سركابل ها و مفصل ها (Terminiations & Joints)

سركابل ها و مفصل ها (Terminiations & Joints)

موارد كاربردي سركابل و مفصل:

كارشناسان صنعت برق آگاهي دارند كه جهت اتصال دو كابل به يكديگر ( چه به جهت ادامه كابل كشي و چه به علت گرفتن انشعاب) از مفصل استفاده مي شودكه از 1kV تا 500kV كاربرد دارند

. همچنين جهت اتصال برق به ترانس هاي برق در ولتاژ هاي بالاي 1kv بوسيله كابل زميني احتياج به سركابل است. عمل اصلي يك سركابل و مفصل علاوه بر اتصال كابل ها و انتقال نيرو, كنترل ميدان هاي الكتريكي در محل اتصال و انتهاي كابل است كه اين كار با قرار دادن يك پوشش Stress Control روي كابل در محل اتصال انجام مي شود. در صنعت برق براي ساخت سركابل و مفصل از تكنولوژي هاي زير كه هر كدام مزاياي خاص خود را دارد, استفاده مي شود:

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

در سركابل و مفصل حرارتي از تيوپ هاي حرارتي استفاده مي شود. اين تيوپ ها از مواد پلي اولفين, كه عايق الكتريكي بوده و مشخصات مكانيكي بسيار خوبي دارند, ساخته شده است. اين تيوپ ها در اثر حرارت بالاي 125° C منقبض و قطر آنها تا اندازه مشخص كاهش مي يابد. در مفصل هاي رزيني از دو نوع رزين مختلف با كيفيت بالا استفاده مي شود اين دو نوع زرين در يك بسته, به صورت تفكيك شده از يكديگر قرار دارند كه به هنگام نصب مفصل با يكديگر مخلوط مي شوند. در مفصل هاي نواري از نوارهاي مختلف به عنوان عايق و روكش نهايي حرارتي به عنوان محافظ مكانيكي استفاده مي شود. در سر كابل هاي Plug-in و نيز سركابل ها و مفصل هاي سرد و فشاري از پليمري به نام سيليكون استفاده شده است كه 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.

سيليكون پديده جديدي در صنعت برق

مزايا و علل استفاده:

سيليكون داراي ساختمان نيمه آلي و نيمه غير آلي است, عايق بسيار خوب و كنترل كننده ميدان هاي الكتريكي است.

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

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

خاصيت هيدروفوبيك (آب گريزي)دارد و اين خاصيت سبب مي شود كه آب روي آن لايه پيوسته تشكيل نداده و همواره به صورت قطعات مجزا باقي بماند كه اين امر از ايجاد جريان خزشي جلوگيري مي كند

خواص سيليكون بر خلاف ساير پليمرها در طول زمان تغيير نكرده 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 كرده و در محيط هاي بسيار آلوده اگر آلودگي روي سطح آن رسوب كند در اثر بارش باران يا وزش باد به راحتي پاك مي شود.

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

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

در اثر تغييرات حرارتي, انقباض و انبساط كابل, چسبندگي سيليكون به كابل, تغييري نمي كند.

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

سركابل ها حرارتي HEAT SHRINKABLE TERMINATIONS

سركابل هاي حرارتي جهت اتصال كابل هاي فشار قوي و متوسط به تجهيزات برقي استفاده مي شود.

سركابل ها به دو نوع تقسيم مي شود:

·         سركابل فشار ضعيف( تا ولتاژ 1kV)

·         سركابل فشار قوي ( تا ولتاژ 63kV)

در اين نوع سر كابل ها از روكش Heat shrink كه اساسا از پلي اتيلن كراس لينك تهيه مي شود, استفاده شده و تا ولتاژ 63kV مي توان از اين سركابل ها استفاده كرد.

مطابق استاندارد:

CENELEC HD 628
CENELEC HD 629.1
IEC 60502-4

مزايا:
به آساني نصب مي شود.
از يك نوع سر كابل براي چند سايز نزديك به هم مي توان استفاده كرد.
تاريخ مصرف محدود ندارد .
از پليمر مقاوم به اشعه UV و آنتي تراك تهيه شده است كه در اثر تماس مستقيم با اشعه خورشيد آسيب نديده و مقاومت بسيار خوبي دارد.

سركابل هاي فشاري ولتاژ بالا

(HIGH VOLTAGE SLIP ON TERMINATIONS)

در ولتاژ هاي بسيار بالا هيچگونه عايق حرارتي قدرت عايقي كافي براي كنترل ميدان هاي الكتريكي را ندارد. در تكنولوژي Slip on تمام قسمت ها از لاستيك سيليكون با گريد بالا ساخته شده اند و هسته هاي كنترل كننده ميدانهاي الكتريكي كه مخروطي شكل هستند, در داخل اين روكش ها جاسازي شده اند.اين هسته ها از لحاظ شكل فضايي و ضخامت به دقت محاسبه شده اند تا اطمينان حاصل گردد كه هر گونه ميدان الكتريكي در ولتاژهاي بالا مي تواند مهار شود.

استفاده از سيليكون نه تنها به علت قدرت عايقي كافي, بلكه به دليل محافظت مكانيكي و حرارتي بسيار خوب آن است. در اثر تغييرات حرارتي و انبساط و انقباض كابل, چسبندگي سيليكون تغيير ني كند و در همه جهات يكنواخت است.

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

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

سركابل هاي فشاري (SLIP ON TERMINATIONS)

سركابل ESF براي نصب هوايي

اين نوع سر كابل براي ولتاژهاي 60kV تا 145kV كاربرد دارد. لايه استرس كنترل و پوشش نهايي آن يك پارچه و آماده نصب مي باشد. استفاده از بشقابك هاي سيليكوني آن را براي نصب هوايي مناسب ساخته است.

سركابل ESS نگهدارنده(خودنگهدار)

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

مكانيكي بسيار بالاي اين سركابل كي گردد. سركابل ESS مي تواند نيروهاي ديناميكي و استاتيكي را بدون اشكال تحمل كند (براي مثال نيروهاي اتصال كوتاه)  قدرت عايقي اين سركابل با پركننده كامپاند در فضاي داخل استوانه فايبر گلاس تكميل مي شود. اين سر كابل نياز به هيچ گونه نگهدارنده ندارد.

سركابل ESP با بدنه اي از جنس چيني
اين نوع سركابل براي ولتاژهاي 60kV تا 300kV كاربرد دارد.بخش مربوط به استرس كنترل سركابل هاي ESP با نوع ESS آن كاملا مشابه است. اين سركابل با بدنه چيني طبق استاندارد DIN و با تعداد مورد نياز از بشقابك هايي كه به طور متناسب قرار مي گيرند, ساخته مي شود.

سركابل EST مناسب براي نصب داخلي و هوايي

طراحي سركابل EST بصورتي است كه هم براي مصارف داخلي و هم هوايي و بين ولتاژ 60kV تا 145kV قابل استفاده است. اين سركابل در واقع يك نوع سركابل ESF است كه بوسيله سه عددInsulator و يك پايه براكت محافظت شده و به طريق خودنگه دار عمل مي كند. نيازي به روغن عايق كننده نداشته و در هر موقعيتي قابل نصب است.

سركابل ESG براي كليد هاي با عايق گازي

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

سركابل ESU قابل استفاده براي ترانسفورمرها

اين سركابل براي انواع ترانسفورمرها قابل استفاده بوده و براي ولتاژهاي حداكثر تا 170kV مناسب مي باشد. طرح و ساختار آن كاملاً مشابه با سركابل ESG مي باشد و براي اتصال هر نوع كابل پليمري به ترانسفورمرهاي با عايق روغني و نيز كليد هاي عايق گازي به كار مي رود.

سركابل PLUG-IN(PLUG-IN TERMINATIONS)

سركابل HV-Connex
اين سركابل PLUG-IN چهت اتصال كابل هاي پليمري به تجهيزات الكتريكالي مانند كليدهاي گازي و ترانسفورمرها تا ولتاژ 245kV استفاده مي شود.
مزاياي اين سركابل در مقايسه با ساير سركابل ها عبارتست از:
طول كوتاهتر در مقايسه با سركابل هاي طراحي شده مطابق استاندارد IEC 60859
قابليت نصب به صورت افقي, عمودي و وارونه
قابل استفاده بصورت خشك و بدون نياز به روغن عايق كننده
نصب و جدا سازي سريع و آسان
آماده بودن قطعات و سهولت كاربري
قابليت قطع سريع اتصال از سيستم در موقع بروز مشكل

سركابل زانويي LOADBREAK ELBOWS

اين سركابل ها بيشتر در تابلوهاي برق كه اتصال دو كابل در آنها در يك راستا نبوده و به طور عمودي قرار دارند, استفاده مي گردد. در اين مورد, اگر از سركابل هاي معمولي استفاده شود چون دو كابل در يك راستا قرار ندارند, امكان دارد سركابل ترك برداشته يا بشكند. سركابل هاي زانويي به طور كامل عايق بوده و جهت اتصال كابل هاي زير زميني به ترانسفورمرها, كليد خانه ها و اتصالات مجهز به بوشينگ هاي قطع بار استفاده مي شوند. از آنجا كه كليه اجزاء به صورت يكپارچه در يك قطعه قرار دارند, زانويي بوشينگ اين سركابل, تمامي پارامتر هاي ضروري جهت اتصالات را شامل مي شود. اين سركابل براي كابل هاي مختلف در ولتاژهاي متفاوت قابل استفاده بوده و به گونه اي طراحي شده است كه گستره وسيعي از سايز هاي كابل را پوشش مي دهد. عايق بندي نهايي, توسط تيوبهاي كلد شرينگ كه بدين منظور طراحي شده انجام مي شود. اين تيوبها از ابتداي زانويي تا روي كابل را پوشش مي دهند. زانويي با استفاده از عايق مخصوص از نوع Proxide-Cured EPDM به صورت يك پارچه قالب بندي شده است.