Der Ausbau moderner Stromnetze erfordert Lösungen, die eine sichere Energieübertragung gewährleisten, stabil und effizient. In Hochspannungssystemen 115 kV, Jede Komponente spielt eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Kontinuität der Stromversorgung. Unter diesen Komponenten, Er GIS-Terminal für Kabel 115 kV stellt eine wesentliche Technologie zur Verbindung von unterirdischen Hochspannungskabeln mit gasgekapselten Geräten dar (GIS, Gasisolierte Schaltanlage).
GIS-Systeme werden aufgrund ihrer Verdichtungsvorteile häufig in modernen Umspannwerken eingesetzt, Hohe Sicherheit und hervorragende elektrische Leistung. Zum Anschließen eines XLPE-Kabels 115 kV mit einer GIS-Zelle, Es ist ein speziell entwickeltes Terminal erforderlich, das das elektrische Feld steuern kann, halten hohen Spannungen stand und gewährleisten eine zuverlässige Verbindung über die gesamte Lebensdauer des Systems.
Ein hochwertiges GIS-Terminal stellt nicht nur eine mechanische Verbindung zwischen Kabel und elektrischen Geräten her, sondern reproduziert auch die elektrischen Eigenschaften des Kabels, Vermeiden von Konzentrationen elektrischer Felder, die zu Teilentladungen oder vorzeitigen Ausfällen führen können.
Was ist ein GIS-Terminal für Kabel? 115 kV?
Und GIS-Terminal für Kabel 115 kV Es handelt sich um ein Hochspannungs-Abschlusszubehör zum Anschluss eines Stromkabels, normalerweise mit XLPE-Isolierung, zu einer GIS-Ausrüstung in einem Umspannwerk.
Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Außenlackierung, Ein GIS-Terminal ist für den Betrieb in einem mit Isoliergas gefüllten Metallraum konzipiert, im Allgemeinen SF₆ oder alternative Gase der neuen Generation. Sein Design muss sich perfekt an die GIS-Schnittstelle anpassen, um Wasserdichtigkeit und elektrische Sicherheit zu gewährleisten..
Zu den Hauptfunktionen des Terminals gehören::
- Verbinden Sie den Kabelleiter elektrisch mit dem Innenleiter des GIS.
- Stellen Sie die Kontrolle über das elektrische Feld in der Übergangszone wieder her.
- Halten Sie die Isolierung zwischen leitenden Teilen aufrecht.
- Eindringen von Feuchtigkeit oder Verunreinigungen verhindern.
- Widerstehen thermischen und mechanischen Belastungen während des Betriebs.
In einem Netzwerk von 115 kV, Jeder Defekt am Abschluss kann Auswirkungen auf die gesamte Unterstation haben, Daher müssen diese Zubehörteile strenge Designanforderungen erfüllen, Herstellung und Prüfung.
Funktionsprinzip des GIS-Terminals
Wenn ein XLPE-Kabel innerhalb eines GIS endet, es gibt einen Übergang zwischen verschiedenen Isoliermedien. Das Kabel verwendet ein System bestehend aus Leitern, Halbleiterbildschirm, XLPE-Isolierung und Metallschirm, während das GIS einen internen Leiter verwendet, der von isolierendem Gas in einer Metallhülle umgeben ist.
Dieser Übergang erzeugt einen Bereich, in dem sich das elektrische Feld konzentrieren kann. Wenn nicht richtig gesteuert, Phänomene wie:
- Teilweise Downloads.
- Alterung der Isolierung.
- Lokale Überhitzung.
- Unerwartete elektrische Ausfälle.
Das GIS-Terminal verfügt über elektrische Steuerelemente, als Entlastungskegel, Halbleitermaterialien und vorgeformte Isolierkomponenten, die eine gleichmäßige Verteilung des elektrischen Feldes ermöglichen.
Das Hauptziel besteht darin, einen reibungslosen Übergang vom Kabel zur GIS-Ausrüstung zu schaffen, Beibehaltung einer ähnlichen elektrischen Verteilung wie beim Originalkabel.
Dank dieser Technologie, Die Klemmen halten Nennspannungen von stand 115 kV und vorübergehende Überspannungen durch Manöver, Blitzeinschläge oder andere Netzwerkereignisse.
Hauptkomponenten eines GIS-Terminals 115 kV
Ein modernes GIS-Terminal besteht aus mehreren Elementen, die aufeinander abgestimmt sind.
Treiberanschluss
Der Steckverbinder ermöglicht die Verbindung des Kabelleiters mit dem Innenleiter des GIS. Es kann vom Kompressionstyp oder vom mechanischen Typ sein, je nach Ausführung des Herstellers.
Seine Hauptmerkmale sind:
- Geringer elektrischer Widerstand.
- Hohe Strombelastbarkeit.
- Hervorragender mechanischer Kontakt.
- Kompatibilität mit Kupfer- oder Aluminiumleitern.
Eine fehlerhafte Verbindung kann zu erhöhter Temperatur und Leistungsverlust führen., Daher ist das Steckverbinderdesign ein entscheidendes Element.
Konus zur Steuerung des elektrischen Feldes
Der elektrische Steuerkegel ist einer der wichtigsten Bestandteile des Terminals.
Seine Funktion besteht darin, die Konzentration des elektrischen Feldes am Ende der XLPE-Isolierung zu reduzieren. Es besteht normalerweise aus hochpräzisen Halbleitermaterialien, die einen allmählichen Übergang des elektrischen Potenzials ermöglichen.
Diese Komponente ist unerlässlich, um Teilentladungen zu vermeiden und eine lange Lebensdauer zu gewährleisten.
Hauptisolierkörper
Die Klemmenisolierung kann unter Verwendung von Materialien wie z:
- Hochbeständiges Silikon.
- EPDM.
- Fortschrittliche Polymermaterialien.
Diese Materialien bieten:
- Hohe Spannungsfestigkeit.
- Wärmestabilität.
- Alterungsbeständigkeit.
- Hervorragendes Verhalten gegenüber Umweltveränderungen.
Die Qualität der Isolierung bestimmt direkt die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems.
Verbindung mit GIS
Die Schnittstelle zwischen Terminal und GIS muss strenge Maßtoleranzen einhalten.
Das Design muss garantieren:
- Dichtheit des Gasraums.
- Korrekte mechanische Ausrichtung.
- Keine interne Kontamination.
- Kompatibilität mit verschiedenen GIS-Herstellern.
Eine genaue Installation ist wichtig, um Isolationsverluste oder Gaslecks zu vermeiden.
Metallschirm und Erdung
Der Metallschirm des Kabels muss ordnungsgemäß mit dem Erdungssystem der Unterstation verbunden sein..
Diese Verbindung ermöglicht:
- Kontrollieren Sie induzierte Ströme.
- Sorgen Sie für Sicherheit bei Ausfällen.
- Reduzieren Sie elektromagnetische Störungen.
- Schützen Sie Personal und Ausrüstung.
Vorteile der GIS-Technologie für Kabel 115 kV
Der Einsatz von GIS-Terminals in 115 kV bietet zahlreiche Vorteile gegenüber herkömmlichen Lösungen.
Kompaktes Design
Einer der Hauptvorteile von GIS ist seine geringe Größe.. Dies ermöglicht die Installation von Umspannwerken in Bereichen mit begrenztem Platzangebot., wie städtische Gebiete, Industrieanlagen oder Energiezentren.
Das GIS-Terminal ergänzt diese Funktion, indem es eine sichere Verbindung auf kleinem Raum bietet..
Hohe Betriebssicherheit
GIS-Systeme sind vollständig gekapselt, Reduzierung des Risikos eines versehentlichen Kontakts mit stromführenden Teilen.
Das GIS-Terminal gewährleistet diesen Schutz durch ein versiegeltes und kontrolliertes System.
Ausgezeichnete elektrische Zuverlässigkeit
GIS-Terminals für Kabel 115 kV sind für einen langen Dauerbetrieb ausgelegt.
Zu seinen Vorteilen gehören:
- Geringe Teilentladungen.
- Ausgezeichnete dielektrische Stabilität.
- Beständigkeit gegen thermische Zyklen.
- Stabiler Betrieb unter hoher Belastung.
Anpassung an unterirdische Installationen
XLPE-Kabel 115 kV werden häufig in unterirdischen Netzen eingesetzt. Das GIS-Terminal ermöglicht den Anschluss dieser Leitungen an moderne Umspannwerke, ohne dass große Außenkonstruktionen erforderlich sind..
Dies ist besonders wichtig in Städten, in denen Fluggesellschaften aus Umwelt- oder Platzgründen nicht rentabel sind..
Arten von GIS-Terminals für Kabel 115 kV
Abhängig von der Projektgestaltung, Es gibt verschiedene Konfigurationen von GIS-Terminals.
Terminal GIS seco
Trockenklemmen verwenden feste Isoliermaterialien und benötigen kein Öl oder andere Isolierflüssigkeiten.
Seine Vorteile sind:
- Weniger Wartung.
- Sauberere Installation.
- Größere Umweltsicherheit.
Sie sind derzeit eine weit verbreitete Lösung in Neuinstallationen.
GIS-Terminal mit Verbundisolierung
Kombiniert verschiedene Isoliermaterialien, um bessere elektrische und mechanische Eigenschaften zu erzielen.
Diese Art der Konstruktion bietet eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber anspruchsvollen Betriebsbedingungen..
Benutzerdefiniertes GIS-Terminal
Bei besonderen Projekten, Hersteller entwickeln entsprechend angepasste Terminals:
- Kabeltyp.
- Treiberbereich.
- GIS-Zeichen.
- Umgebungsbedingungen.
- Anforderungen an elektrische Betreiber.
Die individuelle Anpassung gewährleistet eine perfekte Integration zwischen Kabel und Umspannwerk.
Installationsprozess eines GIS-Terminals für Kabel 115 kV
Die Installation eines GIS-Terminal für Kabel 115 kV erfordert ein hohes Maß an technischer Präzision, da keine Kontamination, Maßfehler oder Defekte während der Montage können die Systemleistung über Jahre hinweg beeinträchtigen.
Bevor Sie mit der Installation beginnen, Überprüfen Sie, ob alle Komponenten mit dem Kabel und der GIS-Ausrüstung kompatibel sind.. Es ist notwendig, Aspekte wie zu überprüfen:
- Art der Kabelisolierung (normalerweise XLPE).
- Leiterabschnitt und Material.
- Durchmesser über Isolierung.
- Metallschirmdesign.
- GIS-Modell und Hersteller.
- Umgebungsbedingungen des Installationsortes.
Der übliche Prozess umfasst die folgenden Schritte:
Kabelvorbereitung
Die Vorbereitung des Kabelendes ist eine kritische Phase. Fachpersonal muss die äußeren Schichten sorgfältig entfernen, Die Metallabschirmung und die äußere Halbleiterschicht müssen den vom Hersteller angegebenen Abmessungen entsprechen.
Die Oberfläche der VPE-Isolierung muss absolut sauber und frei von Partikeln sein., Feuchtigkeit oder mechanische Beschädigung.
Eine kleine Unvollkommenheit in diesem Bereich kann zu einer Konzentration des elektrischen Feldes führen und die Lebensdauer des Terminals erheblich verkürzen..
Installation des elektrischen Steuerungssystems
Nach der Vorbereitung des Kabels, Das System zur Steuerung des elektrischen Feldes ist installiert. Dieses Element ermöglicht eine gleichmäßige Spannungsverteilung am Ende der Isolierung.
Die Montage muss mit geeigneten Werkzeugen und unter kontrollierten Umgebungsbedingungen erfolgen, um eine Kontamination der Isolierflächen zu vermeiden..
Isolierkörperbaugruppe
Der Isolierkörper wird über das Kabelende gestülpt und mit der GIS-Schnittstelle verbunden.
In dieser Phase ist es wichtig zu kontrollieren:
- Die genaue Position des Terminals.
- Anpressdruck.
- mechanische Ausrichtung.
- Das Fehlen von Lufträumen.
Lufträume innerhalb des Systems können Ausgangspunkte für Teilentladungen sein, Daher muss bei der Montage strikt nach den technischen Anweisungen vorgegangen werden.
Treiberverbindung
Der Kabelleiter wird über einen für Hochspannung ausgelegten Stecker mit dem Innenleiter des GIS verbunden.
Die Verbindung muss gewährleistet sein:
- Geringer elektrischer Widerstand.
- Gute aktuelle Übertragung.
- Ausreichende mechanische Beständigkeit.
- Stabilität während thermischer Zyklen.
Nach der Montage, Vor dem vollständigen Schließen des GIS-Fachs werden normalerweise Maß- und Elektroprüfungen durchgeführt.
Anwendbare internationale Standards
Die Hersteller von GIS-Terminal für Kabel 115 kV Sie müssen ihre Produkte gemäß internationalen Hochspannungsstandards entwickeln, um Sicherheit und Kompatibilität zu gewährleisten.
Zu den relevantesten Standards gehören:
IEC 60840
Die Norm IEC 60840 legt Anforderungen an Stromkabelsysteme mit extrudierter Isolierung für Spannungen über fest 30 KV und gleichmäßig 150 kV.
Enthält Anforderungen im Zusammenhang mit:
- Kabeldesign.
- elektrische Prüfungen.
- Typprüfungen.
- Routinetests.
- Bewertung der Systemleistung.
Die Kabel von 115 kV und sein Zubehör, einschließlich Terminals, fallen in der Regel in den Geltungsbereich dieser Norm.
IEC 62271-209
Die Norm IEC 62271-209 definiert Anforderungen für Verbindungen zwischen Stromkabeln und GIS-Geräten.
Dies ist besonders wichtig, da es die mechanischen und elektrischen Bedingungen der Schnittstelle zwischen ihnen festlegt:
- Kabelabschluss.
- GIS-Fach.
- Internes Verbindungssystem.
Die Einhaltung dieses Standards garantiert, dass das Terminal korrekt in verschiedene GIS-Geräte integriert werden kann.
IEC 60270
Dieser Standard wird zur Messung von Teilentladungen verwendet.
Teilentladungen sind einer der Hauptindikatoren für den Isolationszustand eines Hochspannungssystems. Ein hochwertiges GIS-Terminal muss während der Prüfung sehr geringe Teilentladungen aufweisen.
IEEE 48 von IEEE 404
In einigen Märkten, insbesondere Nordamerika, Es werden auch IEEE-Standards für Anschlüsse und Zubehör für Stromkabel verwendet.
Diese Standards ergänzen internationale Anforderungen und tragen zur Gewährleistung der Produktzuverlässigkeit bei.
Qualitätstests für GIS-Terminal 115 kV
Vor der Lieferung eines GIS-Terminals für ein Hochspannungsprojekt, Hersteller führen verschiedene Tests durch, um ihre Leistung zu überprüfen.
Spannungsprüfung standhalten
Damit können Sie überprüfen, ob die Isolierung Spannungen standhält, die über der Nennspannung des Systems liegen.
Dieser Test bestätigt, dass keine internen Mängel vorliegen, die zu Ausfällen im Betrieb führen könnten..
Teilweise Download -Test
Es handelt sich um eine der wichtigsten Prüfungen für Hochspannungszubehör.
Ein geringer Teilentladungsgrad weist darauf hin:
- Gute Isolationsqualität.
- Korrekte Kontrolle des elektrischen Feldes.
- Keine inneren Mängel.
Thermotest
Die Klemmen müssen den durch die Stromzirkulation verursachten Temperaturerhöhungen standhalten.
Sie werden ausgewertet:
- Treiber.
- Anschlüsse.
- Isoliermaterialien.
- Elektrische Kontaktpunkte.
Mechanische Tests
Der Widerstand gegen Belastungen, die durch erzeugt werden:
- Wärmeausdehnung.
- Vibrationen.
- Elektromagnetische Kräfte bei Kurzschlüssen.
Anwendungen des GIS-Terminals für Kabel 115 kV
Die GIS-Terminals von 115 kV werden in zahlreichen Projekten eingesetzt, bei denen eine kompakte und zuverlässige Verbindung erforderlich ist.
Zu seinen Hauptanwendungen gehören:
Städtische Umspannwerke
In Großstädten, Der für Elektroinstallationen zur Verfügung stehende Platz ist begrenzt. GIS-Systeme ermöglichen den Bau kompakter Umspannwerke innerhalb von Gebäuden oder unterirdischen Anlagen.
Das GIS-Terminal erleichtert den Anschluss an erdverlegte XLPE-Kabel.
Parks für erneuerbare Energien
Wind- und Solarparks benötigen leistungsstarke elektrische Verbindungen zum Transport der erzeugten Energie.
GIS-Terminals bieten eine zuverlässige Lösung für die Verbindung von Erdleitungen mit Umspannwerken.
Industrieanlagen
Branchen wie Bergbau, Petrochemie, Metallurgie und fortschrittliche Fertigung erfordern eine stabile Stromversorgung.
Die Systeme 115 kV mit GIS-Technologie sorgen für Sicherheit und Betriebskontinuität.
Unterirdische Übertragungsnetze
Hochspannungs-XLPE-Kabel werden zunehmend als Ersatz für Freileitungen in sensiblen Bereichen eingesetzt.
GIS-Terminals ermöglichen die Einbindung dieser Leitungen in moderne Übertragungsnetze.
So wählen Sie ein geeignetes GIS-Terminal aus
Die richtige Auswahl eines GIS-Terminals hängt von mehreren technischen Faktoren ab.
Kabelkompatibilität
Die Klemme muss exakt zum Kabeldesign passen:
- Isolationsdurchmesser.
- Treibermaterial.
- Bildschirmtyp.
- Aktuelle Kapazität.
Eine Inkompatibilität kann elektrische oder mechanische Probleme verursachen.
GIS-Kompatibilität
Jeder GIS-Hersteller kann unterschiedliche Schnittstellenabmessungen haben.
Aus diesem Grund, Es ist wichtig, ein Terminal auszuwählen, das für das spezifische Gerätemodell ausgelegt ist.
Umgebungsbedingungen
Faktoren wie:
- Betriebstemperatur.
- Luftfeuchtigkeit.
- Höhe.
- Umweltverschmutzung.
- Innen- oder Außeninstallation.
Das richtige Design gewährleistet einen stabilen Betrieb während der gesamten Lebensdauer des Systems.
Dosense-Kabel: GIS-Terminallösungen für Kabel 115 kV
Dosense-Kabel entwickelt Zubehörlösungen für Hochspannungskabel, einschließlich GIS-Terminal für Kabel 115 kV Entwickelt für XLPE-isolierte Systeme.
Die Produkte sind auf elektrische Übertragungsanwendungen ausgerichtet, Umspannwerke, Industrieprojekte und erneuerbare Energien.
Kabellösungen von Dosense zeichnen sich aus:
- Design kompatibel mit Hochspannungs-XLPE-Kabeln.
- Hervorragende Kontrolle des elektrischen Feldes.
- Hohe Spannungsfestigkeit.
- Geringe Teilentladungen.
- Lange Haltbarkeit.
- Anpassung an verschiedene GIS-Konfigurationen.
Durch strenge Herstellungs- und elektrische Prüfprozesse, GIS-Terminals sorgen für eine sichere Verbindung zwischen Stromkabeln und Umspannwerksgeräten.
Häufig gestellte Fragen zum GIS-Terminal für Kabel 115 kV
Was ist die Hauptfunktion eines GIS-Terminals? 115 kV?
Seine Funktion besteht darin, ein Hochspannungskabel mit einem GIS-Gerät zu verbinden und gleichzeitig die elektrische Sicherheit zu gewährleisten., Systemisolation und Kontinuität.
Welcher Kabeltyp wird normalerweise mit diesen Terminals verwendet??
XLPE-Kabel von 115 kV aufgrund seiner hervorragenden elektrischen und thermischen Eigenschaften.
Wie lange kann ein GIS-Terminal betrieben werden??
Mit der richtigen Planung und professionellen Installation, Ein GIS-Terminal kann die überschreiten 30 Betriebsjahre.
Warum sind Teilentladungstests wichtig??
Weil sie es ermöglichen, interne Isolationsfehler zu erkennen, bevor sie zu schwerwiegenden Betriebsausfällen führen..
Kann dasselbe GIS-Terminal für verschiedene Kabel verwendet werden??
Nicht immer. Das Terminal muss auf der Grundlage der genauen Eigenschaften des Kabels und der GIS-Ausrüstung ausgewählt werden.
Abschluss
Er GIS-Terminal für Kabel 115 kV Es ist ein wesentlicher Bestandteil moderner elektrischer Übertragungsnetze. Seine Funktion beschränkt sich nicht auf die Verbindung eines Kabels mit einer Umspannstation, muss aber einen sicheren elektrischen Übergang gewährleisten, stabil und langlebig zwischen verschiedenen Dämmsystemen.
Dank der Fortschritte bei Isoliermaterialien, Steuerung elektrischer Felder und Herstellungsprozesse, Heutige GIS-Terminals bieten auch in kritischen Anwendungen eine hohe Zuverlässigkeit. Die richtige Auswahl des Produkts, Die Einhaltung internationaler Standards und eine fachgerechte Installation sind grundlegende Faktoren für ein effizientes Stromnetz, das für zukünftige Anforderungen gerüstet ist..