Unit Ring Utama SF6 10kV: Struktur Kekalahan & Kualiti Penghujung Kabel

1. Pengenalan Unit Utama Cincin SF6 10kV (RMU)

Unit utama cincin SF6 10kV biasanya terdiri dari tiga bahagian utama: kompartmen gas (tangki), kompartmen mekanisme operasi, dan kompartmen sambungan kabel.

• Kompartmen gas adalah komponen inti RMU. Ia diisi dengan gas SF6 dan menampung elemen-elemen penting seperti sakelar beban, busbar, dan poros sakelar. Sakelar beban mempunyai reka bentuk tiga posisi—merangkumi fungsi penutupan, pembukaan, dan penyambungan ke tanah—dan dibina secara utama dengan sakelar pisau dan ruang pemadam ark, menggunakan gas SF6 untuk mencapai prestasi isolasi dan pemadaman ark yang luar biasa.

• Di dalam kompartmen mekanisme operasi, mekanisme operasi disambungkan melalui poros sakelar kepada sakelar beban dan sakelar penyambungan ke tanah. Operator memasukkan batang operasi manual ke dalam lubang operasi untuk melakukan operasi penutupan, pembukaan, dan penyambungan ke tanah. Kerana kontak sakelar tertutup dalam tangki gas yang tertutup dan tidak kelihatan, indikator posisi yang langsung disambungkan ke poros sakelar diberikan pada mekanisme operasi, menunjukkan status semasa sakelar beban dan sakelar penyambungan ke tanah dengan jelas. Interlok mekanikal dipasang antara sakelar beban, sakelar penyambungan ke tanah, dan tutup depan untuk memenuhi keperluan "lima pencegahan", memastikan keselamatan operasi.

• Kompartmen sambungan kabel terletak di bahagian depan RMU, memudahkan sambungan kabel. Sambungan antara kabel dan bushing insulasi RMU boleh menggunakan aksesori kabel silikon getah yang boleh disentuh atau tidak boleh disentuh, memenuhi keperluan keselamatan yang berbeza dalam pelbagai persekitaran operasi.

2. Analisis Dua Insiden Kesalahan

2.1 Kesalahan Pencemaran Gas SF6

Pada pukul 21:47, 31 Mac 2015, garis 10kV mengalami gangguan. Semasa pemeriksaan sepanjang garis, asap terlihat berasal dari RMU Yangmeikeng. Setelah membuka pintu kabinet, didapati tiang terminal sakelar #2 telah patah dan tangki gas bocor. Pemeriksaan lanjutan setelah mengeluarkan sambungan elbow menunjukkan bahawa baut dua kepala yang digunakan untuk memasang bushing tidak sejajar dengan pusat lubang lug, menyebabkan bushing terkena tekanan ke bawah yang berterusan dari kabel. Ini menyebabkan retakan di ujung atas dasar bushing, mengakibatkan pencemaran gas SF6. Jenis RMU ini (model: GAK4, pengeluar: Shenzhen Minyuanshun, iaitu Ormazabal) telah mengalami kegagalan serupa beberapa kali, menunjukkan cacat reka bentuk atau pembuatan yang bersifat keluarga.

Kesalahan ini sering berlaku pada tiang terminal kabel. Penyebab utama termasuk pemasangan kabel yang tidak tepat yang menyebabkan tekanan mekanikal jangka panjang pada tiang terminal, atau masalah pembuatan intrinsik pada RMU itu sendiri—seperti segel yang tidak mencukupi pada titik-titik tertentu—keduanya dapat menyebabkan pencemaran gas SF6.

2.2 Kesalahan Terminal Kabel di RMU

Pada Disember 2014, semasa patroli rutin, hitaman diperhatikan pada pintu kabinet RMU 10kV, menunjukkan kemungkinan pelepasan elektrik. RMU tersebut adalah unit empat kompartmen, dengan kompartmen keempat tidak digunakan dan dijadikan cadangan. Setelah pemadaman dan pemeriksaan kabinet, tanda-tanda pelepasan yang jelas ditemukan di kompartmen kedua dan ketiga. Di kompartmen kedua, fasa C menunjukkan bukti jelas pelepasan dari kerucut stres ke badan kabinet.

Kerucut stres telah dipasang terlalu rendah, sepenuhnya berada di bawah titik potongan lapisan semikonduktor kabel. Ujung bawahnya gagal tumpang tindih dengan potongan semikonduktor, dan ujung atasnya tidak menghubungi lapisan semikonduktor dalam sambungan elbow. Ini mengakibatkan konsentrasi medan elektrik di tepi atas kerucut stres, menyebabkan perobohan isolasi seiring waktu dan pelepasan ke dinding kabinet. Di kompartmen ketiga, sambungan elbow fasa B menunjukkan tanda-tanda kerusakan akibat arcing yang jelas.

Setelah dibongkar, didapati bahwa lug terminal yang digunakan direka untuk aplikasi luar, bukan jenis asli yang ditentukan. Karena perbedaan dimensi, lug untuk luar mempunyai diameter dalam yang lebih kecil, mencegahnya duduk sepenuhnya di bawah stud terminal. Untuk mengimbangi, cincin diletakkan secara tidak tepat antara lug dan konduktor bushing, mengakibatkan kontak yang buruk, hambatan yang meningkat, dan overheating. Selain itu, sambungan elbow yang digunakan di kompartmen ini terlalu besar dan tidak sesuai dengan kerucut stres, gagal menyegel terminasi kabel dengan rapat. Ini merosakkan integritas isolasi penuh RMU, membolehkan embun menumpuk di permukaan isolasi kabel dan insulator sokongan, mengurangkan prestasi isolasi dan menciptakan jalur pelacakan.

Secara kesimpulan, kualitas fabrikasi terminasi kabel dan sambungan antara kabel dan RMU sangat penting. Mengingat struktur padat dan ruang internal yang terbatas pada RMU, presisi tinggi dalam kerja sambungan kabel diperlukan. Penanganan yang tidak tepat pada konduktor, shield, atau lapisan semikonduktor—yang menyebabkan jarak creepage yang tidak mencukupi—dapat dengan mudah mengakibatkan kegagalan isolasi. Kawalan kualiti yang ketat semasa pemasangan terminasi kabel diperlukan untuk mencegah kesalahan pada sumber dan mengurangi kemungkinan gangguan.