinelerini sonlandırırken, güvenli, güvenilir ve verimli bir operasyon sağlamak için kapsamlı bir faktör seti dikkatle düşünülmelidir:

• Bus ve Destek Yapıları: Busbarların ve destek yapılarının tasarımı, malzemesi ve dayanıklılığı kritiktir. Elektrik akımlarına, mekanik streslere ve potansiyel kısa devre kuvvetlerine dayanabilmeli, doğru hizalamayı ve istikrarı korumalıdır.

• Anahtar Kesici yalıtım yapısı: Anahtar kesicilerin içindeki yalıtımın bütünlüğü, elektriksel bozulmalara engel olmak için hayati öneme sahiptir. Nominal gerilime, geçici aşırı gerilimlere ve çevresel koşullara karşı başarısız olmadan dayanabilmelidir.

• PD (Kısmi Deşarj) Analizi: Kısmi deşarj analizi, yalıtımın erimesinin erken işaretlerini tespit etmeye yardımcı olur. Kısmi deşarjlar, eğer ele alınmazsa felaket gibi sonuçlar doğurabilecek yalıtım sistemindeki potansiyel zayıflıkları gösterebilir.

• Yalıtım Malzemesi: Yağ, sülfür heksaflorür (SF6) veya vakum gibi yalıtım malzemesi seçimi, performansa önemli bir etkiye sahiptir. Her malzemenin yalıtım gücü, ark söndürme yetenekleri, çevre etkisi ve bakım gereksinimleri açısından kendi avantajları ve sınırlamaları vardır.

• Paslanma Sistemi Durumu: Bileşenleri yerinde tutan paslanma sistemi iyi durumda olmalıdır. Hatalı bir paslanma sistemi, gevşek bağlantılar, artan elektrik direnci ve potansiyel aşırı ısınma nedeniyle sorunlar yaratabilir.

• Soğutma Gaz Türü: Gaz tabanlı soğutma sistemlerine bağlı makinelerde, kullanılan soğutma gazının tipi, ısı dağılımı ve genel performans üzerinde etkidir. Farklı gazların farklı termal iletkenlikleri ve ısı taşıma kapasiteleri vardır.

• Yerleştirilmiş Bileşenlerin Yüksek Gerilimli İletkenlere Yakınlığı: Yerleştirilmiş bileşenlerin yüksek gerilimli iletkenlere olan yakınlığı kritiktir. Yakınlık, elektriksel sızıntı, flashover veya interferans riskini artırabilir, bu nedenle uygun yalıtım ve aralığın sağlanması gerekir.

Yeraltı Kablolardan Havuz Hatlarına Geçiş Sonlandırmaları

Yeraltı kablolardan havuz hatlarına geçiş sonlandırmaları, yaygın olarak OH/OG sonlandırmaları olarak bilinen, elektrik dağıtım ağlarında önemli bir rol oynar. Bu sonlandırmalar genellikle 36 kV'ye kadar nominal gerilimli sistemler için tasarlanmıştır. İlk fonksiyonları, dağıtım sistemini önceden monte edilmiş iç veya dış anahtar kabinlerine bağlamak ve elektrik gücünün yönlendirilmesini sağlarken, şehir merkezlerinden geçen havuz hatlarına ihtiyaç duymadan işlemesi gibidir.

OH/OG sonlandırmaları, yağ kağıt ve çapraz bağlantılı polietilen (XLPE) yalıtımlı kablolarla uyumludur, bu kablolar tek çekirdekli veya üç çekirdekli olabilir. Dışarıda kurulmuş olup, ahşap, beton veya metal olan havuz hatı direklerine sabitlenen metalle yapılardan asılır, Şekil 1'de gösterildiği gibidir.

OH/OG sonlandırmaları için temel bir güvenlik gereği, metalle yapıların uygun şekilde topraklanmasıdır. Bu topraklama, elektrik şoklarından koruma, hata akımlarını dağıtmak ve sistemin genel elektriksel güvenliğini sağlamaktadır.

OH/OG Metalle Yapı ve Kablo Kurulumu, Dirsek Sonlandırmaları İçin Gereklilikler

OH/OG Metalle Yapı ve Kablo Kurulumu Gereklilikleri

OH/OG (Havuz/Yeraltı) metalle yapının yüksekliği rastgele değildir; ilgili endüstri standartları tarafından tanımlanan minimum yalıtım güvenliği mesafesine sıkı sıkıya uyması gerekir. Bu uyum, insanların, ekipmanların ve genel elektrik sisteminin güvenliğini sağlamak, elektrik tehlikelerini (kasıtsız temas veya yere parlayış gibi) önlemek için kritiktir.

OH/OG sonlandırmaları için kablo kurulumu sırasında, kablolar trafiğin geldiği tarafa bakan direk tarafına yerleştirilmelidir. Bu yerleştirme, araçlardan zarar görmeleri riskini azaltarak, elektrik altyapısının güvenilirliğini ve ömrünü artırır. Ayrıca, kurulum süreci boyunca ve kablolardaki son pozisyonda, üretici tarafından belirtilen minimum iç eğrilik yarıçapına uymak zorunludur. Bu gerekliliği karşılamamak, kablonun yalıtım ve iletkenlerinin iç kısmına zarar verebilir, potansiyel olarak elektriksel arızalara yol açabilir. Bazı durumlarda, minimum eğrilik yarıçapının korunması için daha uzun direkler gerekebilir, bu da planlama ve kurulum aşamalarında ek bir dikkate değer nokta oluşturur. Ayrıca, OH/OG sonlandırmaları, hayvanların kablolara zarar vermesinden dolayı güç kesintileri ve güvenlik risklerine neden olmaması için hayvan koruması önlemleriyle tasarlanmalıdır.

Dirsek Sonlandırmaları

Kablo sonlandırmaları, çeşitli ekipmanların terminaline, dönüşümlere, motarlara ve önceden monte edilmiş anahtar kabinlerine kablo bağlantısı sağlamak için yaygın olarak kullanılır. Ancak, elektrik kurulumunun özel koşulları veya ekipman terminalinin doğası nedeniyle, bazen kablo bağlantısının flançlara bağlanmasını sıktırma ihtiyacı olabilir. Bu durumlarda, Şekil 2'de gösterildiği gibi, dirsek sonlandırmaları tercih edilen seçenektir. Bu özel sonlandırmalar, güvenli bir elektriksel bağlantı sağlarken, ayrıca gerekli sızdırmazlık işlevini de sağlar, elektrik sistemini çevre unsurlarından korur ve onun kararlı çalışmasını sağlar.

Dirsek Sonlandırmaları ve Halka Anahtarlama Birimleri (RMU)’daki Uygulamaları

Dirsek sonlandırmaları, özellikle halka anahtarlama birimlerinin (RMU) flançlarına kablo bağlantısı sağlama konusunda kritik ve özelleştirilmiş bir görevi üstlenir. RMU kompakt, kendine yeterli, tamamen yalıtılmış anahtar kabin sistemleridir ve genellikle sülfür heksaflorür (SF6) gibi yalıtım ortamını kullanırlar. Bunlar, ikincil dağıtım ağlarında yaygın olarak kullanılır ve yerel düzeyde elektrik gücün yönetilmesi ve dağıtılmasında önemli bir rol oynar.

RMU'nun en önemli özelliklerinden biri, iç ark direnç yeteneğidir, bu da elektrik sisteminin güvenliğini ve güvenilirliğini artırır. RMU'nun canlı parçaları bakım gerektirmeyen şekilde tasarlanmıştır, bu da sıklıkla müdahale ihtiyacını azaltır ve kapalı kalma süresini minimize eder. Ayrıca, modüler doğası sayesinde, kurulum noktasında kolayca genişletilebilir, böylece sistem zaman içinde değişen güç taleplerine uyum sağlayabilir.

RMU'larda anahtar-kesici kombinasyonları ile füze veya anahtar kesiciler kullanılarak anahtar ve koruma işlevleri gerçekleştirilir. Bu yapılandırma, elektrik sisteminin güvenli bir şekilde izole edilmesini, hataların hızlı bir şekilde tespit edilip temizlenmesini ve dağıtım ağının bütünlüğünün korunmasını sağlar.

Dirsek sonlandırmaları, sadece RMU flançlarına kablo bağlantısı sağlamakla kalmaz, aynı zamanda birden fazla kabloyun aynı ekipman flançına bağlanmasına da uygundur. Şekil 3'te gösterildiği gibi, bu sonlandırmalar, elektrik gücünün verimli bir şekilde dağıtılmasını sağlarken, genel sistemin bütünlüğünü ve güvenliğini koruyan pratik ve güvenilir bir çözüm sunar.

Elastimold Kablo Bağlantıları ve Sonlandırmaları

Elastimold, 36 kV'ye kadar nominal gerilim için kablo splicing ve sonlandırma ekipmanları ve aksesuarları sunan tanınmış bir markadır.

Elastimold kablo sonlandırmaları, tek parça ve modüler tasarımlarla gelir. Bu esnek modeller, yeraltı kablolarından çıplak havuz iletkenlerine, canlı ön ekipmana bağlantılar ve dirsek bağlantıları dahil çeşitli uygulamalar için uygun olup, hem içeride hem de dışarıda kullanılabilir. Kolayca yağ, SF6 ve hava yalıtımlı yüksek gerilimli anahtar kabinlerine, dönüşümlere, motorlara ve kondansatörlere entegre edilebilir.

Elastimold ürünlerinin tasarımları gelişmiş silikon lastik yalıtım malzemelerini içerir. Bu malzemeler, sürünme, elektrik darbeleri, hava şartları ve kontaminasyona karşı önemli bir direnç sağlar, bu da en sert koşullarda bile güvenilir bir performans sağlar. Elastimold ünitelerin kompakt ve hafif yapısı, sınırlı alanlarda kolay kurulumu sağlar ve serbest asılı uygulamaları mümkün kılar.

Elastimold cihazları ayrıca ATEX sertifikalıdır. ATEX, 94/9/EC (Avrupa Komisyonu) direktifinin Fransızca başlığı "Appareils destinés à être utilisés en ATmosphères Explosibles" (Patlayıcı Atmosferlerde Kullanılmak Üzere Tasarlanmış Ekipmanlar)'dan türetilmiştir. Bu yüksek gerilimli flançlar, petrol, gaz ve petrokimya endüstrilerinde bulunan tehlikeli alanlarda, yağ veya hava yalıtımlı anahtar kabinler ve dönüşümlerde kullanılmak üzere uygundur. Elastimold ekipmanlarının imalatı, IEC (Uluslararası Elektroteknik Komisyon), ANSI/IEEE (Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü/Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitüsü) ve CENELEC (Avrupa Elektroteknik Standartlaşma Komitesi) tarafından belirlenen uluslararası standartlara uygun olarak yapılır.

Elastimold, belirli uygulamalar için birkaç özel cihaz sunar:

• Ayırılabilir Dirsek Bağlantıları ve Aksesuarları: Bu yük kesme konektörleri, güç dağıtım sistemlerinde kabloları ve ekipmanları kolay bir şekilde bağlamak ve ayırmak için pratik bir yöntem sağlar. Yük kesme dirsekler, standard hot-stick araçları kullanılarak enerjilendirilmiş işlem için tasarlanmıştır, yük aç/kapat işlemlerini sağlar ve görülebilir bir ayrıştırma sağlar. Bileşenler yalıtılmış kapaklar, stopperler ve park flançları kullanılarak izole edilebilir.

• Metal Oksit Varistor (MOV) Kasırga Arresterleri: Bu arresterler, tamamen korunaklı ve tamamen su altına alınamalıdır, aşırı gerilim koruması için tasarlanmıştır. Diğer Elastimold aksesuarlarına kolayca bağlanabilmesi için 200 A ayırılabilir konektör arayüzleri sunar. Elastimold arresterleri, yeraltı güç dağıtım sistemlerinde genellikle bulunan dönüşümler, kablolar, ekipman ve diğer bileşenler için yıldırım ve anahtarlama kasırgalarına karşı yüksek gerilim koruması sağlar. Doğru yerleştirme, gerilim seçimi ve yükseltme direkte arresterleriyle koordinasyon, koruma marjlarını önemli ölçüde artırabilir ve zararlı kasırga gerilimlerini minimize edebilir. Tipik uygulamalar, radial sistemin ucunda veya döngü sisteminde açık bir noktanın her iki ucunda arrester kurulumunu içerir, stratejik yukarı akış noktalarına ek arresterler eklenerek en iyi koruma sağlanır.

• Füzelendirilmiş Dirsekler: Bu, OH/OG kablo sonlandırmalarında akım koruması için değiştirilebilir akım sınırlama füzeleri ile 200 A ayırılabilir konektör arayüzleri ile diğer Elastimold aksesuarlarıyla uyumlu olan bir kombinasyondur.

Raychem, kablo splicing ve sonlandırma ekipmanları alanında tanınan başka bir markadır.

GIS (Gaz Yalıtımlı Alt Istasyonlar) için Sonlandırmalar

Alt istasyon kurulumu için mevcut alan sınırlıysa veya çevresel koşullar aşırı sertse, genellikle Gaz Yalıtımlı Alt Istasyon (GIS) tercih edilir. GIS, topraklanmış metalle bir kap içinde çok bileşenli bir montajdır. Bu, bus barları, anahtar kesicileri, izolatörleri ve ölçüm transformatörlerini içerir ve sıkıştırılmış sülfür heksaflorür (SF6) gazı, güvenilir phase-to-ground yalıtımı sağlamak için birincil yalıtım ortamıdır. GIS genellikle içeride kurulur, ancak dışarıda kurulmuş modeller de mevcuttur.

GIS birimleri, kablo sonlandırmalarının kurulduğu kablo sonlandırma kapları ile donatılmıştır. IEC Standard 60859'a göre, hem kaplar hem de kablo sonlandırmaları, değiştirilebilirlik için belirli boyut gerekliliklerini karşılamalıdır. GIS için kablo sonlandırmaları, gaz, yağ-kağıt ve XLPE yalıtımlı kablolar için uygundur ve önceki bölümlerde tartışılan kablo bağlantıları ile birçok bileşeni paylaşır.

GIS Kablo Sonlandırmalarının Özellikleri

GIS kablo sonlandırmalarının ana özellikleri şunlardır:

• Kablo Lug: Kablo iletkeni ile sonlandırma arasındaki bağlantıyı sağlar.

• Kutu Gövdesi: Genellikle alüminyum alaşımlı veya benzeri bir materyalden yapılmış, yapısal destek ve koruma sağlar.

• Güvenilir Destek Yalıtıcısı: Yüksek kalite, iz bırakmayan epoxy yalıtıcılar, mükemmel mekanik ve elektriksel özellikler sunar. Bu yalıtıcılar, SF6 gaz ürünleriyle uyumludur, bu da sonlandırma için uzun ömürlülük sağlar. Tasarımı, opsiyonel bir kablo kalkan kopuşunu da sağlar.

• Dolgu Maddesi: Dönüşüm yağı, polibütin yağı veya benzeri maddeler, yalıtım ve stres hafifletme konusunda yardımcı olur.

• Stres Kontrol Konusu ve Paket Şeridi: Kablo yalıtımı-sonlandırma arayüzüne elektrik stresini yönetir.

• Rijit Kablo Destek: Bağlantı, destek yalıtıcının tepesindeki bir dişli kapağın yardımıyla güvenli bir şekilde kilitleyilir. Bu tasarım, kablo sonlandırma ile GIS arasındaki elektriksel bağlantının, kablo tarafından yapılan mekanik kuvvetlere maruz kalmamasını sağlar.

• Pozitif Sigortalama Sistemi: Sonlandırma yağı bölmesini, GIS SF6 bölmesinden sigortalayan çift "O" halka sigortalama sistemi kullanılır. Tamamen tutulan sargılar, atmosferik unsurların sonlandırma içine girmesini önlemek için sıkıştırılır.

• Toprak Klipsi: Toprak bağlantı için güvenli bir bağlantı sağlar.

Şekil 4, bir GIS kablo sonlandırmasının şemasını göstermektedir. Pazar üzerinde bazı modeller, yağ kullanımını gerektirmeden, yağ kapını ortadan kaldırır.

GIS Kablo Sonlandırmaları için Sigortalama, Bağlantı ve Kurulum Gereklilikleri

Sigortalama Sistemi

GIS kablo sonlandırmaları için sigortalama sistemi, en üst düzey önem taşır ve titizlikle tasarlanmalıdır. Ana işlevi, yağı veya gazı GIS'e sızdırılmasını önlemektir. Hasarlı bir sigorta, yalıtım arızalarına, gaz kaybına ve potansiyel güvenlik tehlikelerine yol açabilir. Güçlü ve güvenilir bir sigortalama mekanizması ile, GIS ortamının bütünlüğü ve genel elektrik sisteminin korunması sağlanır.

Eşleşen Bağlantı Parçası

GIS sağlayıcısı, kablo ucuna özel olarak monte edilmiş bir eşleşen bağlantı parçası sağlamaktan sorumludur. Bu bileşen, kablo ile GIS arasında güvenli ve elektriksel bir bağlantı kurmak için kritiktir. Eşleşen bağlantı parçasının hassas tasarımı ve uyumluluğu, kablo-GIS arayüzünün sorunsuz entegrasyonu ve optimal performansı için hayati öneme sahiptir.

İzolasyon ve Test Tesisleri

Elektrik sisteminin güvenliği ve güvenilirliği için, bir besleme kablosunu güvenli bir şekilde izole etmek için uygun tesisler sağlanmalıdır. Bu izolasyon yeteneği, bakım, onarım veya hata bulma işlemleri sırasında gereklidir. Ayrıca, yüksek gerilim test kablosunu ya GIS'e ya da kabloya bağlamak için önlemler alınmalıdır. Bu test tesisleri, rutin incelemeler ve teşhis testlerini gerçekleştirmek, kablo ve GIS'in durumunu değerlendirmek ve potansiyel sorunların büyük sorunlara dönüştüğüne kadar çözümlenmesini sağlamak için kullanılır.

GIS Sonlandırma Kurulumu için Gerekli Araçlar ve Aksesuarlar

GIS kablo sonlandırmalarının başarılı bir şekilde kurulması için, belirli bir set uygun araçlar ve aksesuarlar kaçınılmazdır:

• Panduit Telsiz: Bu telsiz, stres konusuna paket şeridi uygulamak için özel olarak tasarlanmıştır. Paket şeridinin doğru uygulanması, elektrik stresinin yönetilmesi ve sonlandırma için uzun vadeli güvenilirlik açısından kritiktir.

• Circlip Telsiz: Üst montajın kurulumu için kullanılan circlip telsiz, bu önemli bileşeni yerine getirmek için gerekli kavrama ve hassasiyeti sağlar.

• Adapter Flange: Adapter flange, farklı bileşenler arasındaki bağlantıyı sağlama konusunda önemli bir rol oynar, GIS sonlandırma sisteminde uygun uyum ve hizalama sağlar.

• Üst Montaj Çıkarma Seti: Bu set, bakım ve onarım işlemlerinde, gerektiğinde üst montajın güvenli ve etkin bir şekilde çıkarması için vazgeçilmezdir.

• Yeniden Montaj Seti: Yeniden montaj seti, bakım veya onarım sonrası sonlandırma parçalarının doğru bir şekilde yeniden yerleştirilmesi için gerekli tüm bileşenleri ve donanımları içerir.

• Toprak Seti: Toprak seti, elektrik sisteminin ve personelin güvenliği için toprağa güvenli bir elektriksel bağlantı kurmayı sağlar.

• Ekran Bağlantısı: Ekran bağlantısı, kablonun uygun bir şekilde toprağa bağlanmasını ve korumasını sağlar, elektromanyetik interferansı azaltır ve kablo-GIS sisteminin genel performansını artırır.