10kV SF₆ gaasist ehitatud ühise tanki ringmõõdik (Euroopa-stiil) kaabelühenduste probleemid ja vastusildid

Probleemid ja vastukäivid 10kV SF₆ gaasiga täitdud ühise tanki ringmainunitide (Euroopa-stiil) kabelisidega

Linnaliste jaotusvõrkudes kabeliliini laialdasel kasutamisel on 10kV SF₆ gaasiga täitdud ühise tanki ringmainunitid (RMU-d) (Euroopa-stiil) laialdaselt kasutusele võetud võrgupunktideks, sest neil on täistäite, täielikult sulgitud, hooldusvaba, kompaktne ja paindlik paigaldus. Need Euroopa-stiilis SF₆ ühise tanki RMU-d sobivad soodsalt niiskete, soolikaussaastega rannikualadel ja pakuvad kõrget töötingimust kindlustust.

Hiljuti on RMU-de operatsioonilised väljakanded näidanud, et enamik probleeme tekib RMU bušingite ja 10kV kaablite ühenduspunktides, eriti suuret voolu ja suurte kaablitega töötavate sises- ja välistööd RMU-de puhul. Kui väljakanne tekkib, peab kogu RMU deenergeerima ja asendama ning kaabli T-keha ühendit uuesti paigaldama. See mõjutab oluliselt elektritarningu kindlustust ja tekitab suuri majanduslikke kahju.

RMU bušingite ja 10kV kaablite vaheline ühendus on kriitiline operatsiooniline nõrk koht. Selles artiklis analüüsitakse olemasolevaid probleeme ja pakutakse vastukäivi.

1. Ühise tanki RMU-de ja kolmejoone kaablide ühenduste probleemid

Praegu on 10kV SF₆ ühise tanki RMU-d (Euroopa-stiil) ja nende kaasaütlevad kaabli T-kehad peamiselt Euroopa brändid. Need on eelkõige mõeldud ühejoone kaablide jaoks, mis on lihtsamad paigaldada, ei avalda bušingile keera jõudu, tagavad head kontakti terminaaliga ja bušingiga ning vähendavad soojuskaitsepuude riski. Vastupidiselt on kolmejoone kaabli paigaldamine palju keerulisem, mis viib mitmete probleemideni, mis puuduvad ühejoone paigaldustes:

1. Kolmejoone kaabli fikseerimispunkt on välismantel: Eritüübilisi faseid ei saa sõltumatult fikseerida. Isikute ühendamise järel võivad kaablienda omavari või välised jõud edastada keera jõudu bušingisse.
2. Fasejärjekorra sünkroonimine nõuab jõudu: Kolmejoone kaabli paigaldamisel tuleb tihti enne fikseerimist keera jõudu rakendada. Paigalduse järel see sisemine jõud vabastub aeglaselt, loodes taastumise jõu, mis mõjutab bušingeid.
3. Piiratud kaabilaua kõrgus: RMU (mõeldud ühejoone kaablide jaoks) kompaktne kaabilaua kõrgus piirab igale individuaalse kaabli joonefasele saadava pikkuse.
4. Piiratud kohandamine lõpetuse järel: Pärast kaabli lugi krimpingut on paigalduspikkus fikseeritud. Lühematel individuaalsetel joontel (ruumipuuduse tõttu), mis on raske paindada, tuleb T-kehast ühendit positsioonile sundida, mis võib nõuda ülemääraset jõudluse, venitamise või heivamise jõudu. See võib kahjustada bušingeid või põhjustada halba kontakti.

2. Vastukäivid

Ülaltoodud probleemide lahendamiseks võidakse vastukäive rakendada RMU enda, T-keha ühendite, paigalduspraktikate ja RMU inženierliku aluse osas.

2.1 Ringmainunit (RMU)

2.1.1 Laiahoonal suurendada kaabilaua kõrgust:
SF₆ ühise tanki RMU kaabilaud on tavaliselt väike (umbes H: 600mm, W: 350mm). See sobib hästi ühejoone kaablide jaoks, kuid muudab T-keha ühendite, eriti suurte sektsioonidega kaablite (240mm² või 300mm²) paigaldamise kolmejoone kaablitel väga keeruliseks. T-keha ühendi kolmekordne mantel vajab ka ruumi, jäädes ainult umbes 400mm kaablijoonte jaoks. Suured sektsioonid on kõvad, ja koos kohapealsete piirangutega on õiget T-keha asendit saavutada raske.

• Lahendus: Kuigi ühise tanki RMU-d on standardiseeritud, võib paigalduskõrgust suurendada kasutades laiendusbaasi. Laiali laiendades kõrgust umbes 800mm-ni ja tagades, et kaabli klembja vertikaalne vahemaa kõrgepinge bušingi keskpunktist on ≥750mm, võimaldab see umbes 600mm pikkuneid joonte. See aitab õiget T-keha paigaldada. Laiendusbaas pikendab kolmejoone kaabli jagamisel saadud ühejoone joonte, lubades nende ühendamist sarnaselt ühejoone kaablitega.
• Eelised: (1) Oluliselt vähendab bušingile avaldatavat keera jõudu; (2) Suurendab paigalduse tolerantsi, vähendades vajadust jõudluse rakendamiseks; vähendab gaasi lekke riski; (3) Lihtsustab lugi ja pingese kontrolli.

2.1.2 Arvesta bušingi juhendavust RMU valimisel:
Tavalised 630A RMU-d kasutavad sageli ribapüüdlaga bušingeid, mille välismangu diameeter on 25mm ja sisemine roos on M16 ribade (juhendavala ~289.6mm²) jaoks. Tegelik kontaktala on tavaliselt väiksem, kuna passimistolerantsi tõttu. Kui kasutatakse nerüstit ribu (nälgiva veepüüdluse tõttu), siis juhendamine toimub ainult selle lõppkontakti kaudu. Sulgitud isolatsioonis on soojus levikut vähe. Kui lugi-bushing kontakt on halb suurel voolul (>400A), siis tekivad soojuskaitsepuuded.

• Lahendus: RMU-de korral, mis kasutavad 240mm² või 300mm² kaabele ja töötavad >400A, tuleks valida mudelid, mille bušingid on märgistatud 800A-sse (välismangu diameeter Ø 32mm), et vähendada soojuskaitsepuude riski.

2.1.3 Täienda RMU bušingi temperatuuri jälgimist:
Sulgitud ühise tanki RMU-e ei saa avada inspekteerimiseks. Tavaline infrapunane termograafia ei saa mõõta ühendite temperatuure. Inspektsiooni auku lisamine nõrgendab IP märgistust.

• Lahendus:
• Regulaarsed kontrollid: Manuaalselt kontrollida kaabilaua eespane temperatuuri, et tuvastada T-keha ülekuuma.
• Kriitilised ühikud: Perioodiliselt deenergeerida esimese suure voolu käivituse järel, et kontrollida ühendite ülekuuma märke.
• Parim tavapraxis (tehnoloogia): Paigaldatakse temperatuurisensorid otse RMU bušingite või T-keha ühenditele reaalajas temperatuuri jälgimiseks.

2.2 Kaabli T-keha ühend

2.2.1 Taga juhendavate osade kvaliteet:
Üleminek nerüstit ribade kasutamisele muudab juhendamise sõltuvaks ainult lõppkontaktist, suurendades nõudmist lugi struktuuri/materjali kvaliteedile. Leiduvad tavalised probleemid:

Lugi kontaktipind on liiga kitsas/auk on liiga suur → vähene kontaktala.

Halb lugi materjal, ebaregulaarne plaatimine.

Lugi auke koonustumine ei vasta kahepoolsele ribale → lugi ei saa bušingiga õigesti kontakti luua → juhendamine toimub ainult riba kaudu.

Veepüüd on liiga ohene/väike → ei saa tagada paralleelset lugi-bushing kontakti.

Kõik viivad vooluvedavuse vähendamiseni ja soojuskaitsepuude riskini.

• Lahendus: Määrake T-keha ühendi juhendavate osade spetsifikatsioonid selgelt:
• Lugi kontaktipinna laius: 25mm või 32mm (vasta bušingi juhendavale alale).
• Lugi materjal: T2 veepüüd (>99.9% Cu, elektrolüüs, vulkaniseeritud, annealed). Tin või hõbeda plaatimine.
• Veepüüd: Suur pind, ≥3mm paks, et tagada hea rõhk Kontakt.

2.2.2 Vali pehme materjali T-keha ühendid, et lihtsustada paigaldust:
EPDM või küps veepüüd/rubber T-kehad on kõvad/kurged, raske paigaldada (eriti suurte joontega/pingese/isolatsiooniga), raske kontrollida asukohta. Halb elastilisus/ringiline jõud võib pikaajaliselt viia liidese eraldumiseni ja jälgimiseni.

• Lahendus: Vali Silikooni rubber T-keha ühendid ühise tanki RMU-de jaoks. Eelised: Pehme, elastsed → lihtne asukoha korrigeerimine; Väga hea ringiline jõud ja ühtluse → hea sulg, takistab jälgimist; Piisav mehaaniline tugevus RMU lauale.

2.3 Paigalduspraktikad

2.3.1 Kindla kaabli sissetungmise punkt:
Fikseeri kolmejoone kaabel, mis sissetungib RMU-le, direktse kõrgepinge bušingite all, kasutades kaabli klembja. Välti kaldunud või toetamatut kaabli sissetungmist. Fikseerimata kaablid avaldavad keera/jõudu, mis võivad nõrgendada bušingi/sulgimise integritüübi → SF₆ lekke, bušingi mõõk, kõrgepinge probleemid.

• Asuta jooned vertikaalselt ja sümmeetriselt; vähenda keerdumist.
• Paigalda haru kants ja kaabli klembja mahal võimalikult madalalt (≥750mm vertikaalne vahemaa bušingitest).
• Paigaldusprotsess: Pärast kaabli vedamist fundamenti kaablimahu, lõika kõik kahjustatud kaabli otsad. Kontrolli faasijärjestust. Asuta kaabli sissetungmise nurk, et jooned oleksid sirgelt bušingite suunas. Kui nurk on liiga suur, too kaabel tagasi trasse/poorgesse, paranda nurk, siis sisesta uuesti ja fikseeri tugevalt. Kaksikfikseerimine: Kui võimalik, lisage teine fikseerimispunkt (nt fikseerimislüli kaablipoorgi all), et edasi fikseerida välismantlit.

2.3.2 Kaabli faaside jagamine ja ettevalmistamine:

1. Fikseeri kaabli haru kants kasutades klembja enne joonte lõigamist.
2. Seosta B faas B bušingiga.
3. Vaikselt paina A/C faaside ulatusel nende juures enne, kui need vertikaalselt seostatakse nende bušingitega.
4. Paigalda lõppriba bušingi, riputa lugi lahti.
5. Lõika joonte otsad täpselt vajaliku pikkuseks pärast seostamise kinnitamist.

• Oledus: Fikseeri kaabel enne lõplikku lõigamist. Kui seda ei tehta, siis joonte pikkused on erinevad → bušingi stress ja halb kontakt.
• Ava/puhasta protsess:
• Järgi täpselt T-keha tootja ava mõõtmeid.
• Välti sisekihtide kahjustamist, kui avad väliskehre.
• Absoluutselt välti pika poolelisi järskeid joonte isolatsioonil → vältib sisejäljet.
• Kasuta tootja poolt saadetud puhastuspabert. Välti muud liiki liiveste, nagu tööstuslik alkohol.
• Kasuta polüfluoreteri-põhelist sidurit (silikooni rubbergaga ühilduv). Välti silikooni sidurit → ühiselt lahustuvad → liidese kuivumine → jälgimise risk.

2.3.3 Pingekeha paigaldus:

• Taga, et pingekeha sobib kaabliga → õige siseriba. Liiga tiiv: raske paigaldada, risk mõõgu. Liiga lai: halb sulg, risk pinnalise jala.
• Paigalda täpselt T-keha tootja juhistega (asukohad isolatsiooniga ja kaabli joone suhtes mõjutavad pinge kontrolli/sulgimist). Minimaalne tolerants.
• Paigalda pingekeha võimalikult kaabli vertikaalsel osal → tagab parima sulg.
• Välti teravate esemete kõrvaldamist silikooni rubberi pindadel.
• Rakenda ühtlane kiht ühilduvat sidurit siseriba pindadel.

2.3.4 Taga piisav juhendav pindala:
Joonte ühendus isolatsioonimantliga on nähtamatu/raske kontrollida. Peab tagama:

• Lugi pind on paralleelne bušingi juhendavale pinnale → minimeerib bušingi stressi.
• Väga hea kontakt soojuse vältimiseks.
• Krimping: Krimping lugi joonele vastavalt protseduurile. Taga, et lugi pind on paralleelne bušingi tasandiga. Pärast krimpingu rullide täielikku sulgemist, hoidke rõhku 10-15 sekundit. Eemaldage pinnad. Puhasta lugi ja joone isolatsioon.
• Ühendus: Paigalda lugi ribale, suru T-keha bušingi sisse → taga paralleelne lugi-bushing kontakt enne karmistamist.

2.3.5 Taga usaldusväärne maandamine:
Maandatud T-keha ühendid peavad olema õigesti maandatud, kasutades eraldi maandamisringi/luit, mis on ühendatud RMU maandamisvõrguga. Viga võib põhjustada: Staarse ladu kumulatsiooni pinnal → šokkrisk.

Pinnaline jala lähedase maandamiseni → materjali elektrilise vererdu.

2.4 Nõuded RMU inženierlikule alusele

• RMU alus on tavaliselt 300-500mm maapinnast kõrgemal.
• Kaablipoorgi sügavus aluse all peaks olema ≥800mm; püüa 1000mm, kui asukoht seda lubab.
• Eesmärk: Pakub piisavat kaabli sissetungmise painde raadiust (eriti suurte sektsioonidega), lubades peaaegu vertikaalset sissetungmist → vähendab stressi kaabli/ühendil.