10kV SF₆ gas-insulated common tank ring main unit (European-Style) kableen konexioen arazoak eta kontserbatze neurriak
10kV SF₆ Gas-Insulated Common Tank Ring Main Unit (European-Style) Cable Connections: Issues and Countermeasures
Hiriak elektrikarien lineen erabilera oso zabala dago hiriko banaketan, 10kV SF₆ gas-insulated common tank Ring Main Units (RMUs) (estilo europear) erabili ohi dira sareko nodo gisa, beren insulazio oso, itxurapena, mantentza gabeko erabilera, tamaina txiki eta instalazio oso adina. RMU horiek egokiak dira kostaldeko ingurumenetan, uhin eta salzaren mihinean, eta funtzionamendu handiko fiabletatea eskaintzen dute.
Gaur egun, RMUren erabilera hutsak erakusten dituzte gehien batzuk RMUren bushing eta 10kV kableen arteko konexio puntuetan sortzen direla. Hau bereizi moduan gertatzen da barneko eta kanpoko RMUten kasuan, arrautasun handiak eta sekzio handiko kableekin. Gertatzen den huts baten ondorioz, RMU osorik de-energizatu eta ordezkatu behar da, eta kablearen T-body konektorea berriro instalatu. Honek oso handitan eragin du elektrizitate-sarearen fiabletatean eta ekonomiako galzu asko sortzen ditu.
RMUren bushing eta 10kV kableen arteko konexioa funtzionamenduaren puntua debil garrantzitsua da. Artikulu honek arazo existenteak analizatzen ditu eta kontserbatze neurriak proposatzen ditu.
1. Common Tank RMU eta Hiru Nukleo Kableen Konexioetako Arazoak
Orain, 10kV SF₆ common tank RMU (estilo europear) eta haien T-body konektore kableen marka nagusiak Europakoak dira. Hauek oso adinak dira nukleoa bakarrako kableentzat, instalatzeko erraza, ez dutela torsio-momenturik bushingen gainean, terminal eta bushing arteko kontaktu ona eta termika arazoak gutxiago. Aldiz, hiru nukleo kableen instalazioa oso konplexua da, eta hiru nukleo instalazioetan ez daude arazo hauek:
- Hiru nukleo kableen finkatze puntuak kanpo-kapaia da: Faseak independenteki ezin dira finkatu. Konexioa egin ostean, kabelaren pisua edo kanpoko indarrek torsio-momentu bat eman dezakete bushing-segmentuetara.
- Fase ordena aldatzeko beharrezkoa da momentu torsionala: Hiru nukleo kableen instalazioan fase ordena aldatzeko beharrezkoa da momentu torsionala aplikatu finkatzea aurretik. Instalazio ondoren, biraka eta desberdintasuna graduagarria azkar askotan libratzen da, bushingen gainean momentu berreskuratzaile bat sortuz.
- Kable-kamarra luzea txikiagoa da: RMUren (nukleoa bakarrako kableentzat diseinatuta) kable-kamarra luzea txikiagoa da, hiru nukleo kableen fase bakoitzeko luzera eskuragarria murriztuz.
- Temperatura baxuko ajuste mugatua da: Kable-lugia krimpatu ondoren, instalazio-luzera finkatuta dago. Fase bakoitzeko luzera laburragoak (espazio murrizketatik) doitu zaila izan daiteke, T-body konektorea kokatzeko indar handiak aplikatu behar direnean. Honek bushingen zatitzea edo kontaktu txarra eragin dezake.
2. Kontserbatze Neurriak
Arazo hauen konparantzan, kontserbatze neurriak aip daitezke RMU berean, T-body konektoreen, instalazio praktiken eta RMUren oinarri zibilaren arabera.
2.1 Ring Main Unit (RMU)
2.1.1 Kable-kamarra Luzea Handitzea:
SF₆ common tank RMUren kable-kamarra luzea txikiagoa da (hemen inguru 600mm, w: 350mm). Hau nukleoa bakarrako kableentzat oso adina, baina hiru nukleo kableentzat (240mm² edo 300mm²) T-body konektoreak instalatzeko oso zaila da. T-body konektorearen trisekzio-kapaia espazio behar du, eta soilik 400mm geratzen da kable-nukleoentzat. Sekzio handiko nukleoak loditsuak dira, eta leku murrizketatik, T-body posizio zuzena lortzea zaila da.
- Zerbitzua: Common tank RMUak estandarizatuta daude, baina instalazio-altuera handitu dezake ohitza-hondakin bat erabiliz. Kamarra luzea 800mm-ra igotzea eta kable-klamparen bertikala HV bushing-zentro puntutik 750mm edo gehiagoko distantzia mantentzea nukleo luzea 600mm-etan lortzen da. Honek T-body instalazio zuzena erraztuko du. Ondorioz, ohitza-hondakina nukleo bakarrak bezala konektatzeko tres nukleo kablearen zatitzaileak luzeak egiten ditu.
- Aldaketak: (1) Torsio-momentu handia murriztu bushingen gainean; (2) Instalazio tolerantzian handitzea, indar beharrezkoak gutxiago; gas-leakageriko arrisku txikiagoa; (3) Lugia eta stress-coneok posizio zuzena hartzea erraztuko du.
2.1.2 Bushing Conductivity Arrazoitzeko RMU Hautapena:
630A estandarrako RMUak bolt-type bushingak ditu, kanpo-kupreko tuboaren diametroa 25mm eta M16 boltea (konduktibitate-espazioa 289.6mm²). Kontaktu-espazio erreala fit-tolerantziengatik txikiagoa izan daiteke. Boltea inoxidableak erabiltzen direnean (kupre blaiagatik), konduktibitatea soilik bukaerako kontaktuaren bidez egiten da. Itxuratua insulazioan, kalor-desbideratzea txarra da. Arrautasun handietan (>400A) lugia-bushing kontaktua txarra denean, termika arazoak sortzen dira.
- Zerbitzua: 240mm² edo 300mm² kableak >400A erabiltzen dituzten RMUentzat, 800A-rated bushingak dituzten modeluak hautatu (kanpo-kupreko tubo Ø 32mm) termika arazoak murrizteko.
2.1.3 RMU Bushing Temperature Monitoring Hobetu:
Itxuratua common tank RMUak ezin dira irekitu inspektioni. IR thermography estandarrak ezin ditu joint temperatureak neurtu. Inspektion portuak IP gradua murriztu.
- Zerbitzua:
- Eguneroko egiaztapenak: Manu esku sentitzea kable-kamarren front panelaren tenperatura T-body overheating detektatzeko.
- Unitate garrantzitsuak: De-energizatu aldiz aldiz hasierako arrautasun handiko erabilera ondoren, konexioak inspektatuz overheating signoak bilatzeko.
- Best practice (Technology): Tenperatura sensoriak instalatu RMU bushing edo T-body konektoreetan tenperatura monitorizazio errealerako.
2.2 Cable T-Body Connector
2.2.1 Konduktibitate Komponentuen Kalitatea:
Inoxidable bolteak erabiltzeak konduktibitatea bukaerako kontaktuaren bidez egiten da, lugia egitura/materialaren kalitatearen eskaintza handiagoa eskatzen du. Problema arruntak:
Lugia kontaktu-espezia zuhaitzera/hole handia → kontaktu-espazio murriztua.
Lugia materialaren kalitate txarra, plaka desberdindua.
Lugia hole koilua eta bi amaierako boltearen arteko desberdintasuna → lugia ezin du kontaktu bushing zuzena → konduktibitatea soilik boltearen bidez.
Kupreko washera zuhaitza/txiki → ezin du garantizatu lugia-bushing parallelismoa.
Denak arautza intentsitate txikiagoa eta termika arazo-risko handiagoa.
- Zerbitzua: T-body konektoreen konduktibitate komponentuak argi zehaztu:
- Lugia kontaktu-espezia: 25mm edo 32mm (bushing konduktibitate-espazioa).
- Lugia materiala: T2 kuprea (>99.9% Cu, electrolytic, molded, annealed). Tin edo silver plaka.
- Washera: Espazio handia, ≥3mm espesura kontaktu presio ona.
2.2.2 Soft-Material T-Body Connectoretako Hautapena Instalazioa Errazteko:
EPDM edo rigid plastic/rubber T-bodies zuriunea/zuriunea zuriunea, instalazioan (batez ere nukleo handiak/stress cone/insulazio) zuriunea/zuriunea, eta kokapena zuzena egiaztatzeko zuriunea. Ezina da elastikotasuna/radial forcea luzeengo interfazetan desberdintasuna eta tracking.
- Zerbitzua: Aukeratu Silicone Rubber T-body konektoreak common tank RMUrentzat. Aldaketak: Zuriunea, elastikoa → kokapen ajustea erraz; Radial force handia eta uniformitate handia → esteka ona, tracking-a saihesteko; Mezanahartasun mekanikoa handia RMU kamarrontzat.
2.3 Site Installation Practices
2.3.1 Cable Entry Point Secure:
Finkatu hiru nukleo kablea RMUren barruan HV bushing-en azpian kable-klamp baten bidez. Ez egin kablea doitu edo sostegirik gabe sartu. Kableak finkatu gabe torsio/pulling forces eman dezakete, bushing/seal integritatea eragin dezakeen → SF₆ leakage, bushing cracks, HV faults.
- Kokatu nukleoak bertikalki eta simetriki; minimizatu twisting.
- Kokatu branch glove eta kable-klamp azpitik posiblea dugunean (≥750mm vertical distance from bushings).
- Site Process: Kablea tartean jarrita, kablearen amaiera damaged cut off. Egiaztatu phase sequence. Kokatu kablea anglea zuzena bushing-ei. Anglea handia baldin bada, kablea atzeratu trench/pit, anglea zuzendu, eta berriro sartu eta finkatu benetan. Double-fixing: Posible bada, gehitu bigarren klampa (adibidez, fixing beam in cable pit below) kanpo-kapaia finkatzeko gehiago.
2.3.2 Cable Phase Separation and Preparation:
- Fix cable branch glove using clamp before trimming core lengths.
- Align B phase with B bushing.
- Slightly bend A/C phases outward at the root before vertically aligning them with their bushings.
- Place termination bolt into bushing, hang lug loosely on it.
- Cut core ends to exact required length after verifying alignment.
- Crucial: Fix cable before final trimming. Failure to do so results in inconsistent core lengths → bushing stress and poor contact.
- Peeling/Cleaning Process:
- Follow T-body manufacturer's peeling dimensions exactly.
- Avoid damaging inner layers while peeling outer layers.
- Absolutely prevent longitudinal scratches on core insulation → prevents internal tracking.
- Use manufacturer-supplied cleaning paper. Avoid other solvents like industrial alcohol.
- Use polyfluoroether-based lubricant (compatible with silicone rubber). Avoid silicone grease → mutual dissolution → interface drying → tracking risk.
2.3.3 Stress Cone Installation:
- Ensure stress cone matches cable size → correct interference fit. Too tight: hard install, risk splitting. Too loose: poor sealing, risk surface discharge.
- Position strictly per T-body manufacturer’s instructions (positions relative to insulation and cable core affect stress control/sealing). Minimal tolerance.
- Position stress cone on the vertical section of the cable if possible → ensures best seal.
- Prevent sharp objects from scratching silicone rubber surfaces.
- Apply uniform coating of compatible lubricant on interference fit surfaces.
2.3.4 Ensure Sufficient Conductor Contact Area:
Conductor connection inside the insulation sleeve is invisible/hard to check. Must ensure:
- Lug surface is parallel to bushing conductive surface → minimized stress on bushing.
- Excellent contact to prevent heating.
- Crimping: Crimp lug to core per procedure. Ensure lug face orientation is parallel to bushing plane. After crimp dies close fully, hold pressure for 10-15 seconds. Deburr surfaces. Clean lug and core insulation.
- Connection: Place lug onto bolt, push T-body into bushing → ensure parallel lug-to-bushing contact before tightening.
2.3.5 Ensure Reliable Grounding:
Shielded T-body connectors must be properly earthed using dedicated grounding rings/wires connected to the RMU ground grid. Failure risks:Static charge build-up on surface → shock hazard.
Surface discharge to nearby ground → material electrical erosion.
2.4 Requirements for RMU Civil Foundation
- RMU base typically 300-500mm above ground level.
- Cable pit depth below base should be ≥800mm; strive for 1000mm if site permits.
- Purpose: Provides adequate bending radius for cable entry (especially large sections), allowing near-vertical entry → reduces stress on cable/connection.
