Maßnahmen zur Verhinderung häufiger Fehler bei 10kV SF₆ Ringmainanlagen (RMUs)

Maßnahmen zur Verhinderung häufiger Fehler bei 10kV SF₆-Ringhauptverteiler (RMUs)​

Während der Entwicklung des städtischen Verteilnetzes haben 10kV SF₆-Ringhauptverteiler (RMUs) (europäischer Stil), die als Ringversorgungsknoten dienen, aufgrund ihrer Merkmale wie vollständige Isolierung, vollständige Verschließung, wartungsfreier Betrieb, kompakte Größe und flexible, bequeme Installation weite Verbreitung gefunden. Allerdings hat sich mit der zunehmenden Anzahl von RMUs im Einsatz auch die Anzahl der Fehler innerhalb der RMUs allmählich erhöht.

​1 Häufige Fehler​

• ​Fehler an den RMU-Busleitungsverbindungen:​​ Die Erweiterungsbusleitungen der RMUs verwenden hauptsächlich steckbare Silikon-Gummi-Verbindungen, die vollständig isoliert und abgeschirmt sind, um die Zuverlässigkeit der elektrischen Leitfähigkeit und den Widerstand gegen Umweltbeeinflussungen zu gewährleisten. Sie ermöglichen eine beliebige Verbindung und Kombination nach Bedarf. Allerdings führt das Ausströmen von SF₆-Gas aus verschiedenen Gründen zu einer Reduzierung des Isolationsgrades und der Bögenlöschfähigkeit der RMUs, wodurch Busleitungsverbindungsfehler und Isolationsdurchschläge weiterhin wahrscheinlich sind.
• ​Fehler an der Verbindung zwischen RMU und Dreiadernkabel:​​ Bei der Installation von Dreiadernkabeln ist oft eine Phasenfolgeprüfung erforderlich, die die Anwendung eines externen Torsionsmoments vor der Fixierung erfordert. Nach der Installation wird die durch diese Verdrehung erzeugte innere Spannung allmählich freigesetzt und führt zu einem Rückstellmoment, das auf die Buchsen wirkt. Dies kann leicht zu Rissen in den Buchsen und damit zu Hochspannungsschlüssen führen.
• ​Fehler an den RMU-Kabelenden:​​ Der Raum für die Kabelabteilung in RMUs ist relativ klein, was hohe Anforderungen an den Herstellungsprozess der Kabelenden stellt. Unzureichende Behandlung des Leiters, der Halbleiter-Schicht oder der Schild-Schicht kann leicht zu Kabeldurchschlägen aufgrund unzureichender Kriechstrecke am Ende führen.

​2 Präventionsmaßnahmen​

• ​Sicherung von Leitungen mit großem Querschnitt, die in die RMU eintreten:​​
  Dreiadernkabel, die in die RMU eintreten, ​müssen direkt unter den Hochspannungsbuchsen mit Kabelklammern gesichert werden​. Andernfalls übt das Kabel Verdreh- oder Ziehkraft auf die Buchsen aus. Dauerhafte Belastung kann die Abdichtung zwischen den Buchsen und dem Gehäuse beschädigen, was zum Ausströmen von SF₆-Gas, Rissen in den Buchsen und letztendlich zu Hochspannungsschlüssen führt.
  Stellen Sie die vertikale Symmetrie der Kabelkerne ohne Verdrehung sicher. Der Abzweig-Handschuh sollte so tief wie möglich installiert werden, und die Position der Kabelklemme sollte ebenfalls so tief wie möglich sein, mit einem ​minimalen vertikalen Abstand von 750 mm​ von der Buchse.
  Während des Baus, wenn das Kabel von unten unter dem RMU-Fundament in die Kabelabteilung geführt wird, ​schneiden Sie das Ende des Kabels ab​, das während des Ziehens beschädigt wurde. Überprüfen Sie dann die Phasenfolge, korrigieren Sie den Eintrittswinkel des Kabels in die RMU, um die drei Kerne mit ihren jeweiligen Buchsen auszurichten. Wenn der Eintrittswinkel des Kabels zu groß ist, ziehen Sie das Kabel zurück in den Kabelgraben, stellen Sie den Winkel ein, füttern Sie es erneut in die RMU und sichern Sie es mit einer Kabelklemme.
• ​Kabelphasentrennung und -endbearbeitung:​​
  Bei der Phasentrennung ​sichern Sie zunächst das untere Ende des Kabelabzweig-Handschuhs​ mit einer Kabelklemme und dann kürzen Sie die Längen der Kabelkerne.
  Richten Sie den L2-Kern mit der L2-Buchse aus. Beugen Sie die L1- und L3-Kerne zunächst leicht von der Wurzel aus nach außen, richten Sie sie dann senkrecht nach oben aus, um sie mit ihren Buchsen auszurichten. Schrauben Sie die zweiteilige Fixierschraube an, hängen Sie den Kabelanschluss temporär an die Buchse, vergleichen Sie die Kabellänge und sägen Sie den überstehenden Kern ab. ​Stellen Sie sicher, dass die drei Kabelkerne korrekt und gleich lang sind und bündig sind​, um Spannungen an den Buchsen und schlechten Kontakt zwischen dem Kabelanschluss und der Buchsenfläche zu vermeiden.
  ​Wenn das Kabel nicht gesichert wird, bevor die Kernlängen gekürzt werden, gibt es keinen Bezugspunkt, was zu Fehlern führt. Daher ist die Sicherung des Kabels zuerst entscheidend.​​
  ​Achten Sie bei der Kabelentfernung auf folgende Punkte:​​
• Die Entferndimensionen ​müssen genau den Spezifikationen des Kabel-T-Body-Anschluss-Herstellers und deren zugehörigen Prozessdimensionen entsprechen​.
• ​Seien Sie äußerst vorsichtig​ beim Entfernen der äußeren Schichten, um die inneren Schichten nicht zu beschädigen.
• ​Vermeiden Sie auf jeden Fall​ längsgerichtete Kratzer auf der Kernisolation, um interne Kriechströme zu verhindern.
• ​Verwenden Sie immer​ die vom Hersteller vorgesehenen speziellen Reinigungstücher; vermeiden Sie Alternativen wie Industriealkohol.
• Für Installations-Schmierstoffe ​ist die Verwendung von Polyfluoropolyether (PFPE)​​-Fettprodukten empfohlen. Diese reagieren nicht mit Silikonkautschuk und gewährleisten langfristige Abdichtungs- und Isolierleistung. ​Vermeiden Sie die Verwendung von silikonbasierten Fetten, da gegenseitige Lösung und Trocknung mit Silikonkautschuk das Risiko von Grenzflächenkriechströmen erhöhen.
• ​Sicherstellung eines passenden Sitzes zwischen Spannungskonus und Kabelquerschnitt:​​
  Der Eingriff (Überlappung) muss angemessen sein. Zu großer Eingriff macht die Montage schwierig und birgt das Risiko, dass Komponenten brechen. Zu geringer Eingriff beeinträchtigt die Abdichtung und kann zu schweren Oberflächenentladungen führen.
  Für Kabel-T-Body-Verbindungen gibt es spezifische relative Positionierungsanforderungen für den Spannungskonus, die isolierende Außenhülle und das Kabel selbst, was weniger Flexibilität bietet. Die Installation ​muss streng nach den Anforderungen​ (die je nach Hersteller variieren) durchgeführt werden, um den Anforderungen an Spannungskontrolle und Isolierabdichtung gerecht zu werden.
  Darüber hinaus sollte der Spannungskonuskörper während der Installation soweit wie möglich im ​vertikalen Bereich​ des Kabels positioniert werden, um die beste Abdichtungseffektivität zu gewährleisten. ​Achten Sie besonders darauf, spitze Gegenstände​ von den inneren oder äußeren Oberflächen der Silikonkautschuk-Spannungskonuskomponenten fernzuhalten. Tragen Sie den vorgesehenen Installations-Schmierstoff ​gleichmäßig und getrennt​ auf die Kontaktflächen auf, die den Eingriff bilden.
• ​Installation von Ellbogen-Verbindungen:​​
  Die Leiterverbindung innerhalb von Kabel-Ellbogen-Verbindungen wird innerhalb der isolierten Außenhülle ausgeführt, was die Kontaktabnahme schwierig zu beobachten und zu prüfen macht. Daher ​muss sichergestellt werden​, dass die Fläche des Kabelanschlusses ​parallel und flach​ an der leitfähigen Fläche der RMU-Buchse liegt. Dies minimiert die Spannung, die der Kabelanschluss auf die Buchse ausübt, und gewährleistet einen vollständigen, guten Kontakt, um eine Erwärmung während des Betriebs zu vermeiden.
  Die Verpressung von Kabelanschlüssen an Drahtkerne ​muss dem Installationsverfahren folgen​. ​Achten Sie streng auf die Ausrichtung der Anschlussfläche​; sie sollte parallel zur Kupferfläche der Busleiterbuchse liegen, um einen flachen Kontakt zu gewährleisten. Wenn Sie ein Verpresswerkzeug verwenden, ​halten Sie die Prägeform 10-15 Sekunden geschlossen​, nachdem die volle Verpressposition erreicht wurde, um das Metall am Verpresspunkt plastisch stabilisieren zu lassen. Nach der Verpressung glätten Sie mit einem Feile alle Borsten oder scharfen Kanten auf der Anschlussfläche, reinigen Sie sowohl die Kernisolation als auch den Kabelanschluss. Schieben Sie den Kabelanschluss auf den Festhaltestift, schieben Sie den Kabel-Ellbogen-Verbindungsteil in die Buchse und installieren Sie ihn, um sicherzustellen, dass die Anschlussfläche ​eng und flach​ an der Kupferfläche der Buchse liegt.