Problemes i mesures correctores per a les connexions de cablats de la unitat principal de tanca comuna aïllada amb gas SF₆ de 10kV (estil europeu)
Problemes i mesures correctores per a les connexions de cables d'unitats de distribució en anell (RMU) de tanca comuna de 10kV amb aïllament de gas SF₆ (estil europeu)
Amb l'ús extensiu de línies de cable en xarxes de distribució urbana, les unitats de distribució en anell (RMU) de 10kV amb aïllament de gas SF₆ i tanca comuna (estil europeu) són ampliament adoptades com a nodes de xarxa gràcies a les seves característiques d'aïllament total, closura completa, operació sense manteniment, mida compacta i instal·lació flexible. Aquestes RMU d'estil europeu són adequades per a zones costaneres amb entorns humits i boirós salí, oferint una alta fiabilitat operativa.
Les falles operatives recents en les RMU indiquen que la majoria dels problemes prové de punts de connexió entre els embolcalladors de les RMU i els cables de 10kV. Això és especialment cert per a les RMU interiors i exteriors que tracten corrents grans i cables de gran secció. Quan es produeix una falla, s'ha de desenergetitzar tota la RMU i reemplaçar-la, i s'ha de reinstal·lar el seu connector T de cable. Això afecta significativament la fiabilitat de l'abastament d'energia i comporta pèrdues econòmiques substancials.
La connexió entre els embolcalladors de les RMU i els cables de 10kV és un punt feble operatiu crític. Aquest article analitza els problemes existents i proposa mesures correctores.
1. Problemes amb les RMU de tanca comuna i les connexions de cables de tres còres
Actualment, les RMU de 10kV amb aïllament de gas SF₆ i tanca comuna (estil europeu) i els seus connectors T de cable associats són predominantment marques europees. Estan dissenyades principalment per a cables de un sol còre, que són més fàcils de fixar i instal·lar, no imposen torsió als embolcalladors, asseguren un bon contacte entre el terminal i l'embolcallador, i redueixen la probabilitat de falles tèrmiques. En canvi, la instal·lació de cables de tres còres és significativament més complexa, conduint a diversos problemes absents en les instal·lacions de cables de un sol còre:
- El punt de fixació del cable de tres còres és la guaina exterior: Les fases individuals no es poden fixar independentment. Fins i tot després de la connexió, el pes propi del cable o les forces externes poden transmetre torsió als segments dels embolcalladors.
- L'alineació de la seqüència de fases requereix torsió: Durant la instal·lació dels cables de tres còres, sovint cal aplicar torsió abans de la fixació per alinear la seqüència de fases. Després de la instal·lació, l'estrès intern generat per aquesta torsió es libera gradualment, generant una torsió de restabliment que actua sobre els embolcalladors.
- Alçada limitada de la cambra de cables: L'alçada compacta de la cambra de cables de les RMU (dissenyada per a cables de un sol còre) limita la longitud disponible de cada fase individual del còre del cable.
- Ajust limitat després de la terminació: Un cop es pren la llaveta del cable, la longitud de la instal·lació queda fixada. Amb longituds de còres individuals més curtes (a causa de les restriccions d'espai) que són difícils de doblegar, forçar el connector T en posició sovint requereix aplicar forces excessives de empujar, traccionar o palancar. Això suposa un risc de danificar els embolcalladors o causar un mal contacte.
2. Mesures correctores
Per abordar els problemes anteriors, es poden implementar mesures correctores relacionades amb la pròpia RMU, els connectors T, les pràctiques d'instal·lació i la base civil de la RMU.
2.1 Unitat de distribució en anell (RMU)
2.1.1 Augmentar adequadament l'alçada de la cambra de cables:
Les cambers de cables de les RMU de tanca comuna SF₆ són típicament petites (aprox. H: 600mm, W: 350mm). Això s'ajusta bé als cables de un sol còre, però fa molt difícil la instal·lació dels connectors T, especialment per a cables de gran secció (240mm² o 300mm²) de tres còres. La màniga trifurcada del connector T també necessita espai, deixant només ~400mm per als còres del cable. Els còres de gran secció són rígids, i juntament amb les restriccions del lloc, assolir la posició correcta del connector T és un repte.
- Solució: Tot i que les RMU de tanca comuna estan estandarditzades, l'alçada d'instal·lació es pot augmentar utilitzant una base d'ampliació. Augmentar l'alçada de la cambra a ~800mm i assegurar que la distància vertical de la presa de cable des del punt central dels embolcalladors HV sigui ≥750mm permet que les longituds dels còres siguin ~600mm. Això facilita la instal·lació correcta del connector T. Essencialment, la base d'ampliació allarga els còres de fases separades després de la divisió del cable de tres còres, permetent una connexió similar a la dels cables de un sol còre.
- Avantatges: (1) Redueix significativament la torsió als embolcalladors; (2) Augmenta la tolerància d'instal·lació, minimitzant la necessitat de força; reduint el risc de fugues de gas; (3) Facilita la posició correcta de les llavetes i les cones de tensió.
2.1.2 Tenir en compte la conductivitat dels embolcalladors en la selecció de la RMU:
Les RMU estàndard de 630A sovint tenen embolcalladors de tipus llaveta amb un diàmetre de tub de cobre exterior de 25mm i un forat interior roscat per a bolts M16 (àrea conductora ~289,6mm²). L'àrea de contacte real sovint és menor degut a toleràncies d'ajust. Quan es fan servir bolts d'acer inoxidable (a causa del cobre blau), la conducció depèn només d'aquest contacte final. Dins de l'aïllament sellat, la dissipació de calor és pobra. Si el contacte entre la llaveta i l'embolcallador és deficient en corrents altes (>400A), es produeixen falles tèrmiques.
- Solució: Per a les RMU que utilitzen cables de 240mm² o 300mm² que porten >400A, seleccionar models amb embolcalladors amb classificació de 800A (tub de cobre exterior Ø 32mm) per reduir el risc de falles tèrmiques.
2.1.3 Millorar la monitorització de la temperatura dels embolcalladors de la RMU:
Les RMU de tanca comuna sellades no es poden obrir per a inspeccions. La termografia IR estàndard no pot mesurar les temperatures dels joints. Afegir ports d'inspecció compromet la classificació IP.
- Solució:
- Comprovacions rutinàries: Palpar manualment la temperatura del panell frontal de la cambra de cables per detectar sobrecalentaments del connector T.
- Unitats crítiques: Desenergetitzar periòdicament després de l'operació inicial a corrents altes per inspeccionar les connexions en busca de signes de sobrecalentament.
- Millor pràctica (tecnologia): Instal·lar sensors de temperatura directament als embolcalladors de la RMU o als connectors T per a la monitorització de la temperatura en temps real.
2.2 Connector T de cable
2.2.1 Assegurar la qualitat dels components conductors:
Passar a bolts d'acer inoxidable fa que la conducció depengui només del contacte final, incrementant les exigències sobre l'estructura i la qualitat del material de la llaveta. Problèmes comuns trobats:
Superfície de contacte de la llaveta massa estreta / forat massa gran → àrea de contacte reduïda.
08/13/2025
