Težave in ukrepi za povezave kabelov v 10kV SF₆ plinsko izoliranih skupnih rezervoarskih kolobarjih (evropskega stila)

Težave in protiukrepi za priključke kabelov na 10kV SF₆ plinsko izoliranih skupnih rezervoarskih kolobarjih (evropskega stila)

S povečanim uporabo kabelskih vodov v mestnih distribucijskih omrežjih so 10kV SF₆ plinsko izolirani skupni rezervoarni kolobari (RMU) (evropskega stila) široko sprejeti kot vozlišča omrežja zaradi svojih lastnosti popolne izolacije, popolne zaprtosti, brez održbe, kompaktnosti in prilagodljive namestitve. Ti evropski SF₆ skupni rezervoarni RMU-ji so primernejši za obalne območja z vlagnim, solnim mlakom in zagotavljajo visoko varnost delovanja.

Nedavne operativne neuspešnosti RMU-jev kažejo, da večina težav izvira iz problemov pri priključkih med RMU priključnimi trubičniki in 10kV kabeli. To je zlasti res za notranje in zunanje RMU-je, ki obdelujejo velike tokove in kable s velikim premerom. Ko pride do neuspeha, je potrebno celoten RMU odstraniti iz energije in zamenjati, ter ponovno namestiti priključek T-tela kabela. To bistveno vpliva na zanesljivost oskrbe s strujom in povzroča velike gospodarske izgube.

Povezava med RMU priključnimi trubičniki in 10kV kabeli predstavlja ključno operativno šibko točko. Ta članek analizira obstoječe težave in predlaga protiukrepe.

1. Težave pri skupnih rezervoarnih RMU-ji in priključkih trofaznih kablov

Trenutno so 10kV SF₆ skupni rezervoarni RMU-ji (evropskega stila) in njihovi pripadajoči priključki T-tel predvsem evropskih blagovnih znamk. Ti so glavno namenjeni enofaznim kabelom, ki so lažje fiksirani in nameščeni, ne uvrščajo vrtilne torza na trubičnike, zagotavljajo dober kontakt med terminalom in trubičnikom ter zmanjšujejo možnost termalnih napak. V nasprotju s tem je namestitev trofaznih kablov znatno bolj kompleksna, kar vodi do nekaterih težav, ki jih ni pri enofaznih namestitvah:

1. Fiksacija trofaznega kabela je na zunanjem omotu: Posamezne faze ne morejo biti neodvisno fiksirane. Tudi po priključku lahko lastna teža kabla ali zunanje sile prenesejo vrtilno torzo na dele trubičnika.
2. Poravnava faznega zaporedja zahteva vrtilno silo: Med namestitvijo trofaznih kablov poravnava faznega zaporedja pogosto zahteva uporabo vrtilne sile pred fiksacijo. Po namestitvi se notranja napetost od tega vrtenja postopoma sprosti, kar ustvarja vrtilno silo, ki deluje na trubičnike.
3. Omejena višina kabelske komore: Kompaktna višina kabelske komore RMU-jev (namenjena enofaznim kablom) omejuje razpoložljivo dolžino posameznih faz kabela.
4. Omejena prilagoditev po zaključku: Ko je konec kabla pretisnjen, je dolžina namestitve fiksna. Z krajišnjimi dolžinami (zaradi omejitev prostora), ki so težje saviti, za prisilno postavitev T-tela pogosto potrebne prevelike sile tlačenja, vlečenja ali vzpenjanja. To ogroža trubičnike ali povzroča slaba stika.

2. Protiukrepi

Za reševanje zgornjih težav je mogoče implementirati protiukrepe glede na same RMU-je, priključke T-tel, prakse namestitve in gradbeni temelj RMU-ja.

2.1 Kolobar (RMU)

2.1.1 Zadostno povečajte višino kabelske komore:
Kablske komore SF₆ skupnih rezervoarnih RMU-jev so tipično majhne (približno H: 600mm, W: 350mm). To je primerno za enofazne kable, vendar težko omogoča namestitev priključkov T-tel, zlasti za kable s velikim premerom (240mm² ali 300mm²) za trofazne kable. Telo T-priključka tudi potrebuje prostor, kar pusti le približno 400mm za kablove jedra. Velika jedra so žesti, in sicer z omejitvami prosta, dosegi pravilno postavitev T-tela je težko.

• Rešitev: Čeprav so skupni rezervoarni RMU-ji standardizirani, je možno povečati višino namestitve z uporabo podlog. Doseganje višine komore do približno 800mm in zagotavljanje vertikalne razdalje kablove opreme od središča visokonapetostnega trubičnika ≥750mm omogoča dolžine jedrov približno 600mm. To olajša pravilno namestitev T-tela. Podlaga v bistvu podaljša ločene enofazne jedra po razdelitvi trofaznega kabela, kar omogoča priključek podoben enofaznim kablom.
• Prednosti: (1) Znatan zmanjšek vrtilne torze na trubičnikih; (2) Povečanje toleranc pri namestitvi, zmanjšanje potrebe po sili; zmanjšanje tveganja za propadanje plina; (3) Olajšanje pravilne postavitve konečnikov in stresnih konusov.

2.1.2 Upoštevajte vodljivost trubičnikov pri izbiri RMU-ja:
Standardni 630A RMU-ji pogosto imajo vintne trubičnike z zunanjim premerom bakrene cevi 25mm in vintno lužjo za M16 vinte (vodljiva območja ~289,6mm²). Dejansko stikovno območje je pogosto manjše zaradi fitnih toleranc. Ko se uporabljajo nerjavični vinti (zaradi mehke bakrene), je prevod edino na tem končnem stiku. V zaprti izolaciji je toplotna odpornost slaba. Če je stik konečnika z trubičnikom slab pri visokih tokovih (>400A), nastanejo termalne napake.

• Rešitev: Za RMU-je, ki uporabljajo 240mm² ali 300mm² kable, ki tečejo >400A, izberite modele z trubičniki z oceno 800A (zunanji premer bakrene cevi Ø 32mm) za zmanjšanje tveganja za termalne napake.

2.1.3 Povečajte nadzor temperature trubičnikov RMU-ja:
Zaprti skupni rezervoarni RMU-ji se ne morejo odpreti za pregled. Standardni infrardeča termografija ne more merit温度似乎在翻译过程中被截断了。请允许我继续完成剩余部分的翻译。 ```html Zaprti skupni rezervoarni RMU-ji se ne morejo odpreti za pregled. Standardna infrardeča termografija ne more meriti temperatur priključkov. Dodajanje preglednih luknjev kompromitira stopnjo IP.

• Rešitev:
• Redni pregledi: Ročno preverite temperaturo sprednje plošče kabelske komore za zaznavanje prekomernega seganja T-tela.
• Ključni enote: Redno odstranitev iz energije po prvotnem delovanju z visokimi tokovi za pregled priključkov na znake prekomernega seganja.
• Najboljša praksa (tehnologija): Namestite senzorje temperature neposredno na trubičnike RMU-ja ali na priključke T-tel za stalen nadzor temperature v realnem času.

2.2 Priključek T-tela kabla

2.2.1 Zagotovite kakovost vodljivih komponent:
Prehod na nerjavične vinte naredi prevod edino odvisen od končnega stika, kar poveča zahteve glede strukture/materiala konečnikov. Običajne težave, ki jih najdemo:

Prenarrow kontaktne površine konečnika/prevelika luknja - zmanjšana stikovna površina.

Slaba kakovost materiala konečnika, neenakomerne pokrivanje.

Neugodba med luknjo konečnika in dvostranskim vintom - konečnik ne more pravilno stikati z trubičnikom - prevod je edino preko vinta.

Preten bakreni prstilo - ne more zagotoviti vzporednega stika konečnika z trubičnikom.

Vse to vodi do zmanjšane kapacitete toka in tveganja za termalne napake.

• Rešitev: Jasno specifičirajte vodljive komponente priključka T-tela:
• Širina kontaktne površine konečnika: 25mm ali 32mm (ustreza vodljivemu območju trubičnika).
• Material konečnika: T2 bakar (>99,9% Cu, elektrolitni, litijev, ohljen). Pokrivanje s tinom ali srebro.
• Prstilo: Velika površina, ≥3mm debel, da zagotovi dober tlakni stik.

2.2.2 Izberite T-tela iz mehkih materialov za lažjo namestitev:
T-tela iz EPDM ali tvrdih plastik/rubber so tvrdi/lomljivi, težko prilagodljivi med namestitvijo (zlasti za velika jedra/stresne konuse/izolacijo) in težko preverljivi za pravilno postavitev. Slaba elastičnost/radialna sila tvegana za dolgoročno ločevanje vmesnika in sledenje.

• Rešitev: Izberite T-tela iz silikonove gumije za skupne rezervoarne RMU-je. Prednosti: Mehki, elastični - lažja prilagoditev postavitve; Odlična radialna sila in enakomernost - dober zatečen, preprečuje sledenje; Dovolj mehanske čvrstočnosti za komore RMU-jev.

2.3 Prakse namestitve na lokaciji

2.3.1 Zagotovite priključek kabla:
Trofazni kabel, ki vstopa v RMU, fiksirajte neposredno pod visokonapetostnimi trubičniki z uporabo kablove opreme. Izbegnite naklonjen ali nepodprt vstop kabla. Nepodprti kabeli uvrščajo vrtilne/vlečne sile, ki lahko ogrozijo integriteto trubičnika/zategnjenosti - → propadanje SF₆, raztretja trubičnikov, visokonapetostne napake.

• Postavite jedra vertikalno in simetrično; zmanjšajte vrtenje.
• Razgrančevalno roko in kablovski zapor postavite čim nižje (≥750mm vertikalna razdalja od trubičnikov).
• Proces na lokaciji: Po vlečnem kablu skozi temelj v komoro odrežite vsak okrnjen konec kabla. Preverite fazno zaporedje. Poravnajte kot vstopa kabla, da so jedra ravna proti trubičnikom. Če je kot prevelik, vlečite kabel nazaj v jarko/pit, popravite kot, nato ga znova vstavite in zgoščite močno. Dvojni zapor: Kjer je mogoče, dodajte drugo točko zapora (npr. nosilca v kablovskem pitu spodaj) za dodatno zapor zunanjega omota.

2.3.2 Razdelitev faz kabla in priprava:

1. Fiksirajte razgrančevalno roko kabla z uporabo zapora pred rezanjem dolžin jedrov.
2. Poravnajte fazo B z trubičnikom B.
3. Lahko malo savite faze A/C ven na korenju pred vertikalnim poravnavanjem z njihovimi trubičniki.
4. Vstavite konec konečnika v trubičnik, lušto konečnika svobodno visi na njem.
5. Izrežite konec jedra na točno zahtevano dolžino po preverjanju poravnave.

• Ključno: Fiksirajte kabel pred končnim rezanjem. Nepravilna postavitev vodi do neenakih dolžin jedrov - → stres trubičnika in slabi stiki.
• Odstranjevanje/sčiščevanje procesa:
• Natančno sledite dimenzijam odstranjevanja proizvajalca T-tela.
• Izbegnite poškodbo notranjih slojev med odstranjevanjem zunanje obloge.
• Popolnoma preprečite longitudinalne črte na izolaciji jedra - preprečuje notranje sledenje.
• Uporabite čiščilno papirico, ki jo dobavljatelj zagotavlja. Izbegnite druge solvente, kot so industrijski alkohol.
• Uporabite polifluoreter-baziran ladijal (združljiv s silikonovo gumijo). Izbegnite silikonsko maslo - vzajemno raztopljenost - suho vmesnik - tveganje za sledenje.

2.3.3 Namestitev stresnega konusa:

• Zagotovite, da se stresni konus ujema z velikostjo kabla - pravilna prekrivajoča pritisk. Pretrdno: težka namestitev, tveganje za raztretje. Premalo: slaba zategnjenost, tveganje za površinsko razpolaganje.
• Strogo sledite navodilom proizvajalca T-tela (položaji glede na izolacijo in jedro vplivajo na kontrola stresa/zategnjenost). Minimalna toleranca.
• Če je mogoče, postavite stresni konus na vertikalni del kabla - zagotavlja najboljšo zategnjenost.
• Preprečite, da ostre predmete poškodujejo površine silikonove gumije.
• Načrtajte enakomerno prekrivajočo površino združljivega ladijala.

2.3.4 Zagotovite zadostno stikovno območje vodnika:
Stik vodnika znotraj izolacijske rokave je neviden/težko preverljiv. Morate zagotoviti:

• Površina konečnika je vzporedna vodljivi površini trubičnika - minimalizirana stres trubičnika.
• Odličen stik za preprečevanje seganja.
• Tlačenje: Tlačite konečnik na jedro po postopku. Zagotovite, da je orientacija konečnika vzporedna ravnini trubičnika. Po popolnem zaprtju tlačnih umrljk držite tlak 10-15 sekund. Odstranite ostre robove. Očistite konečnik in izolacijo jedra.
• Povezava: Postavite konečnik na vint, vstavite T-telo v trubičnik - zagotovite vzporeden stik konečnika z trubičnikom pred zatečenjem.

2.3.5 Zagotovite zanesljivo zemljenje:
Zaščitna T-tela morajo biti pravilno zemljena z posebnimi zemljenskimi prsteni/vodi, povezanimi z zemljenskim omrežjem RMU-ja. Neuspeh tega tvegana: Nastanek statičnega naboja na površini - tveganje za šok.

Površinsko razpolaganje do bližnjega zemljenja - električna erozija materiala.

2.4 Zahteve za gradbeni temelj RMU-ja

• Temelj RMU-ja je tipično 300-500mm nad talo.
• Globina kablove jare pod temeljem naj bo ≥800mm; prizadevajte se za 1000mm, če lokacija to dovoljuje.
• Namembnost: Zagotavlja zadostno polmer savljanja za vstop kabla (zlasti za velike premeri), omogoča skoraj vertikalni vstop - zmanjša stres na kabel in priključek.