Introduzione alla terminazione interna del cavo da 110 kV
Una terminazione interna del cavo da 110 kV è un componente importante nei sistemi di trasmissione di energia ad alta tensione. Collega un cavo di alimentazione XLPE ad alta tensione alle apparecchiature elettriche installate all'interno di una sottostazione, sala trasformatori, o impianto elettrico chiuso. A seconda del disegno del progetto, la terminazione può collegarsi a quadri isolati in gas (GIS), quadro isolato in aria (AIS), un trasformatore di potenza, o un altro apparecchio ad alta tensione compatibile.
Con l’espansione delle reti elettriche urbane e i sistemi di trasmissione sotterranei diventano sempre più comuni, 110Le terminazioni dei cavi interni kV svolgono un ruolo importante nella trasmissione affidabile di potenza. Rispetto alle installazioni esterne convenzionali, i collegamenti via cavo interni possono essere integrati in impianti elettrici chiusi, contribuendo a migliorare l'utilizzo dello spazio e a proteggere le apparecchiature dall'esposizione diretta alle condizioni ambientali.
Tuttavia, non tutte le terminazioni dei cavi interni da 110 kV hanno la stessa struttura. Alcuni utilizzano un'interfaccia plug-in, mentre altri utilizzano una connessione del tipo a boccola o un gruppo di terminazione specializzato progettato per un particolare quadro elettrico. I materiali isolanti possono includere gomma siliconica, resina epossidica, porcellana, o altri materiali qualificati, a seconda dell'applicazione.
Comprendere queste differenze è essenziale quando si seleziona una terminazione del cavo da 110 kV per una nuova sottostazione, un progetto energetico sotterraneo, o un impianto ad alta tensione esistente.
Che cos'è una terminazione del cavo interno da 110 kV?
Una terminazione per cavo interno da 110 kV è progettata per collegare il conduttore di un cavo ad alta tensione alle apparecchiature elettriche mantenendo le prestazioni di isolamento richieste.
In un tipico sistema di cavi XLPE, il conduttore è circondato da un isolamento in polietilene reticolato, seguito da uno strato semiconduttivo, schermo metallico, e guaina esterna. All'estremità del cavo, l'isolamento e lo schermo metallico devono essere preparati con cura per stabilire un collegamento elettrico controllato.
La terminazione svolge diverse funzioni essenziali.
Primo, controlla il campo elettrico attorno all'estremità dell'isolamento del cavo. Senza un efficace controllo dello stress, potrebbe svilupparsi uno stress elettrico eccessivo in prossimità dell'estremità dello schermo metallico, aumentando il rischio di scariche parziali e guasti all’isolamento.
Secondo, fornisce isolamento tra il conduttore sotto tensione e i componenti messi a terra. La struttura isolante deve resistere alla tensione operativa specificata e ai livelli di test elettrici richiesti.
Terzo, la terminazione fornisce un collegamento affidabile del conduttore all'apparecchiatura ricevente. Deve inoltre soddisfare i requisiti meccanici dell'installazione e mantenere la compatibilità con l'interfaccia dell'apparecchiatura.
Per questo motivo, è necessario selezionare una terminazione del cavo da 110 kV in base alle dimensioni del cavo, progettazione delle apparecchiature, tensione nominale, e le specifiche del progetto piuttosto che la sola tensione.
Principali tipi di terminazioni interne per cavi da 110 kV
Le terminazioni dei cavi interni possono essere classificate in base alle apparecchiature collegate, disposizione dell'isolamento, e interfaccia meccanica. Queste classificazioni si sovrappongono perché una singola terminazione può appartenere a più di una categoria.
1. 110Terminazione cavo GIS kV
Una terminazione del cavo GIS da 110 kV collega un cavo isolato XLPE a un quadro isolato in gas. L'apparecchiatura GIS colloca i suoi componenti sotto tensione all'interno di un involucro metallico messo a terra contenente un mezzo isolante, come il gas SF₆ o un'alternativa approvata.
Le terminazioni dei cavi GIS sono ampiamente utilizzate nelle sottostazioni compatte, sottostazioni sotterranee, reti elettriche urbane, e impianti industriali in cui lo spazio di installazione è limitato.
La terminazione fornisce un'interfaccia coordinata tra il solido isolamento del cavo e il sistema di isolamento all'interno del compartimento GIS. A seconda del design dell'attrezzatura, la connessione può utilizzare una boccola in resina epossidica, un'interfaccia plug-in, o un'altra disposizione specifica del produttore.
I principali vantaggi delle terminazioni dei cavi GIS includono l'installazione compatta, protezione dei componenti interni sotto tensione, e idoneità per ambienti elettrici chiusi.
Tuttavia, Le interfacce GIS non sono universalmente intercambiabili. La terminazione deve corrispondere alle dimensioni dell'interfaccia del produttore del GIS, metodo di connessione del conduttore, valutazioni elettriche, e requisiti di sigillatura.
2. 110Terminazione del cavo del trasformatore kV
Una terminazione del cavo del trasformatore da 110 kV collega un cavo di alimentazione ad alta tensione al lato ad alta tensione di un trasformatore di alimentazione.
Questo tipo di terminazione viene utilizzata nelle sottostazioni dove cavi interrati o direttamente interrati alimentano i trasformatori. A seconda del design del trasformatore, il cavo può essere collegato tramite un decoder dedicato, una boccola isolata, o un'interfaccia plug-in specializzata.
La terminazione deve essere compatibile con la disposizione dei terminali del trasformatore, dimensioni del conduttore del cavo, e requisiti di isolamento.
I collegamenti dei cavi del trasformatore possono essere progettati per compartimenti riempiti d'olio, interfacce di tipo secco, o altre disposizioni specifiche del produttore. Perciò, è importante distinguere tra la terminazione del cavo stesso e il passante esterno del trasformatore.
Per progetti di sostituzione di trasformatori, gli acquirenti dovrebbero confermare il produttore del trasformatore, modello, disegno del terminale, disposizione dell'ingresso dei cavi, e le caratteristiche elettriche richieste prima di ordinare una terminazione.
3. 110Terminazione cavo AIS kV
Un quadro isolato in aria (AIS) Il sistema utilizza l'aria come principale mezzo di isolamento esterno tra i componenti sotto tensione e le strutture messe a terra.
In una sottostazione AIS, un cavo ad alta tensione può terminare all'interno di un'area dell'apparecchiatura chiusa o collegarsi a una struttura terminale ad alta tensione designata. Il design appropriato della terminazione dipende dalla disposizione dell'apparecchiatura e dai requisiti del produttore.
A differenza di una terminazione GIS, che si collega a un'interfaccia sigillata isolata in gas, una terminazione del cavo AIS deve fornire le distanze di isolamento richieste e resistere alle sollecitazioni elettriche associate alla sua disposizione con isolamento in aria.
Le terminazioni dei cavi AIS possono utilizzare isolanti in porcellana o compositi, a seconda del disegno. In alcune installazioni, la terminazione del cavo è posizionata all'esterno anche quando il quadro o le apparecchiature di controllo sono alloggiate all'interno.
Di conseguenza, è necessario verificare l'effettivo ambiente di installazione prima di classificare una terminazione del cavo AIS come prodotto per interni.
4. 110Terminazione del cavo di tipo a secco kV
Una terminazione del cavo di tipo a secco utilizza un solido sistema di isolamento senza richiedere olio isolante all'interno del design della terminazione.
A seconda del prodotto, il suo corpo isolante può incorporare gomma siliconica, resina epossidica, o altri materiali qualificati. I progetti di tipo secco possono essere utilizzati per connessioni GIS compatibili, interfacce del trasformatore, e altre applicazioni specializzate ad alta tensione.
I loro vantaggi possono includere un rischio ridotto di perdite d'olio, una disposizione di isolamento compatta, e manutenzione semplificata associata all'eliminazione dell'isolamento liquido dal gruppo terminale.
Tuttavia, il termine “tipo a secco” descrive la disposizione dell'isolamento piuttosto che l'apparecchiatura collegata. Una terminazione GIS di tipo dry è pur sempre una terminazione GIS, mentre una terminazione del trasformatore di tipo a secco è progettata per un'interfaccia del trasformatore.
I clienti dovrebbero quindi confermare sia la struttura di terminazione che l'applicazione prevista quando richiedono un preventivo.
5. 110Terminazione del cavo plug-in kV
Una terminazione del cavo plug-in utilizza un'interfaccia progettata che consente alla terminazione del cavo di connettersi a una boccola o presa compatibile.
La connessione generalmente incorpora un corpo isolante, connettore del conduttore, struttura di controllo del campo elettrico, e interfaccia meccanica. A seconda del modello, l'interfaccia può includere componenti conduttivi e semiconduttori che aiutano a mantenere la distribuzione del campo elettrico prevista.
Le terminazioni plug-in possono essere utilizzate in applicazioni GIS e trasformatori adatte in cui l'apparecchiatura dispone di un'interfaccia compatibile.
I loro principali vantaggi sono l'installazione compatta e una disposizione di collegamento definita. Possono anche semplificare alcune procedure di installazione rispetto a soluzioni più estese assemblate in loco.
Tuttavia, una terminazione plug-in classificata per 110 kV non può essere utilizzata automaticamente con ogni GIS o trasformatore da 110 kV. Le dimensioni dell'interfaccia, disposizione dell'isolamento, dimensione del conduttore, e le caratteristiche elettriche devono essere tutte verificate.
6. 110Terminazione del cavo con boccola epossidica da kV
Una terminazione di tipo con boccola epossidica utilizza una boccola in resina epossidica o un'interfaccia isolante per fornire supporto meccanico e isolamento elettrico tra la connessione del cavo e l'apparecchiatura elettrica.
Le boccole epossidiche sono comunemente associate alle interfacce dei cavi GIS, sebbene l'applicazione effettiva dipenda dal design dell'apparecchiatura.
La boccola fa parte del sistema di isolamento coordinato. Le sue dimensioni, componenti conduttivi, e la disposizione della connessione deve corrispondere alla terminazione del cavo associata e all'apparecchiatura ricevente.
Per applicazioni ad alta tensione, la progettazione dell'interfaccia è particolarmente importante poiché un collegamento errato può compromettere le distanze di isolamento, distribuzione del campo elettrico, e affidabilità meccanica.
Prima di selezionare questo tipo di terminazione, i clienti devono ottenere il disegno dell'interfaccia dell'apparecchiatura e confermare se la boccola epossidica è fornita con l'apparecchiatura GIS o inclusa nel pacchetto di terminazione del cavo.
Strutture isolanti in porcellana e compositi
Oltre alla classificazione in base alle apparecchiature collegate, Le terminazioni dei cavi interni possono essere distinte in base ai materiali isolanti e al design strutturale.
7. Terminazione del cavo di tipo porcellana
Gli isolanti in porcellana hanno una lunga storia di utilizzo nelle apparecchiature elettriche ad alta tensione. Forniscono un buon isolamento elettrico e resistenza meccanica se progettati e installati correttamente.
Una terminazione di tipo porcellana può essere utilizzata laddove il design dell'apparecchiatura richiede un alloggiamento isolante rigido o una particolare disposizione delle boccole.
I potenziali svantaggi includono un peso maggiore e il rischio di danni dovuti a impatti meccanici. Gestione, trasporto, e l’installazione dovrà quindi seguire le prescrizioni del produttore.
L'idoneità di una terminazione in porcellana per l'uso interno dipende dal design specifico e dagli spazi disponibili nell'installazione.
8. Terminazione del cavo di tipo composito
Le strutture isolanti composite utilizzano comunemente un alloggiamento polimerico, spesso con gomma siliconica come materiale isolante esterno e un nucleo di supporto progettato per i carichi meccanici richiesti.
Rispetto alla porcellana, le strutture composite possono offrire un peso inferiore e una migliore resistenza agli urti meccanici. Le superfici in gomma siliconica possono anche fornire utili proprietà idrofobiche in condizioni ambientali adatte.
I materiali compositi possono essere utilizzati in alcuni gruppi di terminazione per interni o in interfacce di apparecchiature che richiedono un alloggiamento isolante composito.
Tuttavia, non tutte le terminazioni composite sono adatte per ogni applicazione indoor o GIS. Il materiale, dimensioni, prestazioni elettriche, e l'interfaccia meccanica deve essere qualificata per le condizioni di servizio previste.
È inoltre importante distinguere tra materiale isolante e categoria di terminazione: una terminazione composita può essere una terminazione del trasformatore, una cessazione correlata all'AIS, o un altro design specializzato.
Componenti principali di una terminazione di cavo interno da 110 kV
Sebbene il design vari in base all'applicazione, diversi componenti si trovano comunemente nei sistemi di terminazione dei cavi da 110 kV.
Corpo isolante: Fornisce l'isolamento principale tra il conduttore sotto tensione e i componenti messi a terra.
Sistema di controllo del campo elettrico: Controlla lo stress elettrico vicino all'estremità dell'isolamento del cavo e dello schermo metallico.
Connettore conduttore: Stabilisce il collegamento elettrico tra il conduttore del cavo e l'apparecchiatura ricevente.
Schermatura metallica e componenti di messa a terra: Fornire la messa a terra specificata e il percorso della corrente di guasto in base al progetto del sistema di cavi.
Supporto meccanico: Mantiene la posizione e la stabilità richieste del gruppo terminale.
Componenti di tenuta: Dove richiesto, mantenere l'integrità dell'interfaccia dell'apparecchiatura o del compartimento chiuso.
Accessori di montaggio e installazione: Può includere parentesi, componenti di fissaggio approvati, e altri elementi richiesti dal progetto di installazione.
L'esatto ambito di fornitura varia a seconda dei produttori. Gli acquirenti devono confermare quali componenti sono inclusi nel pacchetto di terminazione e quali devono essere forniti dal GIS o dal produttore del trasformatore.
Prestazioni elettriche e norme applicabili
Una terminazione del cavo da 110 kV deve soddisfare i requisiti elettrici e meccanici dell'applicazione prevista.
Importanti caratteristiche prestazionali includono la tensione di resistenza alla frequenza industriale, tensione di tenuta all'impulso di un fulmine, prestazioni di scarica parziale, affidabilità della connessione dei conduttori, prestazione termica, e capacità di cortocircuito dove specificato.
Per una rete nominale da 110 kV, la tensione massima per l'apparecchiatura può essere 123 kV, a seconda dello standard di rete applicabile e dei requisiti del progetto. La valutazione effettiva dell'apparecchiatura e i livelli di prova richiesti devono essere confermati dalle specifiche tecniche approvate.
Gli standard internazionali pertinenti possono includere:
- CEI 60840 per cavi elettrici con isolamento estruso e relativi accessori nel campo di tensione applicabile.
- CEI 62271-1 per le specifiche comuni per quadri e apparecchiature di controllo ad alta tensione.
- CEI 62271-203 per quadri blindati isolati in gas superiori a 52kV.
- CEI 62271-209 per collegamenti in cavo a quadri blindati isolati in gas superiori a 52kV.
- CEI 60270 per misurazioni di scariche parziali ad alta tensione.
Le norme applicabili dipendono dal prodotto e dalla sua destinazione d'uso. Uno standard di accessori per cavi, uno standard per le apparecchiature GIS, e uno standard di connessione via cavo GIS soddisfano requisiti diversi e non devono essere trattati come intercambiabili.
I clienti devono confermare le edizioni applicabili, requisiti di prova, prove di tipo, e criteri di accettazione con l'ingegnere del progetto e il produttore dell'apparecchiatura.
Requisiti di installazione per terminazioni di cavi interni da 110 kV
Una corretta installazione è essenziale per l'affidabilità a lungo termine di un sistema di cavi ad alta tensione.
Primo, verificare la dimensione del conduttore del cavo, diametro dell'isolamento, costruzione dello schermo metallico, e i dati del produttore del cavo. Confermare che la terminazione selezionata corrisponda alle dimensioni effettive del cavo.
Secondo, controllare i disegni dell'interfaccia dell'apparecchiatura. Per connessioni GIS e trasformatori, verificare le dimensioni dell'interfaccia, metodo di connessione del conduttore, disposizione meccanica, e gli accessori richiesti.
Terzo, preparare il cavo secondo le istruzioni di installazione approvate. Rimozione della guaina esterna, schermo metallico, e gli strati semiconduttori richiedono un'attenta lavorazione. La superficie isolante XLPE deve rimanere pulita e priva di tagli o contaminazioni.
Quarto, installare i componenti per il controllo della sollecitazione, corpo isolante, e connettore nella sequenza specificata. Utilizzare solo strumenti approvati, Materiali, e procedure di fissaggio.
Finalmente, completare il collegamento dell'apparecchiatura, messa a terra, ispezione, e test specificati. Tutti i lavori ad alta tensione devono essere eseguiti da personale qualificato seguendo le procedure di sicurezza e di messa in servizio approvate.
Come selezionare la giusta terminazione per interni del cavo da 110 kV
La scelta di una terminazione adeguata richiede la considerazione sia delle prestazioni elettriche che della compatibilità delle apparecchiature.
Il primo passo è identificare l'apparecchiatura ricevente: GIS, trasformatore, Attrezzatura relativa all'AIS, o un altro apparecchio ad alta tensione.
Prossimo, confermare la struttura di terminazione, come il tipo secco, collegare, tipo con boccola epossidica, tipo porcellana, o di tipo composito. Queste descrizioni potrebbero sovrapporsi, pertanto è necessario stabilire la configurazione completa del prodotto.
Il terzo passaggio consiste nel verificare le specifiche del cavo, compreso il materiale conduttore, area trasversale, diametro dell'isolamento, e disposizione dello schermo metallico.
Il quarto passaggio consiste nel rivedere la tensione di sistema richiesta, tensione più alta per le apparecchiature, livelli di test di isolamento, requisiti di scarica parziale, e altre condizioni specifiche del progetto.
Finalmente, confermare l'ambito della fornitura, disegni tecnici, istruzioni di installazione, rapporti di prova applicabili, e documentazione di qualità.
Per progetti di sostituzione, il disegno dell'interfaccia del produttore dell'apparecchiatura originale è particolarmente prezioso. Due terminazioni con la stessa tensione nominale potrebbero comunque avere interfacce incompatibili.
Applicazioni delle terminazioni dei cavi interni da 110 kV
110Le terminazioni dei cavi interni kV vengono utilizzate in un'ampia gamma di progetti di infrastrutture elettriche.
Le sottostazioni urbane utilizzano spesso apparecchiature GIS per ridurre l'ingombro dell'installazione richiesta. Anche le sottostazioni sotterranee beneficiano di soluzioni compatte di collegamento via cavo.
Gli impianti industriali possono utilizzare cavi da 110 kV per collegare gli alimentatori in entrata ai trasformatori e ai quadri ad alta tensione. I progetti di energia rinnovabile possono utilizzare terminazioni di cavi interni nelle sottostazioni di connessione alla rete, a seconda della configurazione di rete.
Grandi progetti infrastrutturali, ferrovie comprese, aeroporti, e data center, potrebbe anche richiedere collegamenti specializzati di cavi ad alta tensione.
In ogni applicazione, la terminazione deve essere scelta in base al progetto dell'apparecchiatura, spazio di installazione disponibile, requisiti elettrici, e strategia di manutenzione.
Perché scegliere il cavo Dosense per soluzioni di terminazione cavi da 110 kV?
Dosense Cable fornisce cavi ad alta tensione e accessori per cavi per progetti di trasmissione di energia. Per requisiti di terminazione di cavi interni da 110 kV, il processo di selezione inizia con le specifiche del cavo, apparecchiature collegate, e disegni dell'interfaccia del progetto.
La nostra valutazione tecnica e commerciale può considerare terminazioni di cavi GIS, terminazioni dei cavi del trasformatore, design compatibili di tipo a secco e plug-in, e altre configurazioni di accessori per cavi idonee in base ai requisiti specifici del progetto.
Per aiutare a identificare il prodotto corretto, i clienti sono incoraggiati a fornire la dimensione del conduttore del cavo, diametro dell'isolamento, produttore di apparecchiature, disegno dell'interfaccia, standard richiesti, e condizioni di installazione.
La configurazione del prodotto, documentazione di prova disponibile, e l'ambito della fornitura deve essere confermato per ciascun progetto prima dell'ordine. Ciò aiuta a garantire che la terminazione proposta sia compatibile con l'apparecchiatura ricevente e le condizioni operative previste.
Dosense Cable è un fornitore di cavi ad alta tensione e accessori per cavi, supportare i clienti con soluzioni di terminazione di cavi da 110 kV per applicazioni di trasmissione di potenza adeguate.
Produttore e fornitore di terminazioni per cavi interni da 110 kV
DOS Group è un produttore e fornitore professionale di terminazioni per cavi interni da 110 kV e accessori per cavi ad alta tensione in Cina. Forniamo soluzioni di terminazione affidabili per quadri GIS, trasformatori di potenza, e altre applicazioni per sottostazioni ad alta tensione. La nostra gamma di prodotti copre diversi design di terminazione per soddisfare i requisiti del progetto, comprese le configurazioni di tipo a secco e plug-in, soggetto alla compatibilità dell'interfaccia dell'apparecchiatura. Il Gruppo DOS si impegna a fornire prodotti di qualità, supporto tecnico, e soluzioni personalizzate per progetti di trasmissione di potenza in tutto il mondo.