Mahutavusliigutusrõngad on üks kõige valesti mõistetud komponente keskpinge seinapukside konstruktsioonis. Insenerid, kes on aastaid määranud jaotusseadmeid, trafosid ja kaitsesüsteeme, puutuvad sageli kokku jaotusrõngastega, mis on pukside andmelehel kirjas - pukside kõrgepingeotsale kinnitatud metallrõngas - ja lähtuvad ühest kahest samavõrd valest eeldusest: kas sellest, et rõngas on puhtalt mehaaniline ühendusdetail, millel puudub kriitiline elektriline funktsioon, või sellest, et selle olemasolu puksil tagab automaatselt õige elektrivälja jaotuse sõltumata paigaldusgeomeetriast, naabermaandatud struktuuridest või süsteemi pingekonfiguratsioonist. Mõlemad eeldused on valed ja mõlemad viivad sama tulemuseni - enneaegne pukside rike, kiirendatud isolatsiooni lagunemine ja võrgu uuendamise projektides, kus töökindluse eesmärgid on kompromissitu, kulukad planeerimata katkestused, mida oleks saanud vältida, kui oleks olnud õige arusaam sellest, mida mahtuvuslikud liigendusrõngad tegelikult teevad ja mida nad vajavad, et seda õigesti teha. Käesolevas artiklis käsitletakse konkreetseid väärarusaamu, mida praktiseerivad insenerid kannavad kaasa võrkude uuendamise projektides, selgitatakse aluspõhimõtete aluseks olevaid füüsikalisi aspekte ning esitatakse valiku- ja paigaldusraamistik, mis tagab, et sorteerimisrõngad täidavad oma kavandatud ülesandeid kogu seina puksiiri eluea jooksul.
Sisukord
- Mis on mahtuvuslik sorteerimisrõngas ja mida see tegelikult teeb?
- Millised on kõige kahjulikumad tehnilised väärarusaamad liigitusrõngaste projekteerimise kohta?
- Kuidas valida ja määrata õigesti gradiatsioonirõngad ruudustiku uuendamise seinapukside rakenduste jaoks?
- Millised paigaldus- ja kasutuselevõtuvigad muudavad liigitusrõnga jõudluse olematuks?
Mis on mahtuvuslik sorteerimisrõngas ja mida see tegelikult teeb?
A mahtuvuslik liigitusrõngas - mida nimetatakse ka pingekontrollirõngaks, koroonarõngaks või väljalangevuselektroodiks - on toroidaalne metallelektrood, mis on tavaliselt valmistatud alumiiniumisulamist või roostevabast terasest ja mis on paigaldatud seinapukside kõrgepingejuhtme otsa. Selle ülesanne on muuta elektrivälja jaotust pukside kõige geomeetriliselt pingestatud piirkonnas - pingestatud juhi ja isoleeriva keha vahelises ühenduskohas - ohtlikult ebaühtlaselt jaotumiselt kontrollitud, gradueeritud jaotusele, mis hoiab kohaliku välipinge allpool isolatsioonimaterjali osalise tühjenemise alguskünnist.
Füüsika, miks liigitusrõngad on vajalikud:
Ilma sorteerimisrõngata kontsentreerub elektriväli juhi ja isolaatori kokkupuutepunktis geomeetrilistes katkestustes - teravates juhi servades, ääriku nurkades ja kolmekordses ristumiskohas, kus juht, isolaator ja õhk kohtuvad samaaegselt. Nendes kohtades võib kohalik elektriväli ületada lahtise keskmist väljalangevust kordi rohkem kui 3–8× sõltuvalt geomeetriast. 12 kV seinapukside puhul, mille nominaalne keskmine väli on 2-3 kV/mm, tekitavad kohalikud väljatugevdused geomeetrilistes katkestustes pingekontsentratsioone 6-24 kV/mm - tunduvalt kõrgemad kui õhu osalise tühjendamise alguskünnis1 (ligikaudu 3 kV/mm) ja läheneb epoksüvaigu pinna tühjenemise künnis2 (umbes 15-20 kV/mm).
Mida liigitusrõngas füüsiliselt teeb:
Liigitusrõngas suurendab kõrgepingeelektroodi efektiivset kõverusraadiust juhi ja isolaatori kokkupuutepunktis. Asendades terava juhi serva geomeetria suure raadiusega toroidaalse pinnaga, jaotab rõngas terava serva juures koondunud ekvipotentsiaaljoone palju suuremale pinnale. Selle tulemuseks on lokaalse tippvälja pinge vähenemine kordaja võrra 2–5× kriitilisel liidese juures - see viib maksimaalse kohaliku välja alla osalise tühjenduse tekkimise künnise ja kõrvaldab koroona aktiivsuse, mis muidu algataks isolatsiooni järkjärgulise lagunemise.
Põhilised tehnilised parameetrid, mis on olulised liigitusrõnga funktsiooni jaoks:
- Nimipinge: 12 kV / 24 kV / 35 kV (sõltuvalt rakendusest)
- Võimsus Sageduse taluvus: 42 kV (12 kV klass) / 65 kV (24 kV klass) / 95 kV (35 kV klass)
- Välguimpulsi taluvus: 75 kV / 125 kV / 170 kV
- PD algpinge (ilma liigitusrõngata): Tavaliselt 0,8-1,0 × Un geomeetrilistes katkestustes.
- PD Alguspinge (koos õige liigitusrõngaga): ≥ 1,5 × Un (projekteeritud eesmärk)
- Klassifitseerimisrõnga toru läbimõõt: 20-80 mm (sõltub pingest ja geomeetriast)
- Klassifitseerimisrõnga üldläbimõõt: 100-400 mm (sõltub pingest ja geomeetriast)
- Materjal: Alumiiniumsulam 6061-T6 / roostevaba teras 316L
- Pinna viimistlus: Siledaks lihvitud (Ra ≤ 1,6 μm) - kriitiline väljalangevuse tõhususe seisukohalt.
- Standardid: IEC 60137, IEC 60270, IEC 60099-8
Kui liigitusrõngad on kohustuslikud ja mitte vabatahtlikud:
- Kohustuslik: Kõik seinapuksid, mille nimiväärtus on ≥ 24 kV; kõik 12 kV puksid, mis on paigaldatud võrguparandusrakendustes, mille veatase on ≥ 20 kA; kõik puksid, mille juhtme ja ääriku vahe on < 150 mm.
- Soovitatav: 12 kV läbiviigud kõrge lülitussagedusega rakendustes (taastuvenergia, tööstuslike mootorite juhtimine); kõik läbiviigud, mille puhul kõrvuti asetsevad maandatud konstruktsioonid vähendavad tegelikku vahekaugust alla projekteeritud miinimumi.
- Vabatahtlik: 12 kV puksiirid tavalistes kommunaalteenuste jaotusvõrkude rakendustes normaalse vahekauguse ja madala lülitussagedusega
Millised on kõige kahjulikumad tehnilised väärarusaamad liigitusrõngaste projekteerimise kohta?
Järgmised väärarusaamad on kõige sagedamini esinevad võrgu uuendamise projektide spetsifikatsioonides, paigalduspraktikas ja rikkejärgsetes uuringutes, mis hõlmavad seinapukside liigendusrõngaid. Iga väärarusaam on kirjeldatud koos selle füüsikalise mehhanismi, selle rikke tagajärje ja selle asendava õige tehnilise arusaamaga.
Väärarusaam 1 - “Klassifitseerimisrõngas on standardvarustus - iga ligikaudu õige suurusega rõngas sobib”
See on kõige levinum ja kahjulikum väärarusaam. Insenerid, kes käsitlevad liigitusrõngast kui üldist riistvaraelementi - valides selle üksnes juhtme läbimõõdu ühilduvuse alusel - paigaldavad järjekindlalt rõngaid, mis on geomeetriliselt ebaõiged konkreetse puksikonstruktsiooni jaoks. Planeerimisrõnga väljalangemise tõhusus sõltub kolmest üksteisest sõltuvast geomeetrilisest parameetrist: toru läbimõõt (d), rõnga üldläbimõõt (D) ja aksiaalne asend juhi ja isolaatori liidese suhtes. Need kolm parameetrit tuleb koos optimeerida elektrivälja simulatsiooni abil lõplike elementide abil konkreetse puksigeomeetria, pingeklassi ja paigalduskeskkonna jaoks. Õige D-ga, kuid vale d-ga või õige d-ga ja D-ga, kuid vale aksiaalse asendiga rõngas võib anda vähem kui 30% korrektselt määratud rõnga pingevähendusest - samas näib see visuaalselt identne õige konstruktsiooniga.
- Ebaõnnestumise tagajärg: Välja jääkkontsentratsioon üle PD alguskünnise → progresseeruv isolatsiooni erosioon → väljalülitus 2-5 aasta jooksul
- Õige arusaamine: Rõngaste geomeetria on elektrilise projekteerimise täppisparameeter - täpsustage pukside osa numbri ja pingeklassi, mitte ainult juhtme läbimõõdu järgi.
Eksiarvamus 2 - “Suurem sorteerimisrõngas annab alati parema väljalangevuse”
Insenerid, kes mõistavad, et sorteerimisrõngad vähendavad põllu kontsentratsiooni, järeldavad mõnikord, et suurem rõngas - suurem üldläbimõõt - tagab alati parema põllu sorteerimise. See on vale. Liiga suur sorteerimisrõngas, mis on paigutatud liiga lähedale kõrvalolevatele maandatud konstruktsioonidele (seina äärikule, paneelikarbile või kõrvaloleva faasi maandatud juhile), tekitab kõrgepingerõnga ja maandatud konstruktsiooni vahel mahtuvusliku sidumise tee, mis pigem koondab välipinge maandatud konstruktsiooni servale kui kõrvaldab selle. Tulemuseks on maandatud konstruktsioonis esinev väljatugevdus, mis võib ületada väljatugevduse, mida rõngas pidi kõrvaldama juhi liidese juures - see on ülekaalulise rõnga negatiivne tulemus.
- Ebaõnnestumise tagajärg: Välja tugevnemine maandatud konstruktsiooni juures → pinnaläbivool seinapinnal või korpuse paneelil → jälgimine ja leekimine maandatud konstruktsiooni juures
- Õige arusaamine: Rõnga läbimõõt peab olema optimeeritud konkreetse paigaldusgeomeetria jaoks - minimaalne kaugus rõnga pinnast mis tahes maandatud konstruktsioonist peab olema ≥ 1,5 × rõnga ja juhi vaheline kaugus.
Väärarvamus 3 - “Liigutusrõngad on vajalikud ainult ülekandepinge korral - mitte 12 kV või 24 kV juures”
See väärarusaam on eriti levinud inseneride seas, kelle peamine kogemus on jaotusvõrgu projekteerimisel, kus 12 kV seadmeid on tavapäraselt määratletud ilma liigendusrõngasteta tavapärastes kommunaalteenuste rakendustes. See väärarusaam ei võta arvesse võrgu uuendamise rakenduste eritingimusi - kõrgemad riketasemed, kõrgemad lülitussagedused, väiksemad vahekaugused kompaktsetes jaotusseadmete konstruktsioonides ja mitme maandatud struktuuri lähedus kaasaegsetes GIS-ga piirnevates rajatistes -, mis tõstavad kohaliku välipinge juhi liidese juures isegi 12 kV juures üle PD alguskünnise.
- Ebaõnnestumise tagajärg: Avastamata PD-aktiivsus 12 kV elektrijuhtide liideses → kumulatiivne isolatsiooni erosioon → rike esimese suureulatusliku rikke ajal võrgu uuendamise teenuses
- Õige arusaamine: Liigutusrõnga vajalikkus määratakse kindlaks kohaliku välipinge suuruse, mitte ainult pingeklassi järgi - enne liigutusrõnga ärajätmise otsustamist arvutage kohaliku tippvälja tippväärtus juhtme liidesel konkreetse paigaldusgeomeetria jaoks.
Väärarusaam 4 - “Klassifitseerimisrõnga pinnaviimistlus on kosmeetiline spetsifikatsioon”
Mitmed hankeinsenerid käsitlevad klassifitseerimisrõnga pinna viimistlust - IEC-konformsetes konstruktsioonides on täpsustatud Ra ≤ 1,6 μm (sileda lihviga) - kui kosmeetilist või kvaliteedinõuet, mida võib kulude vähendamiseks leevendada. See on füüsiliselt vale. Liigitusrõnga pinna karedus tekitab pinna asperiteedil mikroskaalalise väljatugevduse - töödeldud pinnal, mille Ra = 6,3 μm, on üksikute asperiteedi tippude juures 2-4-kordne väljatugevduse faktor, mis on piisav, et tööpinge korral algatada koroonaplahvatus rõnga enda pinnalt. Koroona tekkimine rõngaspinnalt kaotab kogu rõnga eesmärgi - see tekitab PD-aktiivsuse, mille kõrvaldamiseks see oli kavandatud.
- Ebaõnnestumise tagajärg: Rõnga pinna koroona → osooni teke → kiirendatud epoksiidpinna lagunemine rõnga kõrval → PD eskaleerumine → leekide teke
- Õige arusaamine: Ra ≤ 1,6 μm on funktsionaalne elektriline nõue, mitte kosmeetiline spetsifikatsioon - kontrollige pinnaviimistlust tarnitud rõngaste profiilomeetrilise mõõtmisega.
Eksitus 5 - “Pärast paigaldamist ei vaja sorteerimisrõngas hooldust ega kontrollimist.”
Sorteerimisrõngad on metallist komponendid, mis on paigaldatud alajaama välis- või poolväljakule. Tööstus- ja rannikukeskkonnas tekib rõngaste pinnale korrosioon, saastekihid ja - alumiiniumist konstruktsioonides - oksiidikihi kogunemine, mis suurendab pinna karedust aja jooksul. Rõngale, mille Ra = 1,2 μm on paigaldamisel, võib pärast 5 aastat välitingimustes töötamist rannikuäärses tööstuskeskkonnas olla tegelik Ra = 4-8 μm - see on piisav, et tööpinge juures tekiks rõngapinnalt koroona. Lisaks sellele võib rõnga paigaldusriistade mehaaniline lõdvenemine soojusringide ja vibratsiooni mõjul nihutada rõnga telgsuunalist asendit ettenähtud asukohast eemale, vähendades välisklassifitseerimise tõhusust.
- Ebaõnnestumise tagajärg: Rõngapinna järkjärguline lagunemine → koroona tekkimine rõngast → kiirendatud puksi isolatsiooni vananemine
- Õige arusaamine: Sorteerimisrõngad vajavad kontrollimist iga 12-24 kuu järel - tuleb kontrollida pinna seisundit, kinnitusmomenti ja teljepositsiooni.
Eksitus 6 - “Klassifitseerimisrõngad puksiiri mõlemas otsas on alati paremad kui üks rõngas”
Mõned insenerid, põhjendades, et väljakontsentratsioon toimub nii kõrge- kui ka madalpinge pukside otstes, määravad mõlemas otsas sorteerimisrõngad. Standardseina pukside puhul on see vale - pukside madalpinge (maandatud äärik) ots on juba maandatud ja selle otsa välijaotus on juba iseenesest gradueeritud tänu ääriku enda geomeetriale. Kui maandatud otsa paigaldada sorteerimisrõngas, siis tekib vahepealsel potentsiaalil täiendav metalliline elektrood, mis võib rõnga ja ääriku vahel pigem suurendada kui vähendada välja.
- Ebaõnnestumise tagajärg: Vahepealne potentsiaaliga elektrood maandatud otsas → väljatugevdus rõnga ja ääriku vahel → pinnaeritus puksikehal rõnga ja ääriku vahelisel küljel
- Õige arusaamine: Standardseina puksekonstruktsioonide puhul on liigitusrõngad määratletud ainult kõrgepingejuhtme otsas - kaherõngalised konfiguratsioonid on kohaldatavad ainult konkreetsete mahtuvuslikult liigitatud puksekonstruktsioonide puhul, kui tootja on need selgesõnaliselt ette näinud.
Väärarusaamade mõju kokkuvõte
| Väärarusaam | Füüsiline viga | Rikkestusrežiim | Aeg kuni ebaõnnestumiseni |
|---|---|---|---|
| Üldine sõrmuse suuruse määramine | Vale d/D/positsioon | PD → leekkumine | 2-5 aastat |
| Suurem on alati parem | Maandatud struktuurivälja suurendamine | Pinna jälgimine seinal | 1-3 aastat |
| Ei ole vajalik 12-24 kV juures | Avastamata PD juhi liidese juures | Rikkejuhtumi väljalülitamine | 3-8 aastat |
| Pinna viimistlus on kosmeetiline | Rõngapinna koroona | Epoksü lagunemine | 2-4 aastat |
| Hooldus ei ole vajalik | Pinna järkjärguline lagunemine | Corona eskaleerumine | 5-10 aastat |
| Kaksikrõngad on alati paremad | Vahepealne potentsiaalivälja suurendamine | Keha pinna tühjendamine | 1-3 aastat |
Klientide lugu - võrgu uuendamise projekt, Lõuna-Aasia:
Riikliku võrguettevõtja EPC-töövõtja võttis Bepto Electricuga ühendust pärast seda, kui 14 kuu jooksul pärast 24 kV võrgu uuendamise alajaama kasutuselevõtmist esines kaks seina läbilöögijuhtumit. Mõlemad rikkeid esinesid juhi ja isolaatori kokkupuutepunktis, mis oli ette nähtud liigendusrõngastega, mistõttu projektimeeskond jõudis esialgu järeldusele, et rõngad olid defektsed. Bepto tehnilise meeskonna poolt teostatud rikkejärgne uurimine paljastas tegeliku põhjuse: liigendusrõngad olid hangitud üldise riistvara tarnijalt üksnes juhtme läbimõõdu ühilduvuse alusel, ilma et oleks võetud arvesse pukside tootja geomeetrilist spetsifikatsiooni. Paigaldatud rõngad olid õige üldläbimõõduga, kuid toru läbimõõt 40% oli väiksem kui ette nähtud - see andis ebapiisava kumerusraadiuse, et vähendada maksimaalset välipinget alla PD alguskünnise. Asendamine Bepto spetsifitseeritud liigitusrõngastega, mis vastasid täpselt pukside geomeetriale, kõrvaldas kõik kordumised 32 kuud kestnud võrgu uuendamise käigus.
Kuidas valida ja määrata õigesti gradiatsioonirõngad ruudustiku uuendamise seinapukside rakenduste jaoks?
Õige sorteerimisrõnga valik võrgu uuendamise seinapukside rakenduste jaoks nõuab pukside geomeetria, paigalduskeskkonna, pingeklassi ja IEC standarditele vastavuse integreerimist ühtsesse sidusasse spetsifikatsiooni. Järgnev raamistik annab täieliku valikuprotsessi.
1. samm: määrake kindlaks, kas liigitusrõngas on vajalik.
Rakendage järgmisi otsustuskriteeriume iga puksiiripositsiooni suhtes võrgu uuendamise projektis:
- Pingeklass ≥ 24 kV: Klassifitseerimisring kohustuslik - erandeid ei tehta
- Pingeklass 12 kV, rikketase ≥ 20 kA: Klassifitseerimisrõngas tungivalt soovitatav
- Pingeklass 12 kV, lülitussagedus > 5000 ops/aastas: Soovitatav liigitusrõngas
- Juhtme ja lähima maandatud konstruktsiooni vaheline kaugus < 150 mm: Klassifitseerimisrõngas kohustuslik sõltumata pingeklassist
- Kompaktne GIS-ga külgnev paigaldus vähendatud faaside vahekaugusega: Enne otsustamist viige läbi FEM-väljasimulatsioon - ärge toetuge standardsetele kliirensitabelitele.
2. samm: määrake liigitusrõnga geomeetria pukside osa numbri järgi
Ärge kunagi määrake liigitusrõngaid sõltumata pukside konstruktsioonist. Õige spetsifikatsiooniprotsess on järgmine:
- Valige rakenduse jaoks sobiv seinapesade mudel (pingeklass, nimivoolutugevus, roomikutaugus, IP-klass).
- Taotleda tootja sorteerimisrõnga osa numbrit selle konkreetse puksimudeli jaoks.
- Kontrollida tootja FEM-väljasimulatsiooni, mis kinnitab PD alguspinge ≥ 1,5 × Un, kui on paigaldatud kindlaksmääratud rõngas.
- Määrake nii puks ja sorteerimisrõngas sobiva koostena - ei tohi lubada sorteerimisrõnga asendamist teiselt tarnijalt.
3. samm: Kontrollige paigaldatud rõnga vabadusnõudeid
Enne pukside paigaldusasendi lõplikku kinnitamist kontrollige:
| Vabastusparameeter | Minimaalne väärtus | Nõuete mittetäitmise tagajärjed |
|---|---|---|
| Rõngapind maandatud seinapinnale | ≥ 1,5 × rõnga ja juhi vaheline kaugus | Välja tugevnemine seinal → pinnaläbivool |
| Rõngapind naaberfaasijuhiga | ≥ faasist-faasi vahekaugus vastavalt iec 62271-1 | Faasidevahelise leekkekiirguse oht |
| Rõngapind paneelide korpuse seinale | ≥ 100 mm (12 kV); ≥ 150 mm (24 kV) | Korpuse pinna tühjendamine |
| Rõngapinna ja riba ühendus | ≥ faasi ja maa vaheline kliirens vastavalt IEC 62271-1-le | Riba ja rõnga vaheline leegitsemisoht |
Samm 4: Kontrollida pinna viimistlust ja materjali spetsifikatsiooni
Nõuete esitamine rõngaste hankespetsifikaadis:
- Pinna viimistlus: Ra ≤ 1,6 μm - kontrollige tarnitud rõngaste profiilomeetri mõõtmistunnistuse abil.
- Materjal: Alumiiniumsulam 6061-T6 (standard) või roostevaba teras 316L (rannikuala/keemiline keskkond)
- Pinnatöötlus: Anodeeritud (alumiinium) või elektropoleeritud (roostevaba teras) - suurendab korrosioonikindlust ilma pinna karedust suurendamata.
- Ääretöötlus: Kõik servad ja nurgad on täielikult ümardatud - rõngapinnal ei ole teravaid servi.
- Paigaldusriistad: Roostevabast terasest kinnitusdetailid kalibreeritud pöördemomendi spetsifikatsiooniga - alumiiniumist kinnitusdetailid ei ole vastuvõetavad korrosiooni- ja kulumisohu tõttu.
5. samm: Nõue IEC nõuetele vastavuse dokumentatsiooni
| Dokument | Standard | Mida kontrollida |
|---|---|---|
| Tüübikatsetuse sertifikaat | iec 601374 | PD < 5 pC juures 1,2 × Un koos paigaldatud liigitusrõngaga |
| FEM välissimulatsiooni aruanne | IEC 60137 lisa | Tippväli < PD alguskünnis kõigis liideseisundites |
| Pinna viimistluse sertifikaat | ISO 4287 | Ra ≤ 1,6 μm, mõõdetuna rõnga välispinnal. |
| Materjali sertifikaat | ASTM B2095 / EN 573 | Sulamklassi ja temperatuuri kinnitus |
| Mõõdukontrolli aruanne | Tootja joonis | d, D ja aksiaalne asend ± 1 mm piires spetsifikatsioonist. |
Millised paigaldus- ja kasutuselevõtuvigad muudavad liigitusrõnga jõudluse olematuks?
Õigesti määratud ja valesti paigaldatud liigendusrõngas ei anna mingit olulist kasu põllu liigendamisest - ja mõnes konfiguratsioonis tekitab valesti paigaldatud rõngas halvema põllujaotuse kui rõnga puudumine üldse. Järgnev paigaldus- ja kasutuselevõtuprotokoll hoiab ära kõige levinumad paigaldusvigad.
Paigaldamiseelne kontrollnimekiri
- Kinnitage rõnga osa number vastab paigaldatava puksimudeli mudelile - lükake tagasi kõik rõngad, mida ei ole võimalik jälgida puksimudeli tootja spetsifikatsiooni järgi täpselt selle puksimudeli jaoks.
- Kontrollida rõnga pinda piisava valgustuse korral - lükata tagasi kõik rõngad, millel on pinnakriimustused, mehaanilised jäljed või korrosioon, mis suurendaksid efektiivset pinnakaredust üle Ra 1,6 μm.
- Kontrollida rõnga geomeetriat tootja joonise alusel - mõõta toru läbimõõt (d) ja rõnga üldläbimõõt (D) kalibreeritud kalibreeritud kalibreerimissadulaga - lükata tagasi, kui üks mõõtmetest jääb spetsifikatsioonist ± 1 mm võrra välja.
- Kontrollida paigaldusriistvara - kontrollida roostevabast terasest kinnitusdetailid, õiget keermevormi ja keermekahjustuste puudumist.
- Mõõtke paigaldusvahemaad enne rõnga paigaldamist - kinnitage, et kõik kaugused maandatud konstruktsioonidest vastavad eespool punktis 3 toodud miinimumväärtustele.
Samm-sammuline paigaldusprotseduur
1. samm: telgjooneline positsioneerimine
- Asetage rõngas tootja poolt etteantud telgjoonelises asendis juhtme ja isolaatori liidese suhtes - see mõõde on kriitiline ja seda tuleb kontrollida kalibreeritud joonlaua või sügavusmõõdiku abil.
- Maksimaalne lubatud telgsuunaline asukoha kõrvalekalle: ± 2 mm tootja spetsifikatsioonist.
- Ära hinda telgjoone asendit silma järgi - mõõda ja registreeri.
2. samm: Rõnga paigaldamine
- Paigaldage esmalt kinnitusvahendid sõrmedega - enne pöördemomendi rakendamist veenduge, et rõngas on juhi peal keskel.
- Paigalduskinnitite pöördemomendi määramine vastavalt tootja spetsifikatsioonile, kasutades kalibreeritud pöördemomenti võtit - tavaliselt 8-15 N-m M8 roostevabade kinnitusdetailide puhul.
- Pärast lõpliku pöördemomendi kinnitamist kandke kõikidele kinnitusdetailide peadele pöördemomendi kontrollvärvimärki.
- Kontrollida pärast pinguldamist rõnga kontsentrilisust - rõngas peab olema juhil keskeltläbi ± 1 mm ulatuses.
3. samm: paigaldusjärgne kontrollimine
- Mõõtke ja registreerige kõik vahekaugused rõnga pinnast kõrvalolevate maandatud konstruktsioonidega, kui rõngas on lõplikus paigaldatud asendis.
- dokumenteerida tühimõõtmised kasutuselevõtu protokollis - need väärtused on aluseks tulevaste kontrollide võrdlemiseks.
4. samm: Energiseerimiseelne PD-testi
- Viige läbi osalise tühjendamise mõõtmine iec 602703 1,2 × Un enne võrgu uuendamise vooluahela sisselülitamist
- Vastuvõtukriteerium: PD < 5 pC (APG epoksiidhülss koos korrektselt paigaldatud sorteerimisrõngaga).
- PD > 10 pC uuel paigaldamisel koos sorteerimisrõngaga viitab valele rõngaste geomeetriale, valele telgpositsioonile või ebapiisavale kaugusele maandatud konstruktsioonist - uurige enne elektrivoolu sisselülitamist.
Paigaldatud sorteerimisrõngaste pidev hooldusprotokoll
| Hooldustegevus | Intervall | Vastuvõtukriteerium | Meetmed ebaõnnestumise korral |
|---|---|---|---|
| Visuaalne pinnakontroll | Iga 12 kuu tagant | Puudub korrosioon, lõhestumine või pinnakahjustus. | Puhastage või asendage rõngas |
| Paigaldusmomendi kontrollimine | Iga 24 kuu tagant | Määratud pöördemomendi piires ± 10% | Pöördemoment vastavalt spetsifikatsioonile |
| Aksiaalse asendi mõõtmine | Iga 24 kuu tagant | ± 2 mm piires kindlaksmääratud asendist | Asetage ümber ja keerake uuesti |
| Tühimõõtmine | Iga 24 kuu tagant | Kõik vahekaugused ≥ miinimumväärtused | Struktuurilise liikumise uurimine |
| PD mõõtmine | Iga 24 kuu tagant | < 5 pC juures 1,2 × Un | Uurige rõnga seisundit ja asendit |
| Pinna kareduse hindamine | Iga 5 aasta tagant | Ra ≤ 3,2 μm (kasutuselevõetav piirväärtus) | Kui Ra > 3,2 μm, tuleb rõngas välja vahetada. |
Kriitilised paigaldusvigad, mis muudavad liigitusrõnga jõudluse olematuks
- Rõnga paigaldamine pigem silmaga hinnatud kui mõõdetud telgpositsioonile: 5 mm aksiaalpositsiooniviga võib vähendada põllu liigitamise tõhusust 40-60% võrra - mõõtke ja registreerige alati aksiaalpositsioon tootja spetsifitseeritud mõõtmete suhtes.
- Värvi, hermeetiku või saaste ladestumine rõngapinnale paigaldamise ajal: Iga rõngaspinnal olev pinnakate, mis suurendab efektiivset pinnakaredust üle Ra 1,6 μm, tekitab koroona rõngast - maskeerige rõngaspind ümbruskonna värvimise või tihendamise ajal.
- Rõnga kinnituskinnituste pingutamine löökvõtmega: Löögimomendi kasutamine tekitab ebaühtlase kinnitusjõu, mis nihutab rõnga kontsentrilisust - kasutage alati kalibreeritud pöördemomenti võtit rõnga paigaldamiseks.
- Eelneva pingestamise PD-testi tegemata jätmine pärast rõnga paigaldamist: PD-katse on ainus kasutuselevõtu mõõtmine, mis kinnitab otseselt liigitusrõnga õiget toimivust - selle vahelejätmine tähendab, et esimene märk ebaõigest paigaldusest on väljalangemine.
Kokkuvõte
Mahtuvuslik sorteerimisrõngad on elektrilised täppiskomponendid, mille toimivus sõltub geomeetriast, pinnaviimistlusest, aksiaalsest asendist ja paigaldusvahekorrast - mitte nende suurusest, välimusest või pelgalt asjaolust, et nad on puksil. Väärarusaamad, mida insenerid kannavad võrgu uuendamise projektides - rõngaste käsitlemine üldiste riistvarana, eeldus, et suurem on alati parem, uskumine, et pinnaviimistlus on kosmeetiline, ja paigaldusjärgse PD-kontrolli tegemata jätmine - on otsene põhjus enneaegsete seinapukside rikete tekkeks võrgu infrastruktuuris, mis on kindlaks määratud ja paigaldatud heas usus. Bepto Electric tarnib iga võrgu uuendamise rakenduste jaoks tarnitud seinapesad sobiva pesa ja liigendusrõnga komplektina koos FEM välissimulatsiooni kinnituse, IEC 60137 tüübikatsetuse sertifikaadi, pinnaviimistluse dokumentatsiooni ja täieliku paigaldusjuhendiga - sest liigendusrõngas, mis ei ole õigesti määratletud, õigesti paigaldatud ja õigesti hooldatud, ei paku teie võrgu uuendamise infrastruktuuri jaoks vajalikku kaarkaitsefunktsiooni.
Korduma kippuvad küsimused kapatsitiivse liigendusrõnga konstruktsiooni kohta seinapuksiiride võrgu uuendamise rakenduste jaoks
Küsimus: Millise pingeklassi puhul muutub mahtuvuslik liigendusrõngas kohustuslikuks seinapukside paigaldamisel keskpinge võrgu uuendamise alajaamades?
A: Klassifitseerimisrõngad on kohustuslikud kõikide seinapukside paigaldamisel 24 kV ja kõrgemal. 12 kV pingel on sorteerimisrõngad kohustuslikud, kui veatasemed ületavad 20 kA, kui juhtme ja maandatud konstruktsiooni vahe on väiksem kui 150 mm või kui lülitussagedus ületab 5000 toimingut aastas - tingimused, mis on tavalised võrguparandusrakendustes isegi jaotuspinge tasemetel.
Küsimus: Miks on rõngaste torude diameeter sama oluline kui rõnga ülddiameeter, et elektrivälja õigesti sorteerida seinapuksil?
A: Toru läbimõõt määrab ringpinna kõverusraadiuse - parameetri, mis kontrollib otseselt elektrivälja tippväärtust ringpinnal. Õige üldläbimõõduga, kuid ebapiisava toru läbimõõduga ringil on väikese raadiusega pind, mis pigem koondab kui jaotab välipinge, mis võib põhjustada koroona tekkimist ringist endast. Nii toru läbimõõt kui ka üldläbimõõt peavad vastama tootja spetsifikatsioonile konkreetse puksikonstruktsiooni jaoks.
Küsimus: Milline osaline tühjendustase pärast paigaldamist kinnitab, et sorteerimisrõngas on õigesti paigutatud ja täidab oma kavandatud sorteerimisfunktsiooni võrgu uuendamise seinapuksil?
A: PD < 5 pC juures 1,2 × Un vastavalt IEC 60270 kinnitab APG epoksüseinaga puksiirhülssi korrektset sorteerimisrõnga toimivust. PD üle 10 pC uuel paigaldamisel koos paigaldatud sorteerimisrõngaga viitab valele rõngaste geomeetriale, valele telgsele asendile või ebapiisavale kaugusele kõrvaloleva maandatud konstruktsiooniga - kõik need nõuavad uurimist ja parandamist enne voolu sisselülitamist.
K: Kuidas mõjutab sorteerimisrõnga pinnakaredus seinapukside tööd ja milline on maksimaalne vastuvõetav Ra väärtus sorteerimisrõnga puhul võrega uuendamise rakenduses?
A: Pinna krobelisus tekitab rõngaspinnal asperiteedi tippude juures mikroskaalalisi väljatugevdusi. Ra > 1,6 μm tekitab lokaalse välipinge, mis on piisav, et käivitada tööpinge juures koroonaplahvatus rõngaspinnalt - see tekitab osooni, mis kiirendab epoksiidi lagunemist ja põhjustab PD-aktiivsust, mille kõrvaldamiseks rõngas oli kavandatud. Ra ≤ 1,6 μm on kohustuslik spetsifikatsioon uutele liigitusrõngastele; Ra ≤ 3,2 μm on maksimaalne aktsepteeritav väärtus enne rõnga väljavahetamist.
Küsimus: Kas on õige määrata sorteerimisrõngad nii kõrgepinge- kui ka madalpinge-poolses otsas, et parandada võrgu uuendamise rakenduses väljalangevuse sorteerimise tulemuslikkust?
A: Ei - standardse seinakujunduse puhul on liigendusrõngad määratud ainult kõrgepingejuhtme otsas. Madalpinge (maandatud ääriku) ots on juba maapotentsiaalil ja selle väljade jaotumine on juba iseenesest tingitud ääriku geomeetriast. Rõnga paigaldamine maandatud otsa lisab vahepealse potentsiaaliga elektroodi, mis pigem suurendab kui vähendab rõnga ja ääriku vahelist välja. Kahe rõngaga konfiguratsioone kohaldatakse ainult konkreetsete mahtuvusklassiga pukside puhul, kui tootja on need selgesõnaliselt ette näinud.
-
“Dielektriline tugevus”,
https://en.wikipedia.org/wiki/Dielectric_strength. Vikipeedia artikkel, milles kirjeldatakse üksikasjalikult erinevate isolatsioonimaterjalide, sealhulgas õhu, läbilöögipingeid. Evidence role: general_support; Source type: research. Toetab: õhu osalise tühjenemise alguskünnis. ↩ -
“Epoksüvaigu pinna väljavooluomadused”,
https://ieeexplore.ieee.org/document/7444654. IEEE uurimus tahkete dielektrikute leekimisomaduste kohta. Tõendite roll: mehhanism; Allikatüüp: teadusuuringud. Toetused: epoksüvaigu pinnalekke lävi. ↩ -
“IEC 60270:2000 Kõrgepinge katsemeetodid - Osalise tühjenemise mõõtmised”,
https://webstore.iec.ch/publication/1218. Elektriliste seadmete PD mõõtmise põhispetsifikatsioon. Tõendusmaterjali roll: general_support; Allikatüüp: standard. Toetab: iec 60270. ↩ -
“IEC 60137:2017 Isoleeritud puksid üle 1000 V vahelduvpinge jaoks”,
https://webstore.iec.ch/publication/5961. Põhjalik rahvusvaheline standard kõrgepingepesade jaoks. Tõendite roll: general_support; Allikatüüp: standard. Toetab: iec 60137. ↩ -
“ASTM B209 - Alumiiniumi ja alumiiniumisulamite lehtede ja plaatide standardspetsifikatsioon”,
https://www.astm.org/b0209-14.html. Elektrotehnilises riistvaras kasutatavate alumiiniumisulamite tehnilised spetsifikatsioonid. Tõendite roll: general_support; Allikatüüp: standard. Toetab: ASTM B209. ↩
