Isu dan Tindakan Balas untuk Sambungan Kabel Unit Ring Utama Bak Umum Terasing Gas SF₆ 10kV (Gaya Eropah)
Isu dan Tindakan Balas untuk Sambungan Kabel Unit Ring Utama (RMU) Tabung Umum SF₆ Gas-Insulated 10kV (Gaya Eropah)
Dengan penggunaan meluas laluan kabel dalam rangkaian pengagihan bandar, unit ring utama (RMU) tabung umum SF₆ gas-insulated 10kV (gaya Eropah) banyak digunakan sebagai nod jaringan kerana ciri-ciri mereka yang sepenuhnya terisolasi, tertutup sepenuhnya, bebas pemeliharaan, saiz kecil, dan pemasangan fleksibel. RMU gaya Eropah SF₆ tabung umum ini sesuai untuk kawasan pesisir dengan persekitaran lembap dan kabut asin, dan menawarkan kebolehpercayaan operasi yang tinggi.
Kegagalan operasi RMU baru-baru ini menunjukkan bahawa sebahagian besar masalah berasal dari titik sambungan antara bushing RMU dan kabel 10kV. Ini terutamanya benar untuk RMU dalaman dan luaran yang mengendalikan arus besar dan kabel berseksyen besar. Apabila kegagalan berlaku, seluruh RMU perlu dinyahdayakan dan digantikan, dan penyambung T-badan kabelnya perlu dipasang semula. Ini memberi kesan yang signifikan kepada kebolehpercayaan bekalan elektrik dan menyebabkan kerugian ekonomi yang besar.
Sambungan antara bushing RMU dan kabel 10kV adalah titik lemah operasi yang penting. Artikel ini menganalisis masalah-masalah yang wujud dan mencadangkan tindakan balas.
1. Isu dengan RMU Tabung Umum dan Sambungan Kabel Tiga Inti
Pada masa kini, RMU tabung umum SF₆ 10kV (gaya Eropah) dan penyambung T-badan kabel yang berkaitan kebanyakannya adalah jenama Eropah. Mereka direka terutamanya untuk kabel satu inti, yang lebih mudah diperbaiki dan dipasang, tidak memberikan torkan pada bushing, memastikan hubungan yang baik antara terminal dan bushing, dan mengurangkan kemungkinan ralat termal. Sebaliknya, pemasangan kabel tiga inti jauh lebih kompleks, menyebabkan beberapa isu yang tidak wujud dalam pemasangan kabel satu inti:
- Titik perbaikan kabel tiga inti adalah selubung luar: Fasa individu tidak dapat diperbaiki secara bebas. Walaupun selepas sambungan, berat sendiri kabel atau daya luaran boleh mentransmisikan torkan kepada bahagian bushing.
- Penjajaran urutan fasa memerlukan torkan: Semasa pemasangan kabel tiga inti, penjajaran urutan fasa sering memerlukan torkan sebelum diperbaiki. Selepas pemasangan, tekanan dalaman daripada pemintalan ini secara beransur-ansur dilepaskan, menghasilkan torkan pemulihan yang bertindak pada bushing.
- Tinggi ruang kabel terhad: Tinggi ruang kabel RMU (direka untuk kabel satu inti) membatasi panjang setiap fasa inti kabel individu.
- Pengesanan terhad selepas terminasi: Setelah lug kabel dicincin, panjang pemasangan ditetapkan. Dengan panjang inti individu yang lebih pendek (kerana keterbatasan ruang) yang sukar dibengkokkan, memaksa penyambung T-badan ke tempat sering memerlukan daya dorong, tarikan, atau daya belok yang berlebihan. Ini membawa risiko merosakkan bushing atau menyebabkan hubungan yang buruk.
2. Tindakan Balas
Untuk mengatasi isu-isu di atas, tindakan balas boleh dilaksanakan berkaitan dengan RMU itu sendiri, penyambung T-badan, amalan pemasangan, dan asas sivil RMU.
2.1 Unit Ring Utama (RMU)
2.1.1 Meningkatkan Tinggi Ruang Kabel Secara Mencukupi:
Ruang kabel RMU tabung umum SF₆ biasanya kecil (kira-kira H: 600mm, L: 350mm). Ini sesuai dengan kabel satu inti tetapi membuat pemasangan penyambung T-badan, terutamanya pada kabel berseksyen besar (240mm² atau 300mm²), sangat sukar untuk kabel tiga inti. Selubung pembahagian T-badan juga memerlukan ruang, meninggalkan hanya ~400mm untuk inti kabel. Inti berseksyen besar adalah kaku, dan bergabung dengan keterbatasan tapak, mencapai kedudukan T-badan yang betul adalah sukar.
- Penyelesaian: Walaupun RMU tabung umum telah piawai, ketinggian pemasangan boleh ditingkatkan menggunakan tapak tambahan. Menaikkan ketinggian ruang hingga ~800mm dan memastikan jarak menegak dari klip kabel hingga pusat bushing HV adalah ≥750mm membolehkan panjang inti kira-kira ~600mm. Ini memudahkan pemasangan T-badan yang betul. Pada dasarnya, tapak tambahan memanjangkan inti fasa tunggal yang dipisahkan selepas kabel tiga inti dibahagikan, membolehkan sambungan seperti kabel satu inti.
- Kelebihan: (1) Mengurangkan torkan pada bushing secara signifikan; (2) Meningkatkan toleransi pemasangan, mengurangkan keperluan untuk daya; mengurangkan risiko kebocoran gas; (3) Memudahkan penempatan yang betul bagi lug dan kerucut tekanan.
2.1.2 Pertimbangkan Konduktiviti Bushing Semasa Pemilihan RMU:
RMU standard 630A sering mempunyai bushing jenis bolt dengan diameter tabung tembaga luar 25mm dan lubang berulir dalaman untuk peluru M16 (kawasan konduktif ~289.6mm²). Kawasan hubungan sebenar sering lebih kecil disebabkan toleransi pas. Apabila peluru stainless steel digunakan (disebabkan tembaga lembut), konduksi bergantung hanya pada hubungan akhir ini. Di dalam isolasi tertutup, pelepasan haba adalah buruk. Jika hubungan lug ke bushing buruk di bawah arus yang tinggi (>400A), ralat termal berlaku.
- Penyelesaian: Untuk RMU yang menggunakan kabel 240mm² atau 300mm² yang mengendalikan >400A, pilih model dengan bushing berperingkat 800A (tabung tembaga luar Ø 32mm) untuk mengurangkan risiko ralat termal.
2.1.3 Meningkatkan Pemantauan Suhu Bushing RMU:
RMU tabung umum tertutup tidak boleh dibuka untuk pemeriksaan. Termografi IR standard tidak dapat mengukur suhu sambungan. Menambah port pemeriksaan mengorbankan rating IP.
- Penyelesaian:
- Pemeriksaan rutin: Raba suhu panel depan ruang kabel secara manual untuk mendeteksi pemanasan T-badan.
- Unit penting: Nyahdayakan secara berkala selepas operasi arus tinggi awal untuk memeriksa sambungan untuk tanda-tanda pemanasan.
- Amalan terbaik (Teknologi): Pasang sensor suhu secara langsung pada bushing RMU atau penyambung T-badan untuk pemantauan suhu sebenar waktu.
2.2 Penyambung T-Badan Kabel
2.2.1 Memastikan Kualiti Komponen Konduktif:
Beralih ke peluru stainless steel membuat konduksi bergantung hanya pada hubungan akhir, meningkatkan tuntutan struktur/bahan lug. Isu-isu biasa yang ditemui:
Lebar permukaan hubungan lug terlalu sempit/lubang terlalu besar → kawasan hubungan berkurang.
Kualiti bahan lug buruk, pelapisan tidak rata.
Perbezaan antara kemiringan lubang lug dan peluru dua hujung → lug tidak dapat menghubungi bushing dengan betul → konduksi hanya melalui peluru.
Cincin tembaga terlalu nipis/kecil → tidak dapat memastikan hubungan paralel lug ke bushing.
Semua ini menyebabkan kapasiti arus berkurang dan risiko ralat termal.
- Penyelesaian: Nyatakan komponen konduktif penyambung T-badan dengan jelas:
- Lebar permukaan hubungan lug: 25mm atau 32mm (sesuai dengan kawasan konduktif bushing).
- Bahan lug: Tembaga T2 (>99.9% Cu, elektrolisis, dicetak, annealed). Pelapisan timah atau perak.
- Cincin: Permukaan besar, ≥3mm tebal untuk memastikan hubungan tekanan yang baik.
2.2.2 Pilih Penyambung T-Badan Bahan Lembut untuk Memudahkan Pemasangan:
T-badan EPDM atau plastik/karet keras adalah keras/brittle, sukar disesuaikan semasa pemasangan (terutamanya inti besar/kerucut tekanan/isolasi), dan sukar memverifikasi kedudukan. Elastisitas/radius daya yang buruk membawa risiko pemisahan antara muka jangka panjang dan tracking.
- Penyelesaian: Pilih penyambung T-badan Karet Silikon untuk RMU tabung umum. Kelebihan: Lembut, elastis → mudah disesuaikan kedudukan; Radius daya dan keuniforman yang baik → segelan yang baik, mencegah tracking; Kuat mekanikal yang mencukupi untuk ruang RMU.
2.3 Amalan Pemasangan Tapak
2.3.1 Menyekat Titik Masuk Kabel:
Sekat kabel tiga inti yang memasuki RMU secara langsung di bawah bushing HV menggunakan klip kabel. Elakkan kemiringan atau masuk kabel tanpa sokongan. Kabel yang tidak disekat memberikan torkan/daya tarikan, potensi merosakkan integriti bushing/seal → kebocoran SF₆, retakan bushing, ralat HV.
- Letakkan inti secara menegak dan simetri; minimalisir pemintalan.
- Letakkan sarung cabang dan klip kabel seendah mungkin (≥750mm jarak menegak dari bushing).
- Proses Tapak: Selepas menarik kabel melalui asas ke dalam ruang, potong ujung kabel yang rosak. Sahkan urutan fasa. Sesuaikan sudut masuk kabel supaya inti lurus menuju bushing. Jika sudut terlalu besar, tarik kabel ke parit/pit, betulkan sudut, kemudian masukkan semula dan sekat dengan kuat. Penyekatan ganda: Di mana boleh, tambah titik klip kedua (contohnya, balok pengekatan di pit kabel bawah) untuk menguatkan selubung luar.
2.3.2 Pemisahan Fasa Kabel dan Persediaan:
- Sekat sarung cabang kabel menggunakan klip sebelum memotong panjang inti.
- Selaraskan fasa B dengan bushing B.
- Sedikit lengkung fasa A/C keluar di pangkal sebelum menyelaraskannya secara menegak dengan bushing masing-masing.
- Masukkan peluru terminasi ke dalam bushing, gantung lug secara longgar padanya.
- Potong ujung inti ke panjang yang tepat setelah mengesahkan penyelarasan.
- Penting: Sekat kabel sebelum pemotongan akhir. Gagal melakukan ini akan menghasilkan panjang inti yang tidak konsisten → tekanan pada bushing dan hubungan yang buruk.
- Proses Pengupasan/Pembersihan:
- Ikuti dimensi pengupasan pengeluar T-badan dengan tepat.
- Elakkan merosakkan lapisan dalaman semasa mengupas lapisan luar.
- Secara mutlak elakkan goresan longitudinal pada isolasi inti → mencegah tracking dalaman.
- Gunakan kertas pembersihan yang disediakan oleh pengeluar. Elakkan pelarut lain seperti alkohol industri.
- Gunakan pelumas berdasarkan polifluoroether (kompatibel dengan karet silikon). Elakkan greese silikon → pelarutan bersama → pengeringan antara muka → risiko tracking.
2.3.3 Pemasangan Kerucut Tekanan:
- Pastikan kerucut tekanan sesuai dengan saiz kabel → pas interferens yang betul. Terlalu ketat: pemasangan sukar, risiko pecah. Terlalu longgar: segelan buruk, risiko pelepasan permukaan.
- Posisi secara ketat mengikut arahan pengeluar T-badan (kedudukan relatif terhadap isolasi dan inti kabel mempengaruhi kawalan tekanan/segelan). Toleransi minimal.
- Letakkan kerucut tekanan pada bahagian menegak kabel jika boleh → memastikan segelan terbaik.
- Elakkan objek tajam dari menggores permukaan karet silikon.
- Terapkan lapisan seragam pelumas yang kompatibel pada permukaan interferens.
2.3.4 Memastikan Kawasan Hubungan Konduktor yang Cukup:
Hubungan konduktor di dalam lengan isolasi tidak kelihatan/sukar diperiksa. Harus memastikan:
- Permukaan lug selari dengan permukaan konduktif bushing → mengurangkan tekanan pada bushing.
- Hubungan yang baik untuk mencegah pemanasan.
- Cincin: Cincin lug ke inti mengikut prosedur. Pastikan orientasi muka lug selari dengan satah bushing. Selepas mati cetakan cincin tertutup sepenuhnya, pegang tekanan selama 10-15 saat. Bersihkan permukaan. Bersihkan lug dan isolasi inti.
- Hubungan: Letakkan lug ke peluru, dorong T-badan ke dalam bushing → pastikan hubungan lug ke bushing selari sebelum mengencangkan.
2.3.5 Memastikan Penyekatan Bumi yang Handal:
Penyambung T-badan yang disekat harus ditanah dengan betul menggunakan cincin/wire tanah yang dikhususkan yang disambungkan ke grid tanah RMU. Risiko gagal: Akumulasi muatan statik pada permukaan → risiko gegaran.
Pelepasan permukaan ke tanah berdekatan → erosi elektrik bahan.
2.4 Syarat untuk Asas Sivil RMU
- Asas RMU biasanya 300-500mm di atas paras tanah.
- Kedalaman pit kabel di bawah asas harus ≥800mm; usahakan 1000mm jika tapak membolehkan.
- Tujuan: Memberikan jejari lentur yang mencukupi untuk masuk kabel (terutamanya seksyen besar), membolehkan masuk hampir menegak → mengurangkan tekanan pada kabel/sambungan.
