Clasificación y selección de terminales de enchufes para cables de alta tensión

1) Terminal de cable de enchufe de 110 ~ 220 kV

En la aplicación de aparatos combinados GIS, el transformador o GIS a veces se conecta directamente mediante un cable de alta tensión en lugar del pasamuros tradicional. Existen muchos tipos de terminales de equipos de cable de alta tensión, por lo que la selección del GIS, el transformador y la instalación del cable adecuados, así como las pruebas y el funcionamiento y mantenimiento futuros, son muy importantes.

1.1 Tipo de terminal del dispositivo

El alimentador de cable en equipos de alta tensión se utiliza para la fijación mecánica del alimentador de cable y la conexión de transición eléctrica con el transformador o el cuerpo del aparato combinado GIS. La funda de epoxi en el terminal del cable evita eficazmente que el aceite aislante o el gas SF6 se infiltren en el cuerpo del cable. Para resolver el problema del aislamiento eléctrico del terminal del cable en la cavidad de la carcasa de resina epoxi, la solución tradicional es llenar la cavidad de la carcasa con aceite o gas SF6. El terminal del equipo de este tipo de cable de alta tensión se llama tipo lleno de aceite (o inflable), también conocido como tipo húmedo. Su método de carga es menos utilizado, generalmente se llena con aceite.

El terminal del equipo húmedo lleno de aceite deberá completar la conexión eléctrica y mecánica y la instalación con el almacén de entrada de cables en el sitio. En el trabajo de prueba e instalación de campo, el personal del fabricante del equipo de alta presión deberá cooperar para completar la carga y descarga de aire (aceite) y otros trabajos del almacén de entrada de cables, y el procedimiento de trabajo es bastante problemático. Algunos terminales de llenado de aceite están equipados con un respirador (con una función de almohadilla de aceite similar a la de un transformador); algunos también necesitan usar un método de vacío para realizar la inyección de aceite en la carcasa de resina epoxi, lo cual es muy inconveniente. La figura a continuación muestra el terminal de cable de 110 kV lleno de aceite que se ensamblará en el aparato integrado GIS.

Otro tipo de terminal de cable de alta tensión, mediante la optimización del diseño de la estructura, logró que el cono de tensión y la cabeza del terminal del cable, con resina epoxi para la superficie interior de la carcasa, no presentaran holgura de contacto y lograran una distribución uniforme ideal de la línea eléctrica, sin necesidad de rellenar la carcasa con aceite (gas) y resolviendo así el problema de la cavidad del manguito de aislamiento eléctrico. Este tipo de terminal se denomina equipo de terminal seco.
El terminal seco del cable de alta tensión no contiene aceite y está completamente cerrado, por lo que la posición del terminal del cable no está restringida y la conexión entre el cable y el aparato combinado GIS o transformador se puede realizar de forma flexible en diferentes direcciones según las necesidades del lugar.
La siguiente figura muestra un terminal de cable seco ensamblado a partir de la parte inferior del compartimento de entrada de cables ubicado en el lateral del transformador.

Según las características de montaje de los terminales de cables de alta tensión secos, se pueden dividir en tres categorías.
El primer tipo es el convencional, es decir, con revestimiento de resina epoxi y cable, instalación y prueba integrales mediante cono de tensión.
El procedimiento de instalación en campo es prácticamente el mismo que en la terminal húmeda, con la única diferencia de que la carcasa no se llena de petróleo (gas).
En las pruebas de campo y los trabajos de instalación, todavía se requiere la cooperación del personal del fabricante de equipos de alta tensión para completar el trabajo de carga y descarga (de aceite) del almacén de entrada de cables, y el procedimiento de trabajo y la operación cruzada de la instalación general son bastante engorrosos.
El segundo tipo es el de tipo enchufable, en el que la funda de resina epoxi del terminal del cable se puede instalar por separado del cable y del cono de tensión, pero no se puede probar por separado.
En la varilla conductora engarzada al núcleo del cable se instala un dispositivo de bloqueo por resorte. Al insertar el extremo del cable en el manguito de epoxi, el dispositivo de bloqueo por resorte se despliega automáticamente y fija el extremo del cable al manguito para evitar que se salga.
Una vez insertado, el extremo de este tipo de cable no se puede volver a extraer.
El procedimiento de instalación del terminal de cable enchufable es básicamente el mismo que el de la primera clase. Por ejemplo, para los equipos combinados GIS, la funda de resina epoxi se puede instalar previamente en fábrica en el compartimento de entrada de cables del GIS. Esta funda aísla completamente el gas SF6 del compartimento de entrada de cables, lo que reduce la carga de trabajo del fabricante en las instalaciones del cliente.
Sin embargo, cuando se producen problemas en la prueba del cable y es necesario solucionarlos, sigue siendo necesario cargar y descargar el gas del cable en el contenedor de cables.
Además, cuando se utilizan terminales de cable enchufables en transformadores, su instalación y las pruebas se realizan de la misma manera que con los terminales de cable convencionales de clase 1.
La siguiente figura muestra un terminal de cable enchufable conectado a un dispositivo SIG.

El tercer tipo es un terminal de cable de conexión y desconexión, donde la carcasa, el cable y el cono de tensión se pueden instalar por separado y también se pueden probar por separado;
El cabezal del cable se puede insertar o extraer.
Su estructura es la más sencilla, la instalación más conveniente.
Los terminales de cable enchufables también se dividen en dos tipos: reutilizables y no reutilizables.
Un terminal de cable que se puede volver a ensamblar quitando las partes del conector del extremo del cable se denomina terminal de cable enchufable reutilizable; de ​​lo contrario, es un terminal de cable enchufable no reutilizable.
La instalación en campo de un terminal de cable enchufable presenta las siguientes características:
(1) La carcasa de resina epoxi se puede instalar y conectar a GIS o transformador con anticipación, y se puede probar con GIS o transformador al mismo tiempo;
(2) simplemente complete el ensamblaje de la parte del cabezal del cable en el sitio;
(3) el cable se puede probar por separado con el manguito de prueba, sin la cooperación de los fabricantes de equipos;
(4) Después de pasar la prueba, inserte el cable en la cubierta de resina epoxi y complete la instalación después de instalar el cable de tierra.
La siguiente figura muestra el diagrama esquemático de un terminal enchufable típico.

El terminal de cable enchufable y la caja GIS se pueden utilizar para formar el conector tipo "T" del cable.
La figura 5 muestra la unión en forma de "T" del cable instalada en el túnel, que permite una entrada y dos salidas del cable.
Puede realizar de forma flexible las siguientes funciones: (1) Cuando se necesita agregar la línea de salida en la transformación de la antigua subestación, la conexión de tipo "T" puede evitar aumentar el intervalo GIS;
(2) En la sección central de la línea de cable, el uso de cableado tipo “T” puede suministrar energía fácilmente a nuevos usuarios;
③ Cuando hay una línea de salida de larga duración pero aún no se cumplen las condiciones, no se puede instalar la línea de salida y utilizar la posición de salida reservada del método de cableado tipo "T" e instalar un enchufe de aislamiento especial, la línea principal se puede poner en funcionamiento;
④ Cuando se tienden dos cables en paralelo desde la subestación durante un largo período, es más económico elegir una sola salida de cable y utilizar el modo de conexión en "T" para el suministro de energía en el punto de derivación.
Además, si falla uno de los tres cables de funcionamiento conectados por la letra "T", se puede extraer el cable defectuoso y los otros dos cables pueden seguir funcionando tras instalar un tapón aislante especial.

1.2 Comparación del rendimiento y principio de selección de terminales para equipos de cables de alta tensión
Todos los tipos de terminales de cables de alta tensión, sometidos a pruebas estrictas de rendimiento eléctrico, cumplen con los requisitos de la norma nacional IEC60859. Sin embargo, en la instalación, prueba, operación, mantenimiento y manejo de fallas, entre otros aspectos, todos los tipos de terminales de cables presentan características diferentes.
El terminal del cable debe tener las mismas prestaciones eléctricas, temperatura de funcionamiento y vida útil que el cable seleccionado.
La estructura del terminal del cable debe garantizar una buena distribución del campo eléctrico y prevenir la contracción del aislamiento.
En principio, tiene los siguientes aspectos:
(1) Rendimiento eléctrico.
La consideración principal es si la distribución del campo eléctrico de los accesorios de cable es razonable, si las medidas para mejorar la distribución del campo eléctrico son apropiadas, la rigidez dieléctrica de los materiales, la pérdida dieléctrica y el margen de aislamiento de los productos, etc.
Al mismo tiempo, es necesario considerar la estabilidad de las propiedades eléctricas, incluidas las propiedades químicas y físicas y la estabilidad estructural de los materiales de los accesorios del cable.
Por ejemplo, si el rendimiento de los materiales de control de tensión es estable, si el cono de tensión se deforma fácilmente, la influencia de la retracción del aislamiento del cable en la distribución del campo eléctrico de los accesorios del cable y las medidas preventivas, la compatibilidad de varios materiales, la estabilidad de las propiedades de la interfaz, etc.
Además, también debe tenerse en cuenta el comportamiento térmico de los accesorios de los cables, como la pérdida dieléctrica, la resistencia de contacto de la conexión del conductor y su estabilidad, la liberación de calor por conducción, la expansión y contracción térmica, y su influencia en las propiedades eléctricas y mecánicas de cada componente.
(2) Rendimiento de sellado.
El sellado hermético a prueba de humedad afecta directamente al rendimiento eléctrico y a la vida útil de los accesorios de cable.
La estructura de sellado de los terminales es fiable y estable.

(3) Propiedades mecánicas.
El terminal debe tener suficiente resistencia a la flexión y a los golpes.
(4) Rendimiento del proceso.
El rendimiento del proceso es una condición importante para el diseño y la selección de accesorios de cableado. El proceso de instalación debe ser lo más sencillo posible, facilitar la construcción en obra y el tiempo de construcción debe ser breve.
Los productos de alta calidad no dependen de los requisitos del entorno de la obra ni del nivel técnico de los trabajadores de instalación;
Calidad de instalación fácil de controlar, calidad fiable, etc.
La instalación de los terminales de cable se puede completar de forma independiente, sin la coordinación de la descarga de aceite y aire por parte de los fabricantes de transformadores o subestaciones encapsuladas en gas (GIS), y la calidad de la instalación se puede garantizar fácilmente.
(5) Adecuado para los requisitos del proyecto.
Muchos tipos de accesorios para cables tienen sus propias características, por lo que la selección de accesorios para cables debe decidirse en función de los requisitos de uso reales.
(6) Sistema de garantía de calidad del fabricante.
Cuando los accesorios de cable prefabricados salen de la fábrica, el fabricante proporciona piezas y materiales como piezas prefabricadas de caucho, conos de tensión prefabricados, manguitos de porcelana, carcasas e impregnadores, que se ensamblan en terminales o juntas integrales durante la instalación in situ.
La calidad de fabricación y el proceso de instalación de cada componente afectan directamente a la calidad de los accesorios de cable.
Este programa de garantía de calidad debe incluir al menos lo siguiente: ① Se debe realizar una prueba de fábrica estricta en las partes clave (como el cono de tensión de caucho, el manguito de resina epoxi GIS, el agente de impregnación, etc.).
Verifique cuidadosamente si los equipos de prueba y medición son confiables, si los métodos de prueba son efectivos, si el personal de prueba está bien capacitado y si los registros de prueba están completos;
(2) Si el personal de instalación y construcción enviado por el fabricante está debidamente capacitado y tiene suficiente experiencia en construcción;
(3) Si la coordinación entre los diferentes departamentos del fabricante es buena;
(4) Registros de ventas y operaciones anteriores.
En la selección de terminales de cable, se deben considerar exhaustivamente las pruebas y el mantenimiento posteriores al ensamblaje del cable, así como las pruebas y el mantenimiento en caso de fallas. Debe ser posible realizar fácilmente las pruebas y el mantenimiento por separado del cable, el transformador y la subestación GIS sin que interfieran entre sí.
Por supuesto, la intercambiabilidad, la reutilización, el hecho de que no requieran mantenimiento, la estructura compacta y el precio de los terminales de cable también son factores importantes que deben tenerse en cuenta en la selección.

Dos terminales de cable con enchufe de 10 ~ 35 kV
2.1 Tipo de terminal del dispositivo
Existen muchos tipos de conectores de cable, que generalmente se dividen en modelos americanos y europeos.
La función principal del conector de cable es conectar el cable monofásico o trifásico con el armario de distribución, el transformador, el armario de red en anillo, la caja de derivación de cables y otros equipos eléctricos.
Constituir el tapón antes y después de al menos un tapón, el tapón antes y después de la ontología del tapón a la estructura del tubo T, tubo T para orificio horizontal perpendicular y orificio vertical, tapón, tapón antes y después del tapón antes y después del tapón empalme secuencia horizontal juntos, T la carcasa del orificio vertical con terminales de cable, el terminal de presión de la parte superior de la línea está equipado con presión,
En el orificio pasante horizontal del conector frontal y del conector posterior se dispone un dispositivo de conexión, que se conecta al puerto de presión del cable y, a su vez, al terminal de presión del cable.
Los conectores y enchufes delanteros y traseros vienen prefabricados de fábrica, con línea de entrada y salida flexible, volumen reducido, estructura compacta, proceso de instalación sencillo y alta seguridad. Se pueden utilizar en armarios de distribución, ramales de cables y otros lugares, y son aptos para instalación en interiores o exteriores.

El conector del cable tiene varios nombres, como articulación en codo, articulación en T, terminal de cable separable, etc.
En general, el nivel de tensión debe concentrarse en 10 kV y 35 kV, y el modelo de aplicación suele dividirse en tipos europeos y americanos.
La principal diferencia entre la disposición de las barras colectoras y los cabezales de cable en Estados Unidos y Europa radica en que la disposición estadounidense es horizontal, mientras que la europea es vertical.
La figura que aparece a continuación es europea.

El conector del cable europeo se conecta mediante un perno de blindaje.
Es adecuado para armarios de distribución de anillos, cajas de distribución de cables, terminales de entrada y salida de subestaciones tipo caja (cables de alimentación reticulados) y conexiones roscadas de tuberías con doble aislamiento pasante.
La capa exterior cuenta con una capa semiconductora de protección, que se puede tocar para garantizar la seguridad personal;
La estructura única del cono de tensión dispersa eficazmente la tensión del campo eléctrico y resuelve el problema del corte de la capa de blindaje del cable;
problema de tensión del campo eléctrico;
Su capacidad de expansión, su flexibilidad de desmontaje y montaje permiten completar la conexión de cables tipo "T".
Totalmente hermético, con aislamiento completo, protección total, sin necesidad de mantenimiento, antiinundaciones y anticontaminación.