Masalah dan Tindakan Pencegahan untuk Koneksi Kabel Unit Lingkaran Utama Tangki Umum Isolasi Gas SF₆ 10kV (Gaya Eropa)
Masalah dan Tindakan Pencegahan untuk Koneksi Kabel Unit Ring Main Umum Tangki SF₆ 10kV (Gaya Eropa)
Dengan penggunaan luas jalur kabel di jaringan distribusi perkotaan, unit ring main umum tangki SF₆ 10kV (gaya Eropa) banyak digunakan sebagai simpul jaringan karena karakteristiknya yang sepenuhnya terisolasi, tertutup rapat, bebas perawatan, ukuran kompak, dan instalasi yang fleksibel. Unit ring main umum tangki SF₆ gaya Eropa ini cocok untuk daerah pesisir dengan lingkungan lembab dan kabut asin, serta menawarkan keandalan operasional yang tinggi.
Kegagalan operasional baru-baru ini pada unit ring main menunjukkan bahwa sebagian besar masalah berasal dari titik koneksi antara bushing unit ring main dan kabel 10kV. Ini terutama berlaku untuk unit ring main indoor dan outdoor yang menangani arus dan kabel berukuran besar. Ketika terjadi kegagalan, seluruh unit ring main harus dide-energize dan diganti, dan konektor T-body kabelnya harus dipasang ulang. Hal ini secara signifikan mempengaruhi keandalan pasokan listrik dan menyebabkan kerugian ekonomi yang besar.
Koneksi antara bushing unit ring main dan kabel 10kV adalah titik lemah operasional yang kritis. Artikel ini menganalisis masalah yang ada dan mengusulkan tindakan pencegahan.
1. Masalah dengan Unit Ring Main Umum Tangki dan Koneksi Kabel Tiga Inti
Saat ini, unit ring main umum tangki SF₆ 10kV (gaya Eropa) dan konektor T-body kabel yang terkait sebagian besar adalah merek Eropa. Merek-merek ini dirancang terutama untuk kabel inti tunggal, yang lebih mudah diperbaiki dan dipasang, tidak memberikan torsi pada bushing, memastikan kontak yang baik antara terminal dan bushing, dan mengurangi kemungkinan kegagalan termal. Sebaliknya, pemasangan kabel tiga inti jauh lebih kompleks, yang mengarah pada beberapa masalah yang tidak ada pada pemasangan inti tunggal:
- Titik perbaikan kabel tiga inti adalah selubung luar: Fase individual tidak dapat diperbaiki secara independen. Bahkan setelah koneksi, berat kabel sendiri atau gaya eksternal dapat mentransmisikan torsi ke bagian bushing.
- Penyelarasan urutan fase memerlukan torsi: Selama pemasangan kabel tiga inti, penyelarasan urutan fase sering memerlukan penerapan torsi sebelum perbaikan. Setelah pemasangan, stres internal dari pemutar ini secara bertahap dilepaskan, menghasilkan torsi restoratif yang bekerja pada bushing.
- Ketinggian ruang kabel terbatas: Ketinggian ruang kabel unit ring main (dirancang untuk kabel inti tunggal) membatasi panjang tersedia untuk setiap fase inti kabel individu.
- Pengaturan terbatas setelah terminasi: Setelah lug kabel dipress, panjang pemasangan menjadi tetap. Dengan panjang inti individu yang lebih pendek (karena batasan ruang) yang sulit dibengkokkan, memaksa konektor T-body ke posisi sering memerlukan penerapan gaya dorong, tarik, atau tuas yang berlebihan. Ini berisiko merusak bushing atau menyebabkan kontak buruk.
2. Tindakan Pencegahan
Untuk mengatasi masalah di atas, tindakan pencegahan dapat dilaksanakan terkait unit ring main itu sendiri, konektor T-body, praktik pemasangan, dan pondasi sipil unit ring main.
2.1 Unit Ring Main (RMU)
2.1.1 Tingkatkan Ketinggian Ruang Kabel Secukupnya:
Ruang kabel unit ring main umum tangki SF₆ biasanya kecil (sekitar H: 600mm, W: 350mm). Ini sesuai untuk kabel inti tunggal tetapi membuat pemasangan konektor T-body, terutama untuk kabel berukuran besar (240mm² atau 300mm²), sangat sulit untuk kabel tiga inti. Lengan pembagi konektor T-body juga membutuhkan ruang, sehingga hanya sekitar 400mm tersisa untuk inti kabel. Inti berukuran besar kaku, dan ditambah dengan batasan situs, pencapaian penempatan T-body yang benar menjadi tantangan.
- Solusi: Meskipun unit ring main umum tangki standarisasi, ketinggian pemasangan dapat ditingkatkan menggunakan dasar ekstensi. Menambah ketinggian ruang hingga sekitar 800mm dan memastikan jarak vertikal klamp kabel dari titik pusat bushing HV ≥750mm memungkinkan panjang inti sekitar 600mm. Ini memfasilitasi pemasangan T-body yang benar. Dasar ekstensi pada dasarnya memperpanjang inti fase tunggal yang terpisah setelah kabel tiga inti dibagi, memungkinkan koneksi seperti kabel inti tunggal.
- Manfaat: (1) Mengurangi torsi pada bushing secara signifikan; (2) Meningkatkan toleransi pemasangan, mengurangi kebutuhan akan gaya; mengurangi risiko kebocoran gas; (3) Memudahkan penempatan lug dan stress cone yang tepat.
2.1.2 Pertimbangkan Konduktivitas Bushing Saat Memilih RMU:
Unit ring main standar 630A sering memiliki bushing jenis baut dengan diameter tabung tembaga luar 25mm dan lubang baut M16 (luas konduktif sekitar 289,6mm²). Luas kontak aktual sering lebih kecil karena toleransi pas. Ketika baut baja tahan karat digunakan (karena tembaga lembut), konduksi hanya bergantung pada kontak ujung ini. Di dalam isolasi tertutup, disipasi panas buruk. Jika kontak lug ke bushing buruk pada arus tinggi (>400A), kegagalan termal terjadi.
- Solusi: Untuk unit ring main yang menggunakan kabel 240mm² atau 300mm² yang beroperasi >400A, pilih model dengan bushing berating 800A (tabung tembaga luar Ø 32mm) untuk mengurangi risiko kegagalan termal.
2.1.3 Tingkatkan Pemantauan Suhu Bushing RMU:
Unit ring main umum tangki tertutup tidak dapat dibuka untuk inspeksi. Termografi IR standar tidak dapat mengukur suhu sambungan. Menambahkan port inspeksi mengurangi peringkat IP.
- Solusi:
- Pemeriksaan rutin: Raba suhu panel depan ruang kabel untuk mendeteksi panas berlebih T-body.
- Unit kritis: De-energize secara berkala setelah operasi arus tinggi awal untuk memeriksa sambungan untuk tanda-tanda panas berlebih.
- Praktik terbaik (Teknologi): Pasang sensor suhu langsung pada bushing RMU atau konektor T-body untuk pemantauan suhu real-time.
2.2 Konektor T-Body Kabel
2.2.1 Pastikan Kualitas Komponen Konduktif:
Beralih ke baut baja tahan karat membuat konduksi hanya bergantung pada kontak ujung, meningkatkan tuntutan pada struktur/bahan lug. Masalah umum yang ditemukan:
Luas permukaan kontak lug terlalu sempit/lubang terlalu besar → mengurangi luas kontak.
Kualitas bahan lug buruk, pelapisan tidak rata.
Tidak sesuai antara taper lubang lug dan baut ujung ganda → lug tidak dapat kontak dengan bushing dengan baik → konduksi hanya melalui baut.
Cincin tembaga terlalu tipis/kecil → tidak dapat memastikan kontak paralel lug ke bushing.
Semua ini mengarah pada kapasitas arus yang berkurang dan risiko kegagalan termal.
- Solusi: Spesifikasikan komponen konduktif konektor T-body dengan jelas:
- Lebar permukaan kontak lug: 25mm atau 32mm (sesuai dengan luas konduktif bushing).
- Bahan lug: Tembaga T2 (>99,9% Cu, elektrolit, dicetak, annealed). Pelapisan timah atau perak.
- Cincin: Permukaan besar, ≥3mm tebal untuk memastikan kontak tekanan yang baik.
2.2.2 Pilih Konektor T-Body Bahan Lembut untuk Memudahkan Pemasangan:
Konektor T-body EPDM atau plastik/karet keras sulit/dapat pecah, sulit disesuaikan selama pemasangan (terutama inti besar/stress cone/isolasi), dan sulit diverifikasi penempatannya. Elastisitas/tekanan radial yang buruk berisiko pemisahan antarmuka jangka panjang dan pelacakan.
- Solusi: Pilih konektor T-body Karet Silikon untuk unit ring main umum tangki. Manfaat: Lembut, elastis → mudah disesuaikan; Tekanan radial dan keseragaman yang baik → segel yang baik, mencegah pelacakan; Kekuatan mekanis yang cukup untuk ruang unit ring main.
2.3 Praktik Pemasangan Situs
2.3.1 Kunci Titik Masuk Kabel:
Kunci kabel tiga inti yang memasuki unit ring main langsung di bawah bushing HV menggunakan klamp kabel. Hindari masuk kabel yang miring atau tidak didukung. Kabel yang tidak dikunci memberikan torsi/gaya tarik, potensial merusak integritas bushing/seal → kebocoran SF₆, retak bushing, kegagalan HV.
- Posisikan inti secara vertikal dan simetris; minimalisir putaran.
- Tempatkan sarung cabang dan klamp kabel sebanyak mungkin (≥750mm jarak vertikal dari bushing).
- Proses Situs: Setelah menarik kabel melalui fondasi ke dalam ruang, potong ujung kabel yang rusak. Verifikasi urutan fase. Sesuaikan sudut masuk kabel agar inti lurus menuju bushing. Jika sudut terlalu besar, tarik kabel kembali ke parit/pit, koreksi sudut, lalu masukkan kembali dan kunci dengan kuat. Perbaikan ganda: Di mana memungkinkan, tambahkan titik klamp kedua (misalnya, balok pengunci di pit kabel di bawah) untuk mengamankan selubung luar lebih lanjut.
2.3.2 Pemisahan Fase Kabel dan Persiapan:
- Perbaiki sarung cabang kabel menggunakan klamp sebelum memotong panjang inti.
- Selaraskan fase B dengan bushing B.
- Sedikit tekuk fase A/C keluar di akar sebelum menyelaraskannya secara vertikal dengan bushing mereka.
- Masukkan baut terminasi ke dalam bushing, gantung lug longgar di atasnya.
- Potong ujung inti ke panjang yang tepat setelah verifikasi penyelarasan.
- Penting: Perbaiki kabel sebelum pemotongan akhir. Gagal melakukannya menghasilkan panjang inti yang tidak konsisten → stres bushing dan kontak buruk.
- Proses Pengupasan/Pembersihan:
- Ikuti dimensi pengupasan produsen T-body secara tepat.
- Hindari merusak lapisan dalam saat mengupas lapisan luar.
- Secara absolut hindari goresan longitudinal pada isolasi inti → mencegah pelacakan internal.
- Gunakan kertas pembersih yang disediakan produsen. Hindari pelarut lain seperti alkohol industri.
- Gunakan pelumas berbasis polifluoroeter (kompatibel dengan karet silikon). Hindari grease silikon → pelarutan bersama → pengeringan antarmuka → risiko pelacakan.
2.3.3 Pemasangan Stress Cone:
- Pastikan stress cone sesuai dengan ukuran kabel → pas yang benar. Terlalu ketat: pemasangan sulit, risiko retak. Terlalu longgar: segel buruk, risiko pelacakan permukaan.
- Posisikan secara ketat sesuai instruksi produsen T-body (posisi relatif terhadap isolasi dan inti kabel mempengaruhi kontrol stres/segel). Toleransi minimal.
- Posisikan stress cone pada bagian vertikal kabel jika memungkinkan → memastikan segel terbaik.
- Cegah benda tajam menggores permukaan karet silikon.
- Terapkan lapisan pelumas kompatibel secara merata pada permukaan pas interferensi.
2.3.4 Pastikan Luas Kontak Konduktor yang Cukup:
Sambungan konduktor di dalam sleve isolasi tidak terlihat/sulit diperiksa. Harus dipastikan:
- Permukaan lug sejajar dengan permukaan konduktif bushing → mengurangi stres pada bushing.
- Kontak yang baik untuk mencegah pemanasan.
- Pressing: Press lug ke inti sesuai prosedur. Pastikan orientasi permukaan lug sejajar dengan bidang bushing. Setelah mati press tertutup sepenuhnya, tahan tekanan selama 10-15 detik. Bersihkan permukaan. Bersihkan lug dan isolasi inti.
- Sambungan: Letakkan lug ke baut, dorong T-body ke bushing → pastikan kontak lug ke bushing sejajar sebelum mengencangkan.
2.3.5 Pastikan Penyambungan Tanah yang Andal:
Konektor T-body berlindung harus disambung tanah dengan benar menggunakan cincin/wire grounding khusus yang terhubung ke grid tanah unit ring main. Risiko gagal: Pembentukan muatan statis pada permukaan → risiko kejut.
Pelacakan permukaan ke tanah terdekat → erosi elektrik material.
2.4 Persyaratan untuk Pondasi Sipil RMU
- Dasar unit ring main biasanya 300-500mm di atas permukaan tanah.
- Kedalaman pit kabel di bawah dasar harus ≥800mm; usahakan 1000mm jika situs memungkinkan.
- Tujuan: Memberikan radius belok yang cukup untuk masuk kabel (terutama ukuran besar), memungkinkan masuk hampir vertikal → mengurangi stres pada kabel/sambungan.
