Класифікація та вибір штекерних клем високовольтного кабелю

1) Клема штекерного кабелю 110 ~ 220 кВ

При застосуванні комбінованих приладів з ГІС трансформатор або ГІС іноді виводиться безпосередньо з трансформатора або ГІС високовольтним кабелем замість традиційного вводу. Існує багато типів клем високовольтного кабельного обладнання, тому дуже важливим є вибір відповідної ГІС, монтаж трансформатора та кабелю, випробування, а також подальша експлуатація та обслуговування.

1.1 Тип терміналу пристрою

Кабельний фідер на високовольтному обладнанні використовується для механічного фіксування кабельного фідера та електричного перехідного з'єднання з трансформатором або корпусом комбінованого приладу з ГІС. Епоксидна оболонка на кабельному терміналі ефективно запобігає проникненню ізоляційної оливи або елегазу SF6 у корпус кабелю. Для вирішення проблеми електричної ізоляції кабельного терміналу в порожнині корпусу з епоксидної смоли традиційним рішенням є заповнення порожнини корпусу оливою або елегазом SF6. Термінал обладнання такого високовольтного кабелю називається маслонаповненим (або надувним) типом, також відомим як мокрий тип. Його метод заряджання використовується рідше, зазвичай він заповнюється оливою.

Термінал маслонаповненого вологого обладнання повинен виконати електричне та механічне з'єднання та монтаж зі складом кабельних вводів на місці. Під час польових випробувань та монтажних робіт персонал виробника обладнання високого тиску повинен співпрацювати для виконання заправки та випуску повітря (оливи) та інших робіт зі складу кабельних вводів, і робоча процедура є досить складною. Деякі маслонаповнювальні термінали кріпляться до респіратора (з функцією масляної подушки, подібної до трансформатора); деякі також потребують використання вакуумного способу для реалізації впорскування оливи в корпус епоксидної смоли, що дуже незручно. На малюнку нижче показано маслонаповнений кабельний термінал 110 кВ, який монтується на інтегрованому пристрої GIR.

Інший тип високовольтного кабельного терміналу, оптимізований за допомогою конструкції, реалізує конус напруги та головку кабельного терміналу з епоксидною смолою для внутрішньої поверхні корпусу, що забезпечує ідеальний рівномірний розподіл лінії електропередач. Без заповнення корпусу епоксидною смолою нафтової (газової) свердловини вирішує проблему електричної ізоляції порожнини гільзи. Цей тип терміналу називається сухим термінальним обладнанням.
Сухий високовольтний кабельний термінал не містить масла та повністю закритий, тому положення кабельного терміналу не обмежене, а з'єднання між кабелем та комбінованим приладом або трансформатором з ГІС може бути гнучко реалізовано в різних напрямках відповідно до потреб об'єкта.
На наступному рисунку показано сухий кабельний наконечник, зібраний з нижньої частини вхідного бункера для кабелів, розташованого збоку трансформатора.

За характеристиками складання сухих високовольтних кабельних клем їх можна розділити на три категорії.
Перший тип – це звичайний тип, тобто корпус і кабель з епоксидної смоли, інтегроване встановлення та випробування конуса напруги.
Процедура встановлення в польових умовах майже така ж, як і для мокрого термінала, за винятком того, що корпус не заповнюється нафтою (газом).
Під час польових випробувань та монтажних робіт все ще потрібна співпраця персоналу виробника високовольтного обладнання з польовими службами для виконання заряджання та розряджання (маслення) складу кабельних вводів, а процедура роботи та перехресне керування всією установкою є досить громіздкими.
Другий тип — це вставний тип, у якому епоксидну смоляну гільзу кабельного наконечника можна встановити окремо від кабелю та конуса напруги, але не можна випробувати окремо.
На струмопровідному стрижні, обтиснутому до серцевини кабелю, встановлено пружинний фіксуючий пристрій. Коли кінець кабелю вставлено в епоксидну гільзу на місце, пружинний фіксуючий пристрій автоматично висувається та фіксує кінець кабелю в епоксидній гільзі, щоб запобігти його зісковзуванню.
Після вставки кінець кабелю цього типу неможливо витягнути знову.
Процедура встановлення штекерного кабельного терміналу в основному така ж, як і для першого класу. Наприклад, для комбінованих приладів з ГІС епоксидну смоляну муфту можна встановити на вхідний бункер КАБЕЛЯ ГІС заздалегідь на заводі. Епоксидна смоляна муфта може повністю ізолювати газ SF6 у вхідному бункері кабелю від зовнішнього середовища, зменшуючи робоче навантаження виробника на місці.
Однак, коли під час випробування кабелю виникають проблеми, які потребують усунення, все одно необхідно заряджати та розряджати газ у кабелі в кабельний бункер.
Крім того, коли в трансформаторах використовуються вставні кабельні клеми, їх монтаж та випробування такі ж, як і для звичайних кабельних клем класу 1.
На наступному рисунку показано штекерний кабельний термінал, підключений до пристрою GIS.

Третій тип - це кабельний клемний з'єднувач з вилкою та витягуванням, корпус, кабель, конус напруги можна встановлювати окремо, а також окремо перевіряти;
Кабельну головку можна вставляти або витягувати.
Його структура найпростіша, а монтаж найзручніший.
Вставні кабельні клеми також поділяються на багаторазові та одноразові два типи.
Кабельний наконечник, який можна зібрати, видаливши частини штекера кабелю, називається багаторазовим під’єднуваним кабельним наконечником; в іншому випадку це одноразовий під’єднуваний кабельний наконечник.
Польовий монтаж штекерного кабельного терміналу має такі характеристики:
(1) Корпус з епоксидної смоли можна встановити та підключити до ГІС або трансформатора заздалегідь, а також одночасно протестувати з ГІС або трансформатором;
(2) просто завершіть складання кабельної головки на місці;
(3) кабель можна випробувати окремо за допомогою випробувальної гільзи, без співпраці з виробниками обладнання;
(4) Після проходження випробування вставте кабель у корпус з епоксидної смоли та завершіть встановлення після встановлення заземлювального дроту.
На наступному рисунку показано принципову схему типового вставного терміналу.

Вставний кабельний наконечник та коробка GIS можуть бути використані для формування Т-подібного роз'єму кабелю.
На рисунку 5 показано Т-подібне з'єднання кабелю, встановлене в тунелі, яке може здійснювати один вхід та два виходи кабелю.
Він може гнучко реалізовувати такі функції: (1) Коли потрібно додати вихідну лінію під час трансформації старої підстанції, Т-подібне з'єднання дозволяє уникнути збільшення інтервалу GIS;
(2) У середній частині кабельної лінії використання Т-подібної проводки може легко забезпечити живлення нових користувачів;
③ Якщо є довгострокова вихідна лінія, але вона ще не відповідає умовам, її не можна встановити, а слід використовувати Т-подібну розетку, зарезервовану для вихідного положення, та встановити спеціальну ізоляційну заглушку, після чого основну лінію можна ввести в експлуатацію;
④ Коли два кабелі прокладаються паралельно від підстанції протягом тривалого часу, економічніше вибрати один кабельний вихід та використовувати Т-подібне з'єднання для живлення в точці розгалуження.
Крім того, коли один із трьох робочих кабелів, з'єднаних за допомогою «Т», виходить з ладу, несправний кабель можна витягнути, а два інші кабелі можна продовжити роботу після встановлення спеціальної ізоляційної заглушки.

1.2 Порівняння продуктивності та принцип вибору терміналу високовольтного кабельного обладнання
Усі види високовольтних кабельних клем пройшли суворі випробування на електричні характеристики та відповідають вимогам національного стандарту IEC60859. Усі види кабельних клем мають різні характеристики під час встановлення, випробування, експлуатації та технічного обслуговування, а також усунення несправностей та інших аспектів.
Кабельний наконечник повинен мати такі ж електричні характеристики, робочу температуру та термін служби, як і вибраний кабель.
Конструкція кабельних клем повинна забезпечувати хороший розподіл електричного поля та запобігати заходам щодо усадки ізоляції.
В принципі, він має такі аспекти:
(1) Електричні характеристики.
Основним міркуванням є те, чи є розподіл електричного поля кабельних аксесуарів доцільним, чи є заходи щодо покращення розподілу електричного поля доцільними, електрична міцність матеріалів, діелектричні втрати та запас ізоляції виробів тощо.
Водночас необхідно враховувати стабільність електричних властивостей, включаючи хімічні та фізичні властивості, а також структурну стабільність матеріалів кабельних аксесуарів.
Наприклад, чи стабільні характеристики матеріалів для контролю напруги, чи легко деформується конус напруги, вплив втягування ізоляції кабелю на розподіл електричного поля кабельних аксесуарів та профілактичні заходи, сумісність різних матеріалів, стабільність властивостей інтерфейсу тощо.
Крім того, слід враховувати теплові характеристики кабельних аксесуарів, такі як діелектричні втрати, контактний опір з'єднання провідника та його стабільність, тепловиділення, вплив теплопровідності, теплове розширення та стиснення на електричні та механічні властивості кожного компонента.
(2) Герметичність.
Герметизація та вологостійкість безпосередньо впливають на електричні характеристики та термін служби кабельних аксесуарів.
Конструкція герметизації терміналів надійна та стабільна.

(3) Механічні властивості.
Термінал повинен мати достатню стійкість до вигину та ударів.
(4) Продуктивність процесу.
Продуктивність процесу є важливою умовою для проектування та вибору кабельних аксесуарів. Процес монтажу має бути максимально простим, зручним для будівництва на місці, а термін будівництва має бути коротким.
Високоякісна продукція не залежить від вимог до навколишнього середовища на місці та технічного рівня монтажників;
Якість встановлення легко контролювати, надійна якість тощо.
Встановлення кабельних клем може бути виконано самостійно без координації скидання оливи та повітря з виробниками трансформаторів або ГІС, а якість встановлення може бути легко гарантована.
(5) Відповідає вимогам проекту.
Багато типів кабельних аксесуарів мають свої особливості, вибір кабельних аксесуарів слід визначати відповідно до фактичних вимог використання.
(6) Система забезпечення якості виробника.
Коли збірні кабельні аксесуари залишають завод, виробник надає деталі та матеріали, такі як гумові збірні деталі, збірні конуси напруги, порцелянові гільзи, оболонки та імпрегнатори, які збираються в цілісні клеми або з'єднання під час монтажу на місці.
Якість виготовлення та процес монтажу кожного компонента безпосередньо впливають на якість кабельних аксесуарів.
Ця програма забезпечення якості повинна включати щонайменше наступне: ① Заводські випробування повинні проводитися виключно на ключових деталях (таких як гумовий конус напруги, гільза з епоксидної смоли GIS, просочувальний агент тощо).
Ретельно перевірте, чи надійне випробувальне та вимірювальне обладнання, чи ефективні методи випробувань, чи добре навчений персонал, що проводить випробування, та чи є записи випробувань повними;
(2) Чи пройшов монтажний та будівельний персонал, направлений виробником, сувору підготовку та має достатній досвід будівництва;
(3) Чи є координація між різними відділами виробника належною;
(4) Попередні записи про продажі та операції.
Під час вибору кабельного терміналу слід повністю враховувати випробування та обслуговування після складання кабелю, а також випробування та обслуговування кабелю у разі несправності. Повинно бути легко здійснювати окремі випробування та обслуговування кабелю, трансформатора та КРУ, не перешкоджаючи один одному.
Звичайно, взаємозамінність, можливість повторного використання, невибагливість, компактна структура та ціна кабельних наконечників також є важливими факторами, які слід враховувати під час вибору.

Два кабельних клемних роз'єми 10 ~ 35 кВ
2.1 Тип терміналу пристрою
Існує багато типів кабельних штекерів, які зазвичай поділяються на американські та європейські моделі.
Основна функція кабельного штекера полягає в з'єднанні однофазного або трифазного кабелю з розподільчою шафою, трансформатором, шафою кільцевої мережі, кабельною коробкою та іншим електрообладнанням.
Складіть штекер до та після принаймні одного штекера, штекер до та після штекера онтологічно відповідає структурі Т-подібної трубки, Т-подібна трубка для перпендикулярного горизонтального отвору та вертикального отвору, штекер, штекер до та після штекера до та після горизонтальної послідовності зрощування разом, Т-подібний корпус вертикального отвору з дротяними клемами, верхня частина лінійного пресувального клемного з'єднання оснащена тиском,
З'єднувальний пристрій розташований у горизонтальному наскрізному отворі переднього та заднього штекерів, і з'єднувальний пристрій з'єднаний з портом для пресування дроту, а клемний вивід для пресування дроту з'єднаний з кабелем.
Роз'єми, передні та задні штекери виготовлені на заводі, мають гнучку вхідну та вихідну лінії, малий об'єм, компактну конструкцію, простий процес встановлення, високу безпеку, можуть використовуватися в розподільних шафах, кабельних відгалуженнях та інших місцях, придатні для встановлення всередині або зовні приміщення.

Кабельний штекер має більше назв, наприклад, ліктьовий з'єднання, Т-подібне з'єднання, роздільний кабельний термінал тощо.
Як правило, клас напруги повинен бути зосереджений у межах 10 кВ та 35 кВ, а модель застосування зазвичай поділяється на європейський та американський типи.
Основні відмінності між американським та європейським розташуванням шин та кабельних головок полягають у різних варіантах: американське горизонтальне розташування та європейське вертикальне розташування.
Наведений нижче малюнок є європейським.

Європейська штекерна головка кабелю підключена за допомогою екрануючого болта;
Він підходить для шаф кільцевих вимикачів, розподільчих коробок кабелів, коробчастих підстанцій (зшитий силовий кабель), вхідних та вихідних клем, а також для подвійного наскрізного ізоляційного різьбового з'єднання труб.
Зовнішній шар має захисний напівпровідниковий шар, до якого можна торкатися для забезпечення особистої безпеки;
Унікальна структура конуса напруги ефективно розсіює напруження електричного поля та вирішує проблему зрізу екрануючого шару кабелю;
Проблема напруженості електричного поля;
Розширюваність, гнучке розбирання та складання, можуть завершити Т-подібне кабельне з'єднання;
Повна герметичність, повна ізоляція, повний захист, не потребує обслуговування, захист від затоплення, захист від забруднення.