سرکابل ها و مفصل ها (Terminiations & Joints)

موارد کاربردي سرکابل و مفصل:

کارشناسان صنعت برق آگاهي دارند که جهت اتصال دو کابل به يکديگر ( چه به جهت ادامه کابل کشي و چه به علت گرفتن انشعاب) از مفصل استفاده مي شودکه از 1kV تا 500kV کاربرد دارند

. همچنين جهت اتصال برق به ترانس هاي برق در ولتاژ هاي بالاي 1kv بوسيله کابل زميني احتياج به سرکابل است. عمل اصلي يک سرکابل و مفصل علاوه بر اتصال کابل ها و انتقال نيرو, کنترل ميدان هاي الکتريکي در محل اتصال و انتهاي کابل است که اين کار با قرار دادن يک پوشش Stress Control روي کابل در محل اتصال انجام مي شود. در صنعت برق براي ساخت سرکابل و مفصل از تکنولوژي هاي زير که هر کدام مزاياي خاص خود را دارد, استفاده مي شود:

سرکابل و مفصل حرارتي Heat Shrink
سرکابل و مفصل سرد Cold Shrink
سرکابل و مفصل فشاري Slip on
سرکابل هاي Plug-in
مفصل رزيني Resin joint
مفصل نواري Tape joint

در سرکابل و مفصل حرارتي از تيوپ هاي حرارتي استفاده مي شود. اين تيوپ ها از مواد پلي اولفين, که عايق الکتريکي بوده و مشخصات مکانيکي بسيار خوبي دارند, ساخته شده است. اين تيوپ ها در اثر حرارت بالاي 125° C منقبض و قطر آنها تا اندازه مشخص کاهش مي يابد. در مفصل هاي رزيني از دو نوع رزين مختلف با کيفيت بالا استفاده مي شود اين دو نوع زرين در يک بسته, به صورت تفکيک شده از يکديگر قرار دارند که به هنگام نصب مفصل با يکديگر مخلوط مي شوند. در مفصل هاي نواري از نوارهاي مختلف به عنوان عايق و روکش نهايي حرارتي به عنوان محافظ مکانيکي استفاده مي شود. در سر کابل هاي Plug-in و نيز سرکابل ها و مفصل هاي سرد و فشاري از پليمري به نام سيليکون استفاده شده است که از جديد ترين پليمرهاي مورد استفاده در صنعت برق است و با داشتن مشخصات منحصر به فرد, جهت استفاده در ولتاژ هاي متوسط و بالا بسيار مناسب مي باشد.

سيليکون پديده جديدي در صنعت برق


مزايا و علل استفاده:

سيليکون داراي ساختمان نيمه آلي و نيمه غير آلي است, عايق بسيار خوب و کنترل کننده ميدان هاي الکتريکي است.

در برابر عوامل نامساعد محيط مانند درجه حرارت تا  170° C, آلودگي محيطي, اشعه UV, رطوبت خصوصا رطوبت آغشته به نمک, گاز ازن و غيره بسيار مقاوم است. اين  مقاومت از خواص ذاتي سيليکون است و براي ايجاد آن نيازي به افزودن ماده جداگانه ندارد. از آنجا که ساختمان زنجير اين پليمر داراي پيوند:

مي باشد, انرژي پيوندي زياد اين اين اتصال, باعث ايجاد مقاومت هاي فوق مي شود.

خاصيت هيدروفوبيک (آب گريزي)دارد و اين خاصيت سبب مي شود که آب روي آن لايه پيوسته تشکيل نداده و همواره به صورت قطعات مجزا باقي بماند که اين امر از ايجاد جريان خزشي جلوگيري مي کند

خواص سيليکون بر خلاف ساير پليمرها در طول زمان تغيير نکرده و گذشت زمان موجب طول عمر بيشتر آن مي گردد.

نياز به تعميرات نگهداري ندارد چون سطح بسيار صاف آن از چسبيدن هرگونه آلودگي جلوگيري کرده و در محيط هاي بسيار آلوده اگر آلودگي روي سطح آن رسوب کند در اثر بارش باران يا وزش باد به راحتي پاک مي شود.

سيليکون ماده اي قابل انعطاف است و در اثر ضربه يا اصابت اجسام خارجي دچار شکستگي يا پارگي نمي شود.

به علت نرمي, بهتر از هر ماده سخت ديگري به سطوح ناصاف کابل مي چسبد, فرورفتگي و برجستگي ها را پر کرده و به اين ترتيب از ايجاد حباب (gap) و تخليه جزئي جلوگيري مي شود.

در اثر تغييرات حرارتي, انقباض و انبساط کابل, چسبندگي سيليکون به کابل, تغييري نمي کند.

اگر در اثر جرقه يا هر عامل ديگري آسيبي به روکش سيليکون وارد آيد, چون لايه تخريب شده آن ماده اي غير آلي است. هادي نمي باشد.

 

سرکابل ها حرارتي HEAT SHRINKABLE TERMINATIONS

سرکابل هاي حرارتي جهت اتصال کابل هاي فشار قوي و متوسط به تجهيزات برقي استفاده مي شود.

سرکابل ها به دو نوع تقسيم مي شود:

·         سرکابل فشار ضعيف( تا ولتاژ 1kV)

·         سرکابل فشار قوي ( تا ولتاژ 63kV)

در اين نوع سر کابل ها از روکش Heat shrink که اساسا از پلي اتيلن کراس لينک تهيه مي شود, استفاده شده و تا ولتاژ 63kV مي توان از اين سرکابل ها استفاده کرد.

مطابق استاندارد:

CENELEC HD 628
CENELEC HD 629.1
IEC 60502-4

مزايا:
به آساني نصب مي شود.
از يک نوع سر کابل براي چند سايز نزديک به هم مي توان استفاده کرد.
تاريخ مصرف محدود ندارد .
از پليمر مقاوم به اشعه UV و آنتي تراک تهيه شده است که در اثر تماس مستقيم با اشعه خورشيد آسيب نديده و مقاومت بسيار خوبي دارد.

 

 

 

 

سرکابل هاي فشاري ولتاژ بالا

(HIGH VOLTAGE SLIP ON TERMINATIONS)

در ولتاژ هاي بسيار بالا هيچگونه عايق حرارتي قدرت عايقي کافي براي کنترل ميدان هاي الکتريکي را ندارد. در تکنولوژي Slip on تمام قسمت ها از لاستيک سيليکون با گريد بالا ساخته شده اند و هسته هاي کنترل کننده ميدانهاي الکتريکي که مخروطي شکل هستند, در داخل اين روکش ها جاسازي شده اند.اين هسته ها از لحاظ شکل فضايي و ضخامت به دقت محاسبه شده اند تا اطمينان حاصل گردد که هر گونه ميدان الکتريکي در ولتاژهاي بالا مي تواند مهار شود.

استفاده از سيليکون نه تنها به علت قدرت عايقي کافي, بلکه به دليل محافظت مکانيکي و حرارتي بسيار خوب آن است. در اثر تغييرات حرارتي و انبساط و انقباض کابل, چسبندگي سيليکون تغيير ني کند و در همه جهات يکنواخت است.

 

 

خاصيت نرمي سيليکون باعث مي شود که اين ماده بهتر از هر ماده سخت ديگري به سطوح ناصاف کابل بچسبد و در نتيجه از ايجاد حباب هوا (Gap) و به وجود آمدن تخليه الکتريکي جلوگيري شود. اين سرکابل ها احتياج به نگه داري خاصي ندارد و در مقابل شرايط محيطي و آلودگي ها مقاوم است.

سرکابل ها توليد شده به طور صد در صد مورد آزمايش قرار ميگيرند.

 

 

 

جدول انتخاب سرکابل Slip On

نوع محصول

کد انتخاب

سرکابل هوايي

60-145 kV

ESF

سرکابل بدون نياز به نگهدارنده (خود نگهدار)

60-300 kV

ESS

سرکابل با بدنه چيني

60-300 kV

ESP

سرکابل براي کليد هاي با عايق گازي (GIS)

60-170 kV

ESG

سرکابل داخلي و هوايي

60-145 kV

EST

سرکابل براي ترانسفورمرها

Up to 170 kV

ESU

 

 

سرکابل هاي فشاري (SLIP ON TERMINATIONS)

سرکابل ESF براي نصب هوايي

اين نوع سر کابل براي ولتاژهاي 60kV تا 145kV کاربرد دارد. لايه استرس کنترل و پوشش نهايي آن يک پارچه و آماده نصب مي باشد. استفاده از بشقابک هاي سيليکوني آن را براي نصب هوايي مناسب ساخته است.

 

سرکابل ESS نگهدارنده(خودنگهدار)


اين نوع سر کابل براي ولتاژ 60kV  تا 300kV با فواصل خزشي متفاوت ساخته مي شود. استوانه اي ازرزين فايبر گلاس مجهز به بشقابک هاي سيليکوني سبب ايجاد مقاومت

مکانيکي بسيار بالاي اين سرکابل کي گردد. سرکابل ESS مي تواند نيروهاي ديناميکي و استاتيکي را بدون اشکال تحمل کند (براي مثال نيروهاي اتصال کوتاه)  قدرت عايقي اين سرکابل با پرکننده کامپاند در فضاي داخل استوانه فايبر گلاس تکميل مي شود. اين سر کابل نياز به هيچ گونه نگهدارنده ندارد.

 

سرکابل ESP با بدنه اي از جنس چيني
اين نوع سرکابل براي ولتاژهاي 60kV تا 300kV کاربرد دارد.بخش مربوط به استرس کنترل سرکابل هاي ESP با نوع ESS آن کاملا مشابه است. اين سرکابل با بدنه چيني طبق استاندارد DIN و با تعداد مورد نياز از بشقابک هايي که به طور متناسب قرار مي گيرند, ساخته مي شود.

 

سرکابل EST مناسب براي نصب داخلي و هوايي


طراحي سرکابل EST بصورتي است که هم براي مصارف داخلي و هم هوايي و بين ولتاژ 60kV تا 145kV قابل استفاده است. اين سرکابل در واقع يک نوع سرکابل ESF است که بوسيله سه عددInsulator و يک پايه براکت محافظت شده و به طريق خودنگه دار عمل مي کند. نيازي به روغن عايق کننده نداشته و در هر موقعيتي قابل نصب است.

 

 

 

سرکابل ESG براي کليد هاي با عايق گازي

اين نوع سرکابل براي ولتاژ 60kV تا 170kV طراحي شده است و براي اتصال مستقيم انواع کابل هاي پليمري به کليدهاي با عايق گازي GIS به کار مي رود. سرکابل ESG بر طبق استاندارد IEC 60859-1 طراحي و به سه صورت عمودي, افقي و وارونه قابل نصب است.

سرکابل ESU قابل استفاده براي ترانسفورمرها

اين سرکابل براي انواع ترانسفورمرها قابل استفاده بوده و براي ولتاژهاي حداکثر تا 170kV مناسب مي باشد. طرح و ساختار آن کاملاً مشابه با سرکابل ESG مي باشد و براي اتصال هر نوع کابل پليمري به ترانسفورمرهاي با عايق روغني و نيز کليد هاي عايق گازي به کار مي رود.

 

 

سرکابل PLUG-IN(PLUG-IN TERMINATIONS)

سرکابل HV-Connex
اين سرکابل PLUG-IN چهت اتصال کابل هاي پليمري به تجهيزات الکتريکالي مانند کليدهاي گازي و ترانسفورمرها تا ولتاژ 245kV استفاده مي شود.
مزاياي اين سرکابل در مقايسه با ساير سرکابل ها عبارتست از:
طول کوتاهتر در مقايسه با سرکابل هاي طراحي شده مطابق استاندارد IEC 60859
قابليت نصب به صورت افقي, عمودي و وارونه
قابل استفاده بصورت خشک و بدون نياز به روغن عايق کننده
نصب و جدا سازي سريع و آسان
آماده بودن قطعات و سهولت کاربري
قابليت قطع سريع اتصال از سيستم در موقع بروز مشکل

 

 

سرکابل زانويي LOADBREAK ELBOWS

 

اين سرکابل ها بيشتر در تابلوهاي برق که اتصال دو کابل در آنها در يک راستا نبوده و به طور عمودي قرار دارند, استفاده مي گردد. در اين مورد, اگر از سرکابل هاي معمولي استفاده شود چون دو کابل در يک راستا قرار ندارند, امکان دارد سرکابل ترک برداشته يا بشکند. سرکابل هاي زانويي به طور کامل عايق بوده و جهت اتصال کابل هاي زير زميني به ترانسفورمرها, کليد خانه ها و اتصالات مجهز به بوشينگ هاي قطع بار استفاده مي شوند. از آنجا که کليه اجزاء به صورت يکپارچه در يک قطعه قرار دارند, زانويي بوشينگ اين سرکابل, تمامي پارامتر هاي ضروري جهت اتصالات را شامل مي شود. اين سرکابل براي کابل هاي مختلف در ولتاژهاي متفاوت قابل استفاده بوده و به گونه اي طراحي شده است که گستره وسيعي از سايز هاي کابل را پوشش مي دهد. عايق بندي نهايي, توسط تيوبهاي کلد شرينگ که بدين منظور طراحي شده انجام مي شود. اين تيوبها از ابتداي زانويي تا روي کابل را پوشش مي دهند. زانويي با استفاده از عايق مخصوص از نوع Proxide-Cured EPDM به صورت يک پارچه قالب بندي شده است.