تصنيف واختيار طرف توصيل كابلات الجهد العالي

1) طرف توصيل كابل قابس 110 ~ 220 كيلو فولت

في تطبيقات الأجهزة المدمجة بنظام العزل الغازي (GIS)، يتم أحيانًا توصيل المحول أو نظام العزل الغازي مباشرةً بكابل عالي الجهد بدلاً من الوصلة التقليدية. توجد أنواع عديدة من أطراف كابلات معدات الجهد العالي، لذا فإن اختيار نظام العزل الغازي والمحول والكابل المناسبين، بالإضافة إلى تركيبهما واختبارهما وتشغيلهما وصيانتهما في المستقبل، أمر بالغ الأهمية.

1.1 نوع طرفية الجهاز

يُستخدم مُغذّي الكابلات في معدات الجهد العالي للتثبيت الميكانيكي لمُغذّي الكابلات وتوصيل التحويل الكهربائي مع المحول أو هيكل جهاز العزل بالغاز الطبيعي المُدمج. يمنع الغلاف الإيبوكسي الموجود عند طرف الكابل تسرب زيت العزل أو غاز سادس فلوريد الكبريت (SF6) إلى داخل الكابل. ولحل مشكلة العزل الكهربائي لطرف الكابل داخل تجويف غلاف راتنج الإيبوكسي، يتمثل الحل التقليدي في ملء تجويف الغلاف بالزيت أو غاز سادس فلوريد الكبريت. يُطلق على طرف هذا النوع من كابلات الجهد العالي اسم الطرف المملوء بالزيت (أو القابل للنفخ)، ويُعرف أيضًا بالطرف الرطب. طريقة شحنه أقل شيوعًا، وعادةً ما يُملأ بالزيت.

يجب على طرفية المعدات الرطبة المملوءة بالزيت إتمام التوصيلات الكهربائية والميكانيكية والتركيب مع مستودع مدخل الكابل في الموقع. في أعمال الاختبار والتركيب الميدانية، يتعاون موظفو الشركة المصنعة لمعدات الضغط العالي لإتمام عمليات تعبئة وتفريغ الهواء (الزيت) وغيرها من الأعمال في مستودع مدخل الكابل، وتُعدّ إجراءات العمل شاقة للغاية. بعض أطراف التعبئة بالزيت مزودة بجهاز تنفس (يعمل كوسادة زيتية تشبه تلك المستخدمة في المحولات الكهربائية)؛ كما يتطلب بعضها الآخر استخدام طريقة التفريغ لتحقيق حقن الزيت في غلاف راتنج الإيبوكسي، وهو أمر غير عملي. يوضح الشكل أدناه طرفية كابل 110 كيلوفولت المملوءة بالزيت والمُراد تجميعها على جهاز GIS المتكامل.

نوع آخر من أطراف كابلات الجهد العالي من خلال تحسين تصميم الهيكل، تم تحقيق مخروط الإجهاد ورأس طرف الكابل من راتنج الإيبوكسي للسطح الداخلي للغلاف بدون تلامس خلوص وتوزيع موحد مثالي لخط الطاقة، وبدون غلاف لملء الزيت (الغاز) براتنج الإيبوكسي، يتم حل مشكلة تجويف غلاف العزل الكهربائي، ويطلق على هذا النوع من الأطراف اسم معدات الطرف الجاف.
إن طرف كابل الجهد العالي الجاف خالٍ من الزيت ومغلق بالكامل، لذا فإن موضع طرف الكابل غير مقيد، ويمكن تحقيق الاتصال بين الكابل وجهاز GIS المدمج أو المحول بمرونة في اتجاهات مختلفة وفقًا لاحتياجات الموقع.
يوضح الشكل التالي طرف كابل جاف تم تجميعه من الجزء السفلي من صندوق مدخل الكابل الموجود على جانب المحول.

وفقًا لخصائص تجميع أطراف كابلات الجهد العالي الجافة، يمكن تقسيمها إلى ثلاث فئات.
النوع الأول هو النوع التقليدي، أي غلاف راتنج الإيبوكسي والكابل، والتركيب والاختبار المتكامل باستخدام مخروط الإجهاد.
إن إجراء التركيب في الموقع يكاد يكون مماثلاً لإجراء التركيب في المحطة الرطبة، باستثناء أن الغلاف لا يتم ملؤه بالزيت (الغاز).
في أعمال الاختبار والتركيب الميدانية، لا يزال من الضروري أن يتعاون موظفو الشركة المصنعة لمعدات الجهد العالي مع العاملين الميدانيين لإكمال أعمال الشحن والتفريغ (الزيت) لمستودع مدخل الكابل، كما أن إجراءات العمل والعمليات المشتركة للتركيب الكلي معقدة للغاية.
النوع الثاني هو النوع القابل للتوصيل، حيث يمكن تركيب غلاف راتنج الإيبوكسي الخاص بطرف الكابل بشكل منفصل عن الكابل ومخروط الإجهاد، ولكن لا يمكن اختباره بشكل منفصل.
يتم تركيب جهاز قفل زنبركي على القضيب الموصل المثبت على قلب الكابل. عند إدخال طرف الكابل في غلاف الإيبوكسي، يبرز جهاز القفل الزنبركي تلقائيًا ويثبت طرف الكابل في غلاف الإيبوكسي لمنعه من الانزلاق.
بمجرد إدخال طرف الكابل من هذا النوع، لا يمكن سحبه مرة أخرى.
تتشابه إجراءات تركيب طرفية كابل التوصيل بشكل أساسي مع إجراءات الفئة الأولى. فعلى سبيل المثال، بالنسبة للأجهزة المدمجة بنظام العزل الغازي (GIS)، يمكن تركيب غلاف راتنج الإيبوكسي على صندوق مدخل الكابلات الخاص بنظام العزل الغازي مسبقًا في المصنع. يعمل غلاف راتنج الإيبوكسي على عزل غاز سادس فلوريد الكبريت (SF6) الموجود في صندوق مدخل الكابلات تمامًا عن الخارج، مما يقلل من عبء العمل الميداني على الشركة المصنعة.
ومع ذلك، عندما تحدث مشاكل في اختبار الكابل وتحتاج إلى معالجة، فإنه لا يزال من الضروري شحن وتفريغ الغاز الموجود في الكابل في صندوق الكابل.
بالإضافة إلى ذلك، عند استخدام أطراف الكابلات القابلة للتوصيل في المحولات، فإن تركيبها واختبارها يكونان مماثلين لأطراف الكابلات التقليدية من الفئة 1.
يوضح الشكل التالي طرف كابل توصيل موصول بجهاز نظم المعلومات الجغرافية.

النوع الثالث هو طرف توصيل الكابلات القابل للسحب، ويمكن تركيب الغلاف والكابل ومخروط الإجهاد بشكل منفصل، كما يمكن اختبارها بشكل منفصل؛
يمكن إدخال رأس الكابل أو سحبه للخارج.
يتميز هيكله بالبساطة الشديدة، كما أنه سهل التركيب.
تنقسم أطراف الكابلات القابلة للتوصيل أيضاً إلى نوعين: قابلة لإعادة الاستخدام وغير قابلة لإعادة الاستخدام.
يُطلق على طرف الكابل الذي يمكن إعادة تجميعه عن طريق إزالة أجزاء قابس نهاية الكابل اسم طرف كابل قابل لإعادة الاستخدام؛ وإلا فهو طرف كابل غير قابل لإعادة الاستخدام.
يتميز تركيب طرفية الكابلات القابلة للتوصيل في الموقع بالخصائص التالية:
(1) يمكن تركيب غلاف راتنج الإيبوكسي وتوصيله بنظام العزل الغازي أو المحول مسبقًا، ويمكن اختباره مع نظام العزل الغازي أو المحول في نفس الوقت؛
(2) فقط أكمل تجميع جزء رأس الكابل في الموقع؛
(3) يمكن اختبار الكابل بشكل منفصل باستخدام غلاف الاختبار، دون تعاون مصنعي المعدات؛
(4) بعد اجتياز الاختبار، أدخل الكابل في غلاف راتنج الإيبوكسي، وأكمل التثبيت بعد تركيب سلك التأريض.
يوضح الشكل التالي المخطط التوضيحي لطرفية قابلة للتوصيل نموذجية.

يمكن استخدام طرف توصيل الكابل وصندوق GIS لتشكيل موصل "T" للكابل.
يوضح الشكل 5 وصلة الكابل "T" المثبتة في النفق، والتي يمكنها تحقيق دخول واحد وخروج اثنين من الكابل.
ويمكنه تحقيق الوظائف التالية بمرونة: (1) عندما يلزم إضافة خط الخروج في تحويل المحطة الفرعية القديمة، يمكن لوصلة النوع "T" تجنب زيادة فاصل GIS؛
(2) في الجزء الأوسط من خط الكابل، يمكن استخدام الأسلاك من النوع "T" لتوفير الطاقة بسهولة للمستخدمين الجدد؛
③ عندما يكون هناك خط مخرج طويل الأمد ولكنه لم يستوف الشروط بعد، لا يمكن تركيب خط المخرج واستخدام طريقة الأسلاك من النوع "T" في موضع المخرج المحجوز وتركيب قابس عزل خاص، ويمكن تشغيل الخط الرئيسي؛
④ عندما يتم وضع كابلين بالتوازي من المحطة الفرعية لفترة طويلة، يكون من الأوفر اختيار مخرج كابل واحد واستخدام وضع التوصيل "T" لتزويد الطاقة عند نقطة التفرع.
بالإضافة إلى ذلك، عندما يتعطل أحد كابلات التشغيل الثلاثة المتصلة بـ "T"، يمكن سحب الكابل المعطل ويمكن للكابلين الآخرين الاستمرار في العمل بعد تركيب قابس عزل خاص.

1.2 مقارنة الأداء ومبدأ اختيار طرفية معدات كابلات الجهد العالي
جميع أنواع أطراف كابلات الجهد العالي تخضع لاختبارات صارمة للأداء الكهربائي، ويمكنها تلبية متطلبات المعيار الوطني IEC60859، وفي جوانب التركيب والاختبار والتشغيل والصيانة ومعالجة الأعطال وغيرها، تتميز جميع أنواع أطراف الكابلات بخصائص مختلفة.
يجب أن يتمتع طرف الكابل بنفس الأداء الكهربائي ودرجة حرارة التشغيل وعمر الخدمة مثل الكابل المختار.
يجب أن يضمن هيكل طرف الكابل توزيعًا جيدًا للمجال الكهربائي ويمنع انكماش العزل.
من حيث المبدأ، يتضمن الجوانب التالية:
(1) الأداء الكهربائي.
الاعتبار الرئيسي هو ما إذا كان توزيع المجال الكهربائي لملحقات الكابلات معقولاً، وما إذا كانت التدابير المتخذة لتحسين توزيع المجال الكهربائي مناسبة، والقوة الكهربائية للمواد، وفقدان العزل الكهربائي وهامش العزل للمنتجات، وما إلى ذلك.
وفي الوقت نفسه، من الضروري مراعاة استقرار الخصائص الكهربائية، بما في ذلك الخصائص الكيميائية والفيزيائية والاستقرار الهيكلي لمواد ملحقات الكابلات.
على سبيل المثال، ما إذا كان أداء مواد التحكم في الإجهاد مستقرًا، وما إذا كان مخروط الإجهاد سهل التشوه، وتأثير انكماش عزل الكابل على توزيع المجال الكهربائي لملحقات الكابل والتدابير الوقائية، وتوافق المواد المختلفة، واستقرار خصائص الواجهة، وما إلى ذلك.
بالإضافة إلى ذلك، ينبغي أيضًا مراعاة الأداء الحراري لملحقات الكابلات، مثل الفقد العازل، ومقاومة التلامس لوصلة الموصل واستقرارها، وإطلاق التوصيل الحراري، والتمدد والانكماش الحراري على الخصائص الكهربائية والميكانيكية لكل مكون.
(2) أداء منع التسرب.
يؤثر أداء منع تسرب الرطوبة بشكل مباشر على الأداء الكهربائي وعمر خدمة ملحقات الكابلات.
يتميز هيكل إحكام الإغلاق الطرفي بالموثوقية والاستقرار.

(3) الخواص الميكانيكية.
يجب أن يتمتع الطرفية بمقاومة كافية للانحناء والصدمات.
(4) أداء العملية.
يُعدّ أداء العملية شرطًا أساسيًا لتصميم واختيار ملحقات الكابلات. ينبغي أن تكون عملية التركيب بسيطة قدر الإمكان، ومريحة لموقع الإنشاء، وأن تكون مدة الإنشاء قصيرة.
لا تعتمد المنتجات عالية الجودة على متطلبات بيئة الموقع والمستوى الفني لعمال التركيب؛
سهولة التحكم في جودة التركيب، وجودة موثوقة، وما إلى ذلك.
يمكن إتمام تركيب أطراف الكابلات بشكل مستقل دون الحاجة إلى تنسيق تصريف الزيت والهواء من قبل مصنعي المحولات أو أنظمة العزل الغازي، ويمكن ضمان جودة التركيب بسهولة.
(5) مناسب لمتطلبات المشروع.
تتميز العديد من أنواع ملحقات الكابلات بخصائصها الخاصة، ويجب تحديد اختيار ملحقات الكابلات وفقًا لمتطلبات الاستخدام الفعلية.
(6) نظام ضمان الجودة الخاص بالشركة المصنعة.
عندما تغادر ملحقات الكابلات الجاهزة المصنع، يقوم المصنع بتوفير الأجزاء والمواد مثل الأجزاء المطاطية الجاهزة، ومخاريط الإجهاد الجاهزة، والأكمام الخزفية، والأغلفة، والمواد المشبعة، والتي يتم تجميعها في أطراف أو وصلات متكاملة أثناء التركيب في الموقع.
تؤثر جودة التصنيع وعملية تركيب كل مكون بشكل مباشر على جودة ملحقات الكابلات.
يجب أن يتضمن برنامج ضمان الجودة هذا على الأقل ما يلي: ① يجب إجراء اختبار المصنع بدقة على الأجزاء الرئيسية (مثل مخروط الإجهاد المطاطي، وغطاء راتنج الإيبوكسي GIS، وعامل التشريب، وما إلى ذلك).
تحقق بعناية مما إذا كانت معدات الاختبار والقياس موثوقة، وطرق الاختبار فعالة، وموظفو الاختبار مدربون تدريباً جيداً، وسجلات الاختبار كاملة؛
(2) ما إذا كان موظفو التركيب والبناء الذين أرسلتهم الشركة المصنعة مدربين تدريباً صارماً ولديهم خبرة كافية في مجال البناء؛
(3) ما إذا كان التنسيق بين الأقسام المختلفة للشركة المصنعة جيدًا؛
(4) سجلات المبيعات والعمليات السابقة.
عند اختيار طرفية الكابل، ينبغي مراعاة اختبار وصيانة الكابل بعد تركيبه، وكذلك اختبار وصيانة أعطاله. كما يجب أن يكون من السهل إجراء اختبار وصيانة منفصلة للكابل والمحول ووحدة العزل الغازي دون تداخل بينها.
بالطبع، تعد قابلية التبادل وإعادة الاستخدام وعدم الحاجة إلى الصيانة والهيكل المدمج وسعر المنتج لمحطات الكابلات من العوامل المهمة التي يجب مراعاتها عند الاختيار.

طرفان لكابل التوصيل، 10 ~ 35 كيلو فولت
2.1 نوع طرفية الجهاز
توجد أنواع عديدة من رؤوس توصيل الكابلات، والتي تنقسم عمومًا إلى نماذج أمريكية وأوروبية.
تتمثل الوظيفة الرئيسية لقابس الكابل في توصيل الكابل أحادي الطور أو ثلاثي الطور بلوحة المفاتيح والمحول ولوحة شبكة الحلقة وصندوق توصيل الكابلات وغيرها من المعدات الكهربائية.
قم بتكوين القابس قبل وبعد قابس واحد على الأقل، وقم بتوصيل القابس قبل وبعد القابس بهيكل أنبوب T، وأنبوب T للفتحة الأفقية العمودية والفتحة الرأسية، وقم بتوصيل القابس قبل وبعد القابس بالتسلسل الأفقي معًا، وغلاف الفتحة الرأسية T مع أطراف الأسلاك، وطرف الضغط العلوي للخط مزود بالضغط.
يتم وضع جهاز توصيل في الفتحة الأفقية للقابس الأمامي والقابس الخلفي، ويتم توصيل جهاز التوصيل بمنفذ ضغط السلك، ويتم توصيل طرف ضغط السلك بالكابل.
الموصلات والمقابس الأمامية والخلفية مصنعة مسبقًا في المصنع، وتتميز بخطوط إدخال وإخراج مرنة، وحجم صغير، وهيكل مدمج، وعملية تركيب بسيطة، وأمان عالٍ، ويمكن استخدامها في خزانة المفاتيح وخطوط تفرع الكابلات وغيرها من الأماكن، وهي مناسبة للتركيب الداخلي أو الخارجي.

رأس قابس الكابل له أسماء أخرى، مثل وصلة الكوع، ووصلة T، وطرف الكابل القابل للفصل، وما إلى ذلك من سلسلة من الأسماء.
بشكل عام، يجب أن يتركز نطاق الجهد في 10 كيلو فولت و 35 كيلو فولت، وعادة ما يتم تقسيم نموذج التطبيق إلى أنواع أوروبية وأمريكية.
تختلف الاختلافات الرئيسية بين ترتيب قضبان التوصيل ورؤوس الكابلات الأمريكية والأوروبية، حيث يكون الترتيب أفقيًا في أمريكا، وعموديًا في أوروبا.
الشكل أدناه أوروبي.

يتم توصيل رأس قابس الكابل الأوروبي بواسطة نوع مسمار الحماية؛
وهو مناسب لخزائن مفاتيح الحلقة، وصناديق توزيع الكابلات، ومحطات التحويل من النوع الصندوقي (كابلات الطاقة المتشابكة) ومحطات الإدخال والإخراج، ووصلات الأنابيب المعزولة المزدوجة.
تحتوي الطبقة الخارجية على طبقة شبه موصلة واقية، يمكن لمسها لضمان السلامة الشخصية؛
يعمل هيكل المخروط الإجهادي الفريد على تشتيت إجهاد المجال الكهربائي بشكل فعال ويحل مشكلة قطع طبقة حماية الكابل؛
مشكلة الإجهاد الناتج عن المجال الكهربائي؛
قابلية التوسع، والتفكيك والتركيب المرن، ويمكنها إكمال توصيل الكابل من النوع "T"؛
محكم الإغلاق تماماً، عازل تماماً، حماية كاملة، لا يحتاج إلى صيانة، مقاوم للفيضانات، مقاوم للتلوث.