Klasyfikacja i dobór końcówek wtykowych kabli wysokiego napięcia

1) Zacisk kablowy wtykowy 110 ~ 220 kV

W przypadku stosowania urządzeń GIS, transformator lub GIS jest czasami wyprowadzony bezpośrednio z transformatora lub GIS kablem wysokiego napięcia, zamiast przez tradycyjny przepust. Istnieje wiele typów zacisków urządzeń kablowych wysokiego napięcia, wybór odpowiedniego GIS, transformatora i instalacji kablowej, testowanie oraz przyszła obsługa i konserwacja są bardzo ważne.

1.1 Typ terminala urządzenia

Przewód zasilający w urządzeniach wysokiego napięcia służy do mechanicznego mocowania przewodu zasilającego i połączenia elektrycznego z transformatorem lub obudową urządzenia GIS. Tuleja epoksydowa na końcówce kablowej skutecznie zapobiega przedostawaniu się oleju izolacyjnego lub gazu SF6 do wnętrza obudowy kabla. Aby rozwiązać problem izolacji elektrycznej końcówki kablowej w obudowie z żywicy epoksydowej, tradycyjnym rozwiązaniem jest wypełnienie jej olejem lub gazem SF6. Zacisk tego typu kabla wysokiego napięcia nazywany jest zaciskiem napełnionym olejem (lub nadmuchiwanym), znanym również jako zacisk na mokro. Metoda ładowania jest rzadziej stosowana i zazwyczaj jest wypełniona olejem.

Terminal mokrego sprzętu wypełnionego olejem musi zakończyć połączenie elektryczne i mechaniczne oraz instalację z magazynem wlotów kablowych na miejscu. Podczas testów terenowych i prac instalacyjnych personel producenta sprzętu wysokociśnieniowego musi współpracować w celu dokończenia napełniania i odpowietrzania (oleju) oraz innych prac w magazynie wlotów kablowych, a procedura robocza jest dość kłopotliwa. Niektóre terminale napełniania olejem są podłączone do respiratora (z funkcją poduszki olejowej podobnej do transformatorowej); niektóre wymagają również zastosowania próżni do wtrysku oleju do obudowy z żywicy epoksydowej, co jest bardzo niewygodne. Poniższy rysunek przedstawia wypełniony olejem terminal kablowy 110 kV, który ma zostać zamontowany na zintegrowanym urządzeniu GIS.

Inny rodzaj zacisku kablowego wysokiego napięcia, dzięki optymalizacji konstrukcji, zrealizowanej ze stożkiem naprężeń i głowicą zaciskową wykonaną z żywicy epoksydowej na wewnętrznej powierzchni obudowy, bez luzu styku i idealnie równomiernego rozprowadzenia linii energetycznej, bez obudowy wypełniającej odwiert olejem (gazem) z żywicy epoksydowej, rozwiązuje problem wnęki tulei izolacyjnej, ten rodzaj zacisku nazywany jest suchym urządzeniem zaciskowym.
Suchy terminal kablowy wysokiego napięcia jest bezolejowy i całkowicie zamknięty, dzięki czemu jego położenie nie jest ograniczone, a połączenie między kablem a urządzeniem lub transformatorem GIS można elastycznie realizować w różnych kierunkach, zależnie od potrzeb danej lokalizacji.
Na poniższym rysunku pokazano suchy zacisk kablowy zmontowany z dolnej części pojemnika wlotowego kabla znajdującego się z boku transformatora.

Ze względu na sposób montażu suche terminale kablowe wysokiego napięcia można podzielić na trzy kategorie.
Pierwszy typ jest typem konwencjonalnym, tzn. obudowa z żywicy epoksydowej i kabel, zintegrowany montaż i testowanie stożka naprężenia.
Procedura montażu w terenie jest niemal taka sama jak w przypadku terminalu mokrego, z tą różnicą, że obudowa nie jest wypełniana olejem (gazem).
Podczas prac testowych i instalacyjnych w terenie nadal konieczna jest współpraca personelu producenta sprzętu wysokiego napięcia z ekipą terenową w celu dokończenia prac związanych z ładowaniem i rozładowywaniem (olejem) w magazynie wlotów kablowych, a procedura pracy i obsługa całej instalacji są dość uciążliwe.
Drugim typem jest typ wtykowy, w którym tuleję z żywicy epoksydowej końcówki kablowej można zainstalować oddzielnie od kabla i stożka naprężeniowego, ale nie można jej testować oddzielnie.
Na pręcie przewodzącym zaciśniętym na rdzeniu kabla zamontowana jest blokada sprężynowa. Po wsunięciu końca kabla do tulei epoksydowej, blokada sprężynowa automatycznie wyskakuje i blokuje koniec kabla w tulei epoksydowej, zapobiegając jego wysunięciu.
W przypadku tego typu kabla, po włożeniu jego końca nie można już go wyciągnąć.
Procedura instalacji wtykowego zacisku kablowego jest zasadniczo taka sama, jak w przypadku pierwszej klasy. Na przykład, w przypadku urządzeń GIS, osłonę z żywicy epoksydowej można zainstalować na wlocie kablowym GIS już w fabryce. Osłona z żywicy epoksydowej może całkowicie odizolować gaz SF6 od otoczenia w gnieździe kablowym, zmniejszając tym samym nakład pracy producenta na miejscu.
Jeśli jednak podczas testu kabla wystąpią problemy i trzeba będzie je rozwiązać, nadal konieczne będzie ładowanie i rozładowywanie gazu w kablu do pojemnika na kable.
Ponadto, gdy w transformatorach stosowane są zaciski kablowe wtykowe, ich instalacja i testy są takie same jak w przypadku konwencjonalnych zacisków kablowych klasy 1.
Na poniższym rysunku pokazano złącze kabla wtykowego podłączone do urządzenia GIS.

Trzeci typ to zacisk kablowy typu plug and pull, w którym obudowę, kabel i stożek naprężeniowy można zainstalować osobno i można je również osobno testować;
Głowicę kabla można wkładać i wyjmować.
Jego konstrukcja jest najprostsza, a montaż najwygodniejszy.
Zaciski kablowe wtykowe dzielimy również na dwa typy: wielokrotnego użytku i jednorazowego użytku.
Zacisk kablowy, który można ponownie zmontować poprzez wyjęcie części zaślepki końcowej kabla, nazywa się zaciskiem kablowym wielokrotnego użytku; w przeciwnym razie jest to zacisk kablowy jednorazowego użytku.
Montaż wtykowego zacisku kablowego w terenie charakteryzuje się następującymi cechami:
(1) Obudowę z żywicy epoksydowej można zainstalować i podłączyć do GIS lub transformatora z wyprzedzeniem, a następnie można ją przetestować z GIS lub transformatorem w tym samym czasie;
(2) po prostu zakończ montaż głowicy kablowej na miejscu;
(3) kabel można testować oddzielnie za pomocą tulei testowej, bez współpracy producentów sprzętu;
(4) Po przejściu testu włóż kabel do obudowy z żywicy epoksydowej i zakończ instalację po zainstalowaniu przewodu uziemiającego.
Poniższy rysunek przedstawia schemat typowego zacisku wtykowego.

Zacisk kablowy wtykowy i puszka GIS mogą być użyte do utworzenia złącza kablowego typu „T”.
Rysunek 5 przedstawia złącze kablowe typu „T” zamontowane w tunelu, które umożliwia jedno wejście i dwa wyjścia kabla.
Może elastycznie realizować następujące funkcje: (1) Gdy w ramach transformacji starej stacji elektroenergetycznej konieczne jest dodanie linii wychodzącej, połączenie typu „T” pozwala uniknąć wydłużenia odstępu GIS;
(2) W środkowej części linii kablowej zastosowanie okablowania typu „T” umożliwia łatwe dostarczanie energii nowym użytkownikom;
③ Jeśli istnieje długoterminowa linia wylotowa, ale nie są jeszcze spełnione warunki, nie można zainstalować linii wylotowej i użyć okablowania typu „T”, zarezerwowanej pozycji wylotowej i zainstalować specjalną wtyczkę izolacyjną, można uruchomić linię główną;
④ Jeżeli dwa kable biegną równolegle od stacji elektroenergetycznej przez dłuższy czas, bardziej ekonomicznym rozwiązaniem jest wybór pojedynczego wyjścia kablowego i zastosowanie trybu połączenia „T” do zasilania punktu rozgałęzienia.
Ponadto, gdy jeden z trzech przewodów roboczych połączonych złączem „T” ulegnie uszkodzeniu, uszkodzony przewód można wyciągnąć, a pozostałe dwa przewody mogą nadal działać po zamontowaniu specjalnej zatyczki izolacyjnej.

1.2 Porównanie wydajności i zasada doboru terminala kablowego wysokiego napięcia
Wszystkie rodzaje zacisków kablowych wysokiego napięcia przechodzą rygorystyczne testy wydajności elektrycznej i spełniają wymagania krajowej normy IEC60859. Pod względem instalacji, testowania, obsługi i konserwacji, obsługi usterek i innych aspektów wszystkie rodzaje zacisków kablowych mają różne charakterystyki.
Zacisk kablowy musi mieć takie same parametry elektryczne, temperaturę pracy i żywotność jak wybrany kabel.
Konstrukcja zacisku kablowego powinna zapewniać dobry rozkład pola elektrycznego i zapobiegać kurczeniu się izolacji.
Zasadniczo ma ona następujące aspekty:
(1) Wydajność elektryczna.
Najważniejszą kwestią jest to, czy rozkład pola elektrycznego akcesoriów kablowych jest uzasadniony, czy środki mające na celu poprawę rozkładu pola elektrycznego są właściwe, jaka jest wytrzymałość elektryczna materiałów, straty dielektryczne i margines izolacji produktów itp.
Jednocześnie należy brać pod uwagę stabilność właściwości elektrycznych, w tym właściwości chemicznych i fizycznych oraz stabilność strukturalną materiałów stosowanych do produkcji akcesoriów kablowych.
Na przykład, czy właściwości materiałów kontrolujących naprężenia są stabilne, czy stożek naprężeń łatwo się odkształca, wpływ cofania się izolacji kabla na rozkład pola elektrycznego akcesoriów kablowych i środki zapobiegawcze, kompatybilność różnych materiałów, stabilność właściwości interfejsu itp.
Dodatkowo należy wziąć pod uwagę parametry cieplne akcesoriów kablowych, takie jak straty dielektryczne, rezystancję styku połączenia przewodnika i jego stabilność, przewodzenie ciepła, rozszerzalność cieplną i kurczliwość cieplną oraz wpływ na właściwości elektryczne i mechaniczne każdego komponentu.
(2) Skuteczność uszczelnienia.
Odporność na wilgoć ma bezpośredni wpływ na parametry elektryczne i żywotność akcesoriów kablowych.
Konstrukcja uszczelnienia końcowego jest niezawodna i stabilna.

(3) Właściwości mechaniczne.
Terminal powinien charakteryzować się odpowiednią odpornością na zginanie i wstrząsy.
(4) Wydajność procesu.
Wydajność procesu jest istotnym warunkiem projektowania i doboru osprzętu kablowego. Proces instalacji powinien być jak najprostszy, wygodny na placu budowy, a czas budowy krótki.
Wysoka jakość produktów nie jest uzależniona od wymagań środowiska na miejscu montażu ani od poziomu technicznego pracowników instalujących;
Łatwa kontrola jakości instalacji, niezawodna jakość itd.
Montaż zacisków kablowych można wykonać samodzielnie, bez konieczności koordynacji rozładowania oleju i powietrza przez producentów transformatorów lub GIS, a jakość montażu można łatwo zagwarantować.
(5) Odpowiednie do wymagań projektu.
Wiele rodzajów akcesoriów kablowych ma swoje własne cechy charakterystyczne, dlatego przy wyborze akcesoriów kablowych należy kierować się rzeczywistymi wymaganiami dotyczącymi zastosowania.
(6) System zapewnienia jakości producenta.
Kiedy prefabrykowane akcesoria kablowe opuszczają fabrykę, producent dostarcza części i materiały, takie jak gumowe prefabrykowane elementy, prefabrykowane stożki naprężeniowe, tuleje porcelanowe, osłony i impregnaty, które są montowane w integralne zaciski lub złącza podczas instalacji na miejscu.
Jakość produkcji i proces instalacji każdego komponentu mają bezpośredni wpływ na jakość akcesoriów kablowych.
Program zapewnienia jakości powinien obejmować co najmniej następujące elementy: ① Testy fabryczne należy przeprowadzać wyłącznie na kluczowych częściach (takich jak stożek naprężeń gumowych, tuleja z żywicy epoksydowej GIS, środek impregnujący itp.).
Sprawdź dokładnie, czy sprzęt testowy i pomiarowy jest niezawodny, metody testowe są skuteczne, personel testowy jest dobrze przeszkolony i dokumentacja testów jest kompletna;
(2) Czy personel instalacyjny i budowlany wysłany przez producenta jest odpowiednio przeszkolony i ma wystarczające doświadczenie budowlane;
(3) Czy koordynacja między różnymi działami producenta jest dobra;
(4) Poprzednie zapisy sprzedaży i operacji.
Przy wyborze zacisku kablowego należy w pełni uwzględnić testowanie i konserwację po montażu kabla oraz testowanie i konserwację w przypadku uszkodzenia kabla. Powinno być możliwe przeprowadzenie osobnych testów i konserwacji kabla, transformatora i GIS bez wzajemnego zakłócania się.
Oczywiście, wymienność, możliwość ponownego użycia, bezobsługowość, zwarta budowa i cena produktu to również ważne czynniki, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze końcówek kablowych.

Dwa zaciski kablowe wtykowe 10 ~ 35 kV
2.1 Typ terminala urządzenia
Istnieje wiele rodzajów głowic wtyczek kablowych, które generalnie dzielą się na modele amerykańskie i europejskie.
Podstawową funkcją wtyczki kablowej jest łączenie kabla jednofazowego lub trójfazowego z szafą rozdzielczą, transformatorem, szafą sieci pierścieniowej, skrzynką rozgałęźną i innym sprzętem elektrycznym.
Utwórz wtyczkę przed i za co najmniej jedną wtyczką, wtyczkę przed i za ontologią wtyczki do struktury rury T, rurę T dla prostopadłego otworu poziomego i otworu pionowego, wtyczkę, wtyczkę przed i za wtyczką przed i za wtyczką sekwencję poziomą połącz ze sobą, T obudowę otworu pionowego z zaciskami kablowymi, górną część linii zaciskowej wyposażono w ciśnienie,
Urządzenie łączące umieszczone jest w poziomym otworze przelotowym wtyczki przedniej i tylnej, przy czym urządzenie łączące jest połączone z portem do zaciskania przewodu, a zacisk do zaciskania przewodu jest połączony z kablem.
Złącza oraz wtyczki przednie i tylne są prefabrykowane fabrycznie, elastyczna linia wejścia i wyjścia, mała objętość, zwarta konstrukcja, prosty proces instalacji, wysokie bezpieczeństwo, możliwość stosowania w szafach sterowniczych i odgałęzieniach kablowych oraz innych miejscach, nadają się do instalacji wewnątrz i na zewnątrz.

Wtyczka kablowa ma wiele nazw, na przykład złącze łokciowe, złącze T, rozdzielny zacisk kablowy i tak dalej.
Generalnie, klasa napięcia powinna koncentrować się na 10 kV i 35 kV, a model zastosowania zwykle dzieli się na typ europejski i amerykański.
Główne różnice pomiędzy amerykańskim i europejskim układem szyn zbiorczych i głowic kablowych to: amerykański układ poziomy, europejski układ pionowy.
Poniższy rysunek przedstawia Europę.

Europejska głowica wtyczki kablowej jest podłączona za pomocą ekranującej śruby;
Nadaje się do szaf rozdzielczych pierścieniowych, skrzynek rozdzielczych, podstacji typu skrzynkowego (kabel sieciowy), zacisków wejściowych i wyjściowych oraz podwójnego gwintowanego połączenia rur izolacyjnych.
Zewnętrzna warstwa ma osłonową warstwę półprzewodzącą, której można dotykać, aby zapewnić bezpieczeństwo osobiste;
Unikalna struktura stożka naprężeń skutecznie rozprasza naprężenia pola elektrycznego i rozwiązuje problem przecięcia warstwy ekranującej kabel;
Problem naprężenia pola elektrycznego;
Możliwość rozbudowy, elastyczny demontaż i montaż, umożliwia wykonanie połączenia kablowego typu „T”;
Pełna hermetyczność, pełna izolacja, pełna ochrona, bezobsługowość, odporność na zalanie i zanieczyszczenia.