고전압 케이블 플러그 단자의 분류 및 선택

1) 110~220kV 플러그 케이블 단자

GIS 복합 기기를 적용할 때, 변압기 또는 GIS에서 나오는 전선을 기존의 부싱 대신 고전압 케이블로 직접 연결하는 경우가 있습니다. 고전압 케이블 장비 단자에는 여러 종류가 있으므로, 적절한 GIS, 변압기 및 케이블 설치, 시험, 그리고 향후 운영 및 유지 보수를 선택하는 것이 매우 중요합니다.

1.1 장치 단말기의 종류

고전압 설비의 케이블 피더는 케이블 피더의 기계적 고정과 변압기 또는 GIS 복합 기기 본체와의 전기적 전환 연결에 사용됩니다. 케이블 단자의 에폭시 슬리브는 절연유 또는 SF6 가스가 케이블 본체 내부로 침투하는 것을 효과적으로 방지합니다. 에폭시 수지 케이스 내부에서 케이블 단자의 전기 절연 문제를 해결하기 위해 기존에는 케이스 내부에 오일이나 SF6 가스를 채우는 방식을 사용했습니다. 이러한 고전압 케이블의 장비 단자를 유입식(또는 팽창식)이라고 하며, 습식이라고도 합니다. 이 충전 방식은 일반적으로 오일을 채우는 방식으로, 널리 사용되지는 않습니다.

유입식 습식 장비의 단자는 현장에서 케이블 인렛 웨어하우스와 전기적 및 기계적 연결 및 설치를 완료해야 합니다. 현장 시험 및 설치 작업 시 고압 장비 제조업체 담당자가 케이블 인렛 웨어하우스의 공기(오일) 주입 및 배출 등의 작업을 수행해야 하며, 작업 절차가 상당히 번거롭습니다. 일부 유입식 단자에는 호흡기(변압기처럼 오일 베개 기능 포함)가 부착되어 있으며, 어떤 경우에는 에폭시 수지 케이싱에 오일을 주입하기 위해 진공 방식을 사용해야 하므로 매우 불편합니다. 아래 그림은 GIS 통합 장치에 조립될 유입식 110kV 케이블 단자를 보여줍니다.

구조 설계를 최적화하여 응력 원뿔과 케이블 단자 헤드의 에폭시 수지가 케이스 내부 표면에 간극 없이 접촉하고 전력선이 이상적으로 균일하게 분포되도록 구현한 또 다른 유형의 고전압 케이블 단자입니다. 또한, 케이스에 에폭시 수지를 채워 넣는 오일(가스) 주입구가 없어 전기 절연 슬리브 공동 문제를 해결할 수 있습니다. 이러한 종류의 단자를 건식 단자 장비라고 합니다.
건식 고전압 케이블 단자는 오일이 없고 완전히 밀폐되어 있어 케이블 단자의 위치에 제약이 없으며, 현장의 필요에 따라 케이블과 GIS 복합 기기 또는 변압기 간의 연결을 다양한 방향으로 유연하게 구현할 수 있습니다.
다음 그림은 변압기 측면에 위치한 케이블 입력함 하단부에서 조립된 건식 케이블 단자를 보여줍니다.

건식 고전압 케이블 단자의 조립 특성에 따라 세 가지 범주로 나눌 수 있습니다.
첫 번째 유형은 기존 방식, 즉 에폭시 수지 케이스와 케이블, 응력 콘 일체형 설치 및 테스트 방식입니다.
현장 설치 절차는 케이싱에 오일(가스)을 채우지 않는다는 점을 제외하면 습식 터미널과 거의 동일합니다.
현장 시험 및 설치 작업에서 고전압 장비 제조업체 담당자가 현장과 협력하여 케이블 인렛 웨어하우스의 충전 및 방전(유액) 작업을 완료해야 하므로 전체 설치의 작업 절차와 상호 작용이 상당히 번거롭습니다.
두 번째 유형은 플러그인 방식으로, 케이블 단자의 에폭시 수지 슬리브를 케이블 및 응력 콘과 별도로 설치할 수 있지만, 별도로 테스트할 수는 없습니다.
케이블 심선에 압착된 도체봉에는 스프링 잠금 장치가 설치되어 있습니다. 케이블 끝단을 에폭시 슬리브에 삽입하면 스프링 잠금 장치가 자동으로 튀어나와 케이블 끝단을 에폭시 슬리브에 고정시켜 빠지지 않도록 합니다.
이 종류의 케이블은 일단 삽입되면 끝부분을 다시 빼낼 수 없습니다.
플러그인 케이블 단자의 설치 절차는 기본적으로 1등급 제품과 동일합니다. 예를 들어, GIS 복합 기기의 경우, 에폭시 수지 슬리브를 GIS의 케이블 인입함에 공장에서 미리 설치할 수 있습니다. 에폭시 수지 슬리브는 케이블 인입함 내부의 SF6 가스를 외부로부터 완벽하게 차단하여 제조업체의 현장 작업량을 줄여줍니다.
하지만 케이블 테스트 중 문제가 발생하여 처리가 필요한 경우, 케이블 내부의 가스를 케이블 보관함에 충전 및 방전하는 과정은 여전히 ​​필요합니다.
또한, 변압기에 플러그인 케이블 단자를 사용하는 경우 설치 및 테스트 작업은 1급 일반 케이블 단자와 동일합니다.
다음 그림은 GIS 장비에 연결된 플러그인 케이블 단자를 보여줍니다.

세 번째 유형은 플러그 앤 풀 케이블 단자이며, 케이스, 케이블, 응력 콘을 별도로 설치할 수 있고, 별도로 테스트할 수도 있습니다.
케이블 헤드는 삽입하거나 빼낼 수 있습니다.
구조가 가장 간단하고 설치가 가장 편리합니다.
플러그형 케이블 단자는 재사용 가능형과 재사용 불가능형의 두 가지 유형으로 나뉩니다.
케이블 끝부분의 플러그 부품을 분리하여 재조립할 수 있는 케이블 단자를 재사용 가능한 플러그형 케이블 단자라고 하며, 그렇지 않은 것을 재사용 불가능한 플러그형 케이블 단자라고 합니다.
플러그인 케이블 단자의 현장 설치는 다음과 같은 특징을 갖습니다.
(1) 에폭시 수지 케이스는 GIS 또는 변압기에 미리 설치 및 연결할 수 있으며 GIS 또는 변압기와 동시에 테스트할 수 있습니다.
(2) 현장에서 케이블 헤드 부분의 조립만 완료하면 됩니다.
(3) 케이블은 장비 제조업체의 협조 없이 테스트 슬리브를 사용하여 별도로 테스트할 수 있습니다.
(4) 시험을 통과한 후 케이블을 에폭시 수지 케이스에 삽입하고 접지선을 설치한 후 설치를 완료합니다.
다음 그림은 일반적인 플러그형 단자의 개략도를 보여줍니다.

플러그인 케이블 단자와 GIS 박스를 사용하여 케이블의 "T형" 커넥터를 구성할 수 있습니다.
그림 5는 터널에 설치된 케이블 "T"자형 연결부를 보여주는데, 이 연결부를 통해 케이블의 입구 하나와 출구 두 개를 구현할 수 있습니다.
다음과 같은 기능을 유연하게 구현할 수 있습니다. (1) 기존 변전소 변환 시 출력선을 추가해야 하는 경우 "T"형 연결을 통해 GIS 간격 증가를 방지할 수 있습니다.
(2) 케이블 라인의 중간 부분에서는 "T"형 배선을 사용하면 신규 사용자에게 쉽게 전력을 공급할 수 있습니다.
③ 장기 콘센트 라인이 있지만 아직 조건을 충족하지 못하여 콘센트 라인을 설치할 수 없는 경우, "T"형 배선 방식을 사용하여 콘센트 위치를 확보하고 특수 절연 플러그를 설치하면 메인 라인을 가동할 수 있습니다.
④ 변전소에서 장거리까지 두 개의 케이블을 병렬로 설치할 경우, 분기점에서 단일 케이블 출구를 선택하고 "T" 연결 방식을 사용하여 전원을 공급하는 것이 더 경제적입니다.
또한, "T"로 연결된 세 개의 작동 케이블 중 하나에 고장이 발생할 경우, 고장난 케이블을 뽑아내고 특수 절연 플러그를 설치한 나머지 두 케이블은 계속 사용할 수 있습니다.

1.2 고전압 케이블 장비 단자의 성능 비교 및 ​​선정 원칙
모든 종류의 고전압 케이블 단자는 전기적 성능에 대한 엄격한 테스트를 거쳐 국가 표준 IEC60859의 요구 사항을 충족하며, 설치, 테스트, 작동 및 유지 보수, 고장 처리 등 다양한 측면에서 각기 다른 특징을 가지고 있습니다.
케이블 단자는 선택한 케이블과 동일한 전기적 성능, 작동 온도 및 수명을 가져야 합니다.
케이블 단자 구조는 양호한 전기장 분포를 보장하고 절연 수축을 방지하기 위한 조치를 취해야 합니다.
원칙적으로 다음과 같은 측면을 가지고 있습니다.
(1) 전기적 성능.
주요 고려 사항은 케이블 부속품의 전기장 분포가 합리적인지, 전기장 분포 개선 조치가 적절한지, 재료의 전기적 강도, 제품의 유전 손실 및 절연 여유 등입니다.
동시에 케이블 부속품 재료의 화학적, 물리적 특성 및 구조적 안정성을 포함한 전기적 특성의 안정성도 고려해야 합니다.
예를 들어, 응력 제어 재료의 성능이 안정적인지, 응력 원뿔이 쉽게 변형되는지, 케이블 절연 수축이 케이블 부속품의 전기장 분포에 미치는 영향 및 예방 조치, 다양한 재료의 호환성, 계면 특성의 안정성 등이 있습니다.
또한, 케이블 부속품의 열 성능도 고려해야 하는데, 여기에는 유전 손실, 도체 연결부의 접촉 저항 및 안정성, 열 전도 방출, 열팽창 및 수축이 각 부품의 전기적 및 기계적 특성에 미치는 영향 등이 포함됩니다.
(2) 밀봉 성능.
밀폐 방습 성능은 케이블 부속품의 전기적 성능과 수명에 직접적인 영향을 미칩니다.
단자 밀봉 구조는 신뢰할 수 있고 안정적입니다.

(3) 기계적 특성.
단자는 충분한 굽힘 저항 및 충격 저항을 갖춰야 합니다.
(4) 공정 성능.
케이블 부속품의 설계 및 선정에 있어 공정 성능은 중요한 조건입니다. 설치 과정은 최대한 간단해야 하고, 현장 시공에 편리해야 하며, 시공 기간도 단축되어야 합니다.
고품질 제품은 현장 환경 조건이나 설치 작업자의 기술 수준에 좌우되지 않습니다.
설치 품질 관리가 용이하고, 품질이 안정적이며, 기타 장점이 있습니다.
케이블 단자 설치는 변압기 또는 GIS 제조업체의 오일 및 공기 배출 협조 없이 독립적으로 완료할 수 있으며, 설치 품질을 쉽게 보장할 수 있습니다.
(5) 프로젝트 요구사항에 적합합니다.
다양한 종류의 케이블 액세서리는 각각 고유한 특징을 가지고 있으므로, 실제 사용 요구 사항에 따라 케이블 액세서리를 선택해야 합니다.
(6) 제조업체의 품질 보증 시스템.
조립식 케이블 부속품이 공장을 떠날 때, 제조업체는 고무 조립 부품, 조립식 응력 콘, 자기 슬리브, 쉘 및 함침제와 같은 부품 및 자재를 제공하며, 이러한 부품과 자재는 현장 설치 중에 일체형 단자 또는 연결부로 조립됩니다.
각 구성 요소의 제조 품질과 설치 과정은 케이블 액세서리의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.
이 품질 보증 프로그램에는 최소한 다음 사항이 포함되어야 합니다. ① 주요 부품(예: 고무 응력 콘, GIS 에폭시 수지 슬리브, 함침제 등)에 대해 공장 테스트를 엄격하게 수행해야 합니다.
시험 및 측정 장비의 신뢰성, 시험 방법의 효과성, 시험 담당자의 충분한 교육, 시험 기록의 완전성을 꼼꼼히 확인하십시오.
(2) 제조업체가 파견한 설치 및 시공 인력이 엄격하게 교육받았고 충분한 시공 경험을 갖추고 있는지 여부.
(3) 제조업체의 여러 부서 간의 협력이 양호한지 여부.
(4) 이전 판매 및 운영 기록.
케이블 단말 장치를 선정할 때는 케이블 조립 후 시험 및 유지보수, 그리고 케이블 고장 시 시험 및 유지보수를 충분히 고려해야 합니다. 케이블, 변압기, GIS(지리정보시스템)의 개별 시험 및 유지보수가 서로 간섭 없이 원활하게 이루어질 수 있어야 합니다.
물론 케이블 단자의 호환성, 재사용성, 유지보수 불필요성, 소형 구조 및 제품 가격 또한 선택 시 고려해야 할 중요한 요소입니다.

10~35kV 플러그 케이블 단자 2개
2.1 장치 단말기의 종류
케이블 플러그 헤드에는 여러 종류가 있으며, 일반적으로 미국식과 유럽식 모델로 나뉩니다.
케이블 플러그의 주요 기능은 단상 또는 삼상 케이블을 배전반, 변압기, 환형 네트워크 캐비닛, 케이블 탭 박스 및 기타 전기 장비에 연결하는 것입니다.
T자형 튜브 구조에 대해 적어도 하나의 플러그 앞뒤에 플러그를 구성하고, 플러그 앞뒤의 구조를 T자형 튜브에 수직 수평 구멍과 수직 구멍을 연결하고, 플러그 앞뒤의 수평 순서를 서로 접합하고, T자형 튜브의 수직 구멍 케이스에 전선 단자를 설치하고, 상단 라인의 압착 단자에 압력을 가한다.
전면 플러그와 후면 플러그의 수평 관통 구멍에 연결 장치가 배치되어 있으며, 이 연결 장치는 전선 압착 포트에 연결되고, 전선 압착 단자는 케이블에 연결됩니다.
커넥터와 전면 및 후면 플러그는 공장에서 사전 제작되어 입출력이 유연하고, 부피가 작고 구조가 콤팩트하며, 설치 과정이 간단하고 안전성이 높습니다. 스위치 캐비닛, 케이블 분기선 등 다양한 장소에 사용 가능하며 실내외 설치에 적합합니다.

케이블 플러그 헤드는 엘보 조인트, T자형 조인트, 분리형 케이블 단자 등 다양한 별칭으로 불립니다.
일반적으로 전압 등급은 10kV와 35kV에 집중되어야 하며, 적용 모델은 일반적으로 유럽형과 미국형으로 나뉩니다.
미국과 유럽의 버스바 및 케이블 헤드 배열 방식의 주요 차이점은 미국식은 수평 배열이고 유럽식은 수직 배열이라는 점입니다.
아래 그림은 유럽인을 나타냅니다.

유럽형 케이블 플러그 헤드는 차폐 볼트 타입으로 연결됩니다.
이 제품은 링 스위치 캐비닛, 케이블 분배함, 박스형 변전소(가교 전력 케이블)의 입출력 단자 및 이중 관통 절연 파이프 나사 연결에 적합합니다.
외부층에는 보호용 반도체층이 있어 만져도 안전하며, 이를 통해 개인의 안전을 확보할 수 있습니다.
독특한 응력 원뿔 구조는 전기장 응력을 효과적으로 분산시켜 케이블 차폐층 절단 문제를 해결합니다.
전기장 스트레스 문제;
확장성, 유연한 분해 및 조립, "T"형 케이블 연결 가능;
완전 밀폐, 완전 단열, 완벽한 보호, 유지보수 불필요, 침수 방지, 오염 방지.