در میان ساختار­های مختلف ممکن ، فناوری slip-on در جهان به استاندارد جهانی برای اتصال کابل­های فشار قوی بیرونی تبدیل شده است. یکی از دلایل این موضوع این است که استفاده از قطعات پیش ساخته و آزمایش شده با تست­های معمول برای عایق اصلی، ریسک بوجود آمدن خطا را هنگام نصب به حداقل می رساند. در عین حال، تقاضا برای سطح ولتاژ بالاتر، همراه با پیشرفت در مواد XLPE ، منجر به طراحی کابل با توانایی تحمل تنش­های میدانی بالاتر در لوازم جانبی آن­ها می شود. برای ادامه پیشرفت، نیاز به بهینه سازی در طراحی الکتریکی و همچنین بهبود هر دو فن آوری مربوط به مواد و تولید است.

ویژگی­های مکانیکی سیستم های کابلی نیز به پیشرفت و توسعه نیاز دارند. تعدادی نصب که اکنون در شرایط درخواستی در مکان­ها و شرایط خدماتی گوناگون در حال انجام است، بنابراین برای اطمینان از خدمات رسانی بدون مشکل نیاز به طراحی های قوی و مناسب است. علاوه بر این، از آنجا که کیفیت نصب می­تواند از یک کشور به کشور دیگر متفاوت باشد، تحمل یک خطای خاص یکی دیگر از ویژگی­های مورد نیاز در لوازم جانبی کابل­های نسل بعدی خواهد بود.

جدا از تخصص لازم برای طراحی لوازم جانبی کابل برای ولتاژهای فشار قوی و فوق فشار قوی، تولیدکنندگان در این تجارت باید مبالغ زیادی را در تجهیزات تولید و همچنین در بخش آزمایش سرمایه گذاری کنند. علاوه بر این، از آنجا که قطعات عایق پیش ساخته فقط برای محدوده مشخصی از ابعاد کابل مناسب هستند ، بسته به ولتاژ و مقطع کابل، اندازه های مختلفی باید ارائه شود. این یعنی سرمایه گذاری اضافی، این بار به دلیل وجود اندازه­های متفاوت. در حالت ایده­آل، برخی از استاندارد سازی ها برای محدود کردن تعداد قسمت های مختلف مطلوب، ممکن خواهند بود.

لایه های ماژولی برای قطعات پلاستیکی با اجازه دادن به تولید مقرون به صرفه تر و همچنین هزینه نگهداری کمتر، می­تواند در این زمینه کمک کند. علاوه بر این، از آنجا که تغییرات در طراحی بسیار پرهزینه است، ایجاد طرح هایی که می­تواند در انواع مختلفی از ساختارهای کابلی ساخته شده توسط تولیدکنندگان مورد استفاده قرار بگیرد،حائز اهمیت خواهد بود.

سرانجام، استانداردهای بین المللی برای کابل ها و لوازم جانبی آن­ها به اجزای آزمایش شده در کارخانه نیاز دارند. از این نظر، آزمایش معمول، یک هزینه اضافی در این تجارت است. از آن جایی که فرصت­های بهینه­سازی روش­های آزمایش قبلی تعریف شده ممکن است محدود باشد، تجهیزات پیشرفته تر و استفاده از نمونه­ها هنوز هم می­تواند به کاهش هزینه های آزمایش کمک کند.

 

 

این مقاله از سال ۲۰۱۷ ، با همکاری توماس کلین، اچارد وندت و استفان زیرهوت از STRESCON – یک شرکت متخصص آلمانی، متخصص در مشاوره در مورد لوازم جانبی کابل – به بررسی این چالش­ها و توصیه هایی برای مقابله با آن­ها پرداخته است.

کارآیی هزینه­ای و قابلیت اطمینان اجزای عایق مورد استفاده در لوازم جانبی از قبیل مخروط تنش و مفاصل ارتباطی به میزان پیچیدگی طرح در محل تولید آن­ها بستگی دارد. خوشبختانه، عایق کابل­های XLPE مدرن اکنون کم و بیش استاندارد شده و این بدان معنی است که دیگر نیازی به سفارشی سازی مخروط­های تنش در هر مورد نیست. در واقع ، لوازم جانبی مدرن می­توانند نیاز کلیه کابل های XLPE را که توسط تولیدکنندگان مختلف ساخته می شوند ، برآورده سازد. با این حال ، استانداردهای بین المللی هنوز هم برای تضمین، آزمایش نوع متداول را درخواست می­کنند – که این یک نیاز منطقی با توجه به اینکه می­توان تفاوت های قابل توجهی در ابعاد عایق در کابل های فشار قوی مشاهده کرد، می­باشد.

 

به عنوان مثال، کابل­های ۲۴۵ کیلوولت برخی از تولیدکنندگان دارای ضخامت عایقی ۲۲ میلیمتر یا بیشتر هستند در حالی که این اندازه در مورد سایر تولیدکنندگان فقط ۱۶ میلیمتر است. لوازم جانبی ممکن است با توجه به آستانه تحمل مجاز ، نیاز به کاهش بیشتر ضخامت در هنگام نصب داشته باشد، و بنابراین مجبور شوند تنش میدانی تقویت شده را با تنها ۱۳ میلی متر از عایق XLPE مدیریت کنند. شکل ۱ مؤلفه مماسی مقاومت میدان در طول رابط بین عایق کابل و پلاستیک مخروطی تنش لوازم جانبی را نشان می­دهد. بدیهی است که لوازم جانبی نمی­توانند روی کابل های XLPE با ضخامت عایقی زیر ۱۹ میلی متر نصب شوند.

شکل ۱: افزایش تنش میدانی به دلیل کاهش ضخامت عایق XLPE.

 

با این حال، با توجه به چیدمان بهینه مخروط­های تنش و دیفلکتورها (یعنی عناصر نیمه هادی تعبیه شده)، حداکثر تنش­های میدانی کاهش می­یابد و این محصولات را حتی برای عایق بندی کابل نازک تر نیز مناسب می کند. چنین فرآیند بهینه سازی با استفاده از ابزارهای شبیه ساز عددی قابل دستیابی است. در این راستا، ضروری است که تغییر شکل مخروط تنش گسترش یافته یا بدنه مفصل نیز پس از فرایند لغزش آن روی یک کابل – تأثیری که خصوصاً هنگام شبیه سازی اتصالات و ترمینال مایعات ضروری است، در نظر گرفته شود. دلیل این امر چنین است که، برای این نوع لوازم جانبی، هیچ نیروی مکانیکی اضافی جدا از انبساط برای ایجاد فشار مشخص بین عایق کابل و مخروط تنش یا بدنه اتصالات وجود ندارد. با توجه به تنش مماسی بالا ، برای اطمینان از استحکام الکتریکی کافی در طول رابط ، چنین فشاری لازم است. تمام لوازم جانبی کابل از این نوع، از کنترل میدان هندسی – خازنی استفاده می­کنند ، که به شکل قطعات رسانای یکپارچه ، یعنی دیفلکتورها ، بسیار وابسته است. شکل ۲ تغییر شکل ناشی از گسترش و انبساط را نشان می دهد.

 

تمام لوازم جانبی کابل از این نوع ، از کنترل میدان هندسی – خازنی استفاده می­کنند ، که به شکل قطعات رسانای یکپارچه ، یعنی دیفلکتورها ، بسیار وابسته است. شکل ۲ تغییر شکل ناشی از گسترش و انبساط را نشان می دهد.

شکل ۲: تغییر شکل قطعات کنترل میدان رسانا: الف) دیفلکتورزمین ب) الکترود فشار قوی.

 

تغییر شکل دیفلکتورو مخروط­های تنش می­تواند باعث افزایش تنش میدانی در لوازم جانبی شود. به دلیل طیف گسترده ای از قطرهای موجود در کابل، یک طراحی از لوازم جانبی خاص، تعدادی از مخروط های تنش با ابعاد مختلف را می طلبد. برای نگه داشتن این تعداد در کمترین حد ممکن ، به طراحی های بهینه سازی شده­ی دیفلکتوراحتیاج دارید. همچنین برای هر اندازه مشخص مخروط تنش یا بدنه­ی اتصال باید حداقل و حداکثر انبساط را نیز در نظر گرفت. هدف در هر دو مورد این است که تمام قسمت­ها در طراحی از تنش الکتریکی در امان باقی بمانند. بهترین توزیع میدان در برخی از انبساط ها با میزان متوسط ​​صورت می­گیرد. فقط در موارد بسیار خاص، پدیده تغییر شکل، محدوده­ی گسترش عناصر کنترل میدان را محدود می­کند. معمولاً حداکثر توسعه با فشار موردنیاز انجام می­شود ، در حالی که حداکثر خصوصیات مکانیکی ماده الاستومری به گونه ای است که به دلیل کشیده شدن بیش از حد هیچگونه بریدگی رخ نمی دهد.

 

اما قابلیت اطمینان این روزها تنها ویژگی مهم لوازم جانبی کابل نیست. با تنوع بسیار زیاد در ابعاد کابل (به عنوان مثال سطح ولتاژ تا ۵۵۰ کیلوولت و مقطع رسانا تا ۳۰۰۰ میلیمتر مربع)، اندازه های متنوعی از اجزای عایق مورد نیاز است. از آنجا که قطعات از قبل قالب گیری شده در این فرایند وجود دارد ، به سرمایه گذاری های زیادی برای انواع مختلف و اندازه های مختلف عایق ها احتیاج می باشد. از این رو طرح بندی مقرون به صرفه بسیار ضروری است و می توان با “طرح های ماژول گونه” در این قسمت ها محقق شود، جایی که این اصطلاح بدان معنی است که می­توان از اجزای عایق یکسان برای انواع مختلف لوازم جانبی استفاده نمود ، مشروط بر اینکه ابعاد کابل یکسان باشد. به عنوان مثال، از همان دیفلکتورهاي زمين مي­توان براي مخروط هاي تنش پر شده از مايع و نوع خشك ترمینال و بدنه­های هاي مفصل نيز استفاده كرد. این امر به کاهش هزینه های مربوط به قالب­گیری و ذخیره سازی کمک می­کند.

 

فن­آوری­های تولید

پلاستیک سیلیکونی

این روزها، پلاستیک سیلیکونی به عنوان ماده اولیه اصلی برای مخروط های تنش و بدنه­های اتصال به طور گسترده در لوازم جانبی کابل فشار متوسط و فشار قوی استفاده می­شود. دلیل آن خواص برجسته و همچنین طیف گسترده ای از فرمولاسیون در دسترس آن است. با هم، این به معنی امکان شخصی سازی خواص و همچنین سهولت نسبی در تطبیق فرآیندهای تولید برای پاسخگویی به نیازهایی با برنامه های مختلف است.

شکل ۳: ساختار شیمیایی پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS).

شکل ۴: قدرت دی الکتریک با توجه به عملکرد دما.

 

مؤلفه اصلی پلاستیک سیلیکونی، پلیمر متیل پلی آمی متیل سیلوکسان (یا PDMS) است. ساختار مولکولی آن “ستون فقرات” ساخته شده از توالی­های تکراری سیلیکون (Si) و اکسیژن (O) است. استحکام اتصال بین این عناصر دارای انرژی نسبتاً بالایی از ۴۵۱ kJ / mol در مقابل ۳۴۸ kJ / mol و ۳۵۲ kJ / mol که به ترتیب مربوط به پیوند­های C-C یا C-O است، می­باشد، که در پلیمرهای با مواد آلی یافت می­شود. این انرژی پیوند بالاتر باعث ثبات حرارتی و پایداری در برابر اشعه ماوراء بنفش و همچنین مقاومت در برابر پیری می­شود. علاوه بر این، پلاستیک­های سیلیکونی با انعطاف پذیری بالا در طیف وسیعی از دما، انعطاف پذیر باقی مانده و حتی خاصیت الاستیکی را حتی تا ۵۰- درجه سانتیگراد نشان می دهند. مزیت دیگر آن وابستگی کم به دماست که از خصوصیات الکتریکی آن­ها به شمار می­آید ، همانطور که در شکل ۴ نشان داده شده است، که مقاومت دی الکتریک (DS) پلاستیک های مختلف را به عنوان تابعی از دما نشان می­دهد. در محدوده دمایی که مورد مطالعه قرار گرفت ، DS برای پلاستیک سیلیکونی تقریباً مستقل از دما است.

 

طول عمر مطلوب مخروط­های تنش و بدنه­های اتصال برای کاربردهای فشار قوی و EHV ، تحت فشارهای الکتریکی و مکانیکی معمولی، بیش از ۴۰ سال است. پلاستیک­های سیلیکونی این نیاز را برآورده می­کنند. در واقع، این ادبیات موارد متعددی از منحنی­های مربوط به طول عمر لوازم جانبی کابل سیلیکون HV و EHV را که اندازه گیری شده و عمر بیش از ۵۰ سال را در شرایط کاری معمولی و در با شدت میدان نامی نشان داده است، بیان می­کند.

 

پلاستیک سیلیکون RTV-2 به دلیل داشتن ویسکوزیته کم و پردازش ساده ، از مواد عایق مناسب برای مخروط تنش و بدنه­های اتصال است. این روزها، پلاستیک سیلیکونی مایع (LSR) به دلیل سهولت نسبی در تطبیق فرمول آن برای مطابقت با خواص مورد نظر و همچنین مزایایی که در طول تولید ارائه می دهد، تبدیل به ماده مورد استفاده، شده است.

اپراتور در انتظار تکمیل چرخه تزریق قالب است.

 

 

فرایندهای تولید

دو ماده پلاستیک سیلیکونی به طور قابل توجه متفاوت، برای اجزای سازنده مخروط­های تنش و بدنه­های اتصال استفاده می­شود. دیفلکتورزمین و الکترود فشار قوی (نمونه های شکل ۲ که کنترل میدان هندسی را نشان می­دهد) باید از پلاستیک سیلیکونی نیمه رسانا ساخته شود در حالی که در بدنه­ی پلاستیکی عایق تعبیه می­شود. رابط بین این دو در حین تولید نیاز به توجه ویژه دارد و باید پیوستگی به حدی حاصل شود که خطر شکستگی مواد در هنگام آزمایش بین سطحی وجود نداشته باشد. به ویژه در این راستا، ترکیبی از LSR های نیمه هادی و عایق بسیار مناسب است، زیرا در این حالت پیوستگی را می­توان بدون یک عامل ویژه­ی مربوط به پیوستگی و چسبندگس به دست آورد.

به طور مشابه، با افزایش ولتاژ اسمی ، به دلیل افزایش قدرت میدانی در این مناطق ، وجود گرد و غبار و به ویژه ذرات گرد و غبار رسانا بسیار مهم تر می شود. بدین ترتیب تولید بدنه­های عایقی فشار قوی و EHV باید در محیطی با شرایط حداقل میزان گرد و غبار و یا حتی بدون آلودگی انجام شود و دیفلکتورهای نیمه رسانا همیشه باید قبل از استفاده با دقت تمیز شوند. پارامترهای زیر در طرح فرآیند تولید بسیار مهم هستند:

• جرم / حجم ذرات
• انواع پلاستیک سیلیکونی انتخاب شده
• پیش بینی تعداد ذرات
• تعداد متغییرها

 

علاوه بر طراحی، انتخاب تجهیزات مانند دستگاه­های اندازه گیری و ماشین­های مخلوط کننده، واحدهای کلمپ و ماشین­های تزریق قالب نه تنها فقط در طراحی قالب مورد استفاده قرار می­گیرند، بلکه فرایند تولید را تعیین می­کند. پارامترهای مهم در اینجا شامل موارد زیر است:

 

• تعداد حفره­ها
• ورودی های قابل تغییر برای پوشش متغییرها
• محل و طراحی ورودی­ سیستم ها
• طرح تهویه
• طرح سرریز مواد
• استفاده از خلاء
• طرح گرمایش قالب
• مفهوم جداسازی ذرات جوش برقی داده شده
• خصوصیات سطح داخل حفره­ها

 

یک فرایند قالب گیری تزریقی برای تولید مخروط تنش فشار قوی با حجم زیر ۱۰ لیتر انتخاب می­شود. LSR با خواص مکانیکی خوب ، استحکام کششی و مقاومت بالا در برابر پارگی، بهترین ماده اولیه می­باشد. به طور کلی، چنین نوع هایی از ویسکوزیته­ی نسبتاً بالایی برخوردار هستند اما هنگام استفاده از دستگاه قالب­گیری تزریقی مشکلی ایجاد نمی­کند ، علاوه بر این شرایط پایداری را از یک shot به shot دیگر تضمین می­کند. الزامات زیر باید برآورده شود و در واقع به طور معمول برآورده می­شود.

• تولید چندید هزار قطعه در سال
• تولید انعطاف پذیر ولی اقتصادی از اندازه های کوچک تا اندازه­های بزرگ
• پوشش انواع مختلف
• تعداد حداقل ابزار
• تا حد زیادی بدون کار مجدد اجزاء و مخروط های تنش
• عدم استفاده از تقویت­کننده­های چسبندگی
• فرآیندهای تولید نیمه اتوماتیک.

 

قالب هایی برای دیفلکتورهای رسانای مخروط تنش به صورت ابزاری با چهار حفره طراحی شده است. حفره­ی قابل تعویض امکان انعطاف پذیری را در صورت لزوم فراهم می­کند. همچنین قالب های مخروط تنش به صورت ابزاری با دو حفره طراحی شده­اند. دیفلکتورها با دست درج می شوند. انجام تزریق در سیلندر، تزریق درون قالب­ها، نظارت بر دما، زمان جوش برقی و حركات بازكننده­ی قالب­ها با قالب گیری گسترده­ی قطعات، همگی توسط دستگاه قالب گیری تزریقی كنترل می شوند.

اپراتور فقط باید مخروط­های تنش کامل شده را از قالب جدا کرده ، حفره ها را تمیز کرده ، دیفلکتورجدید را وارد کرده و روند نیمه خودکار را دوباره شروع کند. استفاده از ابزارهای چند حفره­ای باعث کاهش زمان ساخت در هر قسمت قالب گیری می­شود. همانطور که بحث شد ، انتخاب مواد مختلف LSR چسبندگی کامل بدنه عایق بر روی دیفلکتورهای نیمه رسانا را بدون نیاز به یک تقویت کننده­ی چسبندگی تضمین می­کند. نتیجه کلی یک فرایند تولید اقتصادی است.

در مورد مخروط تنش فشار قوی و بدنه­های اتصال مفصل، حجم عایق در تعیین فرایند بهینه تولید اهمیت بیشتری پیدا می­کند. از آنجا که حجم بدنه عایق با افزایش ولتاژ اسمی به میزان قابل توجهی افزایش می یابد، مدت زمان جوش دادن برقی نیز بسیار افزایش می­یابد. بر اساس تجربه ، تولید بدنه های مفصل فشار قوی با ولتاژ اسمی ۱۱۰ کیلوولت یا عکس:

حسن نیت HIGHVOLT Prüftechnik.higher دیگر در دستگاه قالب گیری تزریقی بزرگ اقتصادی نیست. در عوض، برای بدنه های عایقی بزرگتر (یعنی حجم بیشتر از ۱۰ لیتر) ، باید از فرایند تولید متفاوتی استفاده شود. اصل طراحی قالب برای اجزای مفصل فشار در شکل ۵ نشان داده شده­است. سطوح قسمت­های قالب در خارج از مناطق تحت فشار الکتریکی بدنه­ی مفصل قرار دارد. تراز قالب می­تواند افقی یا عمودی، در طول عملیات پر کردن و جوشکاری باشد. موقع پر شدن قالب، در حالت قالب کج، که امکان بهبود تهویه­ی هوا را فراهم می­آورد ، حاصل می شود.

شکل ۵: اصل طراحی قالب برای بدنه­ی مفصل فشار قوی

 

قالب در دستگاه کلمپ هیدرولیکی نصب می شود. این کار باعث می­شود باز و بسته شدن قالب برای قرار دادن دیفلکتورها و قالب گیری مجدد بدنه های مفصل ترمینال، آسان شود. علاوه بر این، دستگاه کلمپ مانع از این می­شود که فشارهای داخلی بالا در حین جوشکاری، قالب را باز کند. برای پر کردن قالب از یک دستگاه دوز سنج و مخلوط کن دو قلو استفاده می شود تا تامین مداوم مواد تضمین شود.

 

از بخاری آب گرم برای گرمایش اصلی قالب استفاده می­شود. با استفاده همزمان از چیلر ، قالب را می­توان به سرعت گرم یا سرد کرد. به این ترتیب ، در صورت لزوم ، در هنگام پر کردن قالب و جوشکاری ، می توان مشخصات دمای پیچیده را اجرا کرد. علیرغم این، زمان جوشکاری به دلیل ضخامت دیواره هنوز هم نسبتاً طولانی است. کوتاه کردن زمان ساخت با استفاده از بخاری پیش گرم شده (به عنوان مثال AVT) قابل دستیابی است. در اینجا، LSR مخلوط شده قبل از ورود به قالب، با افزایش دمای ΔT ~ 50K مواجه می شود. كاهش زمان جوشکاری از ۳۰ تا ۵۰٪ مي­توان از اين طريق بدست آید، اما در اين صورت لازم است كه نوع LSR با ويسكوزيته­ی كوچك نيز به حداقل برسد تا تلفات فشار را به حداقل برساند. این فرایند برای تولید بدنه های مفصل با حجم بزرگ نیز می­تواند تا حد زیادی به صورت خودکار انجام شود که نیاز به کار دستی حداقل شود. با این حال، بهره برداری از سیستم پیچیده تر نیاز به کادر آموزش دیده دارد.

 

تست معمول

IEC 62067 و همچنین سایر استانداردها نیاز به انجام آزمایش معمول بر روی هر طول از کابل و همچنین عایق بندی اصلی همه لوازم جانبی از پیش ساخته شده دارند. این شامل یک آزمایش تخلیه جزئی AC و یک تست ولتاژ AC است ، از ۳۱۸ کیلوولت در ۲۴۵ کیلوولت ولتاژ نامی به عنوان مثال. ۴۴۰ کیلوولت در ۴۲۰ کیلوولت ولتاژ نامی. بسته به ولتاژ نامی ، چنین آزمایش ۳۰ یا ۶۰ دقیقه طول می­کشد.

 

منبع ولتاژ و طرح بندی

بر اساس فضای موجود در دسترس ، منبع ولتاژ را می­توان به عنوان یک ترانسفورماتور با عایق روغنی معمولی با بوشینگ فشار قوی برای ثانویه طراحی کرد. سپس یک تست فشار قوی برای ترانسفورماتور و بقیه تنظیمات استفاده می­شود. اتصالات قطعات می­تواند دارای عایق هوا باشد اما با در نظر گرفتن ولتاژ تست زیاد لوازم جانبی، ۲۴۵ کیلوولت نامی و بالاتر، ترخیص­های ایمنی بزرگ می­شوند و به منطقه قابل توجهی احتیاج دارند. در عمل، محدودیت های دسترسی دقیق باید اعمال شود. علاوه بر این، (bay) آزمایش باید به دلیل داشتن حساسیت بیشتر در اندازه گیری تخلیه­ی جزئی محافظت شود.

 

در مقابل ، با استفاده از یک عایق گازی SF6 یک تنظیم فشرده تر را امکان پذیر می­کند و محافظ فلزی GIS عملکرد خوبی را در تست­های PD فراهم می­کند. همه اجزای سازنده در محفظه­های فلزی ساخته شده اند ، بطور معمول لوله­هایی از آلیاژ آلومینیوم شبیه به نوع مورد استفاده شده در GIS متصل به شبکه ساخته شده اند.

 

بسته به تعداد و مدت زمان انجام آزمایش های معمول، از ترانسفورماتور با عایق گازی نسبتاً ارزان نیز می­توان استفاده کرد. این طرح شبیه به یک ترانسفورماتور بزرگ است که درون یک مخزن پر از گاز SF6 ساخته شده است. تنها نقطه ضعف، خنک کننده ناکارآمد سیم پیچ ها و هسته است. بنابراین، در صورت استفاده سنگین و زیاد، از ترانسفورماتورهایی با عایق روغنی با بوشینگ روغن – SF6 استفاده می شود.

 

برخی از آزمایش ها، محیط SF6 را برای كنترل تنش الکتریکی بالا در یك تجهیز جانبی شبیه­سازی شده انتخاب می­كنند و این نیاز بدیهی است كه ما را در استفاده از طرح GIS برای سیستم كامل ترغیب كند. داشتن تعدادی bay تست جداگانه ساخته شده از بخش­های خالی لوله­های GIS با نوعی اتصال کننده­های استاندارد به هادی فشار قوی یا مجهز به سوکت برای اتصال کابل فشار قوی با لوازم جانبی GIS مفید است. این bay تست را می­توان با استفاده از یک باس بار تک قطبی با قطع کننده­ها و کلیدهای زمین اتصال از منبع ولتاژ جدا کرد. بنابراین دژنکتورهای گرانقیمت لازم نیست. بدین ترتیب امکان اعمال فشار یا تخلیه برخی از اتاقک­های آزمایش در حالی که آزمایشات در سایر اتاقک­ها در حال انجام می­باشد، امکان پذیر است.

نمونه ای از تنظیم تست GIS با ترانسفورماتور دارای عایق روغن.

Bay تستها باید با گاز SF6 یا در صورت وجود ولتاژ تست زیر ۲۰۰ کیلوولت ، با هوای تمیز با فشار ۲/۰ تا ۷/۰ مگاپاسکال پر شود. برای SF6 ،تست bay باید تخلیه شود و گاز باید در مخزنی ذخیره شود که هر بار به آن نیاز شد در دسترس باشد. به همین ترتیب ، قبل از اینکه مجدداً محفظه پر شود ، هوای محیط تخلیه می شود تا از آلودگی گاز جلوگیری شود. تجهیزات سرویس گاز SF6 مورد استفاده برای این روش به یک عامل تعیین کننده چرخه زمانی کل مجموعه آزمایش تبدیل می­شود و بنابراین این از نظر اقتصادی نادرست است که اهمیت این موضوع کمرنگ شود. دسترسی به bay تسها از طریق دریچه فشار یا درب محکم شده است. تعویض نمونه­های آزمایش در یک bay تست حتی اگر با پیچش های سریع انجام شود، بیشتر هم کارآمد می شود.

 

تنظیمات آزمایش

همانطور که در IEC 62067 لازم است، آزمایش معمول می­تواند یا با آزمایش “عایق اصلی” لوازم جانبی از پیش ساخته شده­ی نصب شده بر روی یک قطعه از کابل، یا با استفاده از “لوازم جانبی میزبان” یا ” لوازم جانبی شبیه سازی شده” برای اجزای سازنده انجام شود. دومین حالت ممکن است نیاز به ولتاژ بالاتر از ولتاژهای تست معمولی داشته باشد تا اطمینان حاصل شود که تنش­های الکتریکی در اجزای لوازم جانبی حداقل به اندازه لوازم جانبی کامل هنگام قرار گرفتن در معرض ولتاژ آزمایش باشد. مناسب ترین روش برای نصب قطعات یا قطعات اصلی عایق لوازم جانبی برای هر تست بستگی به نوع لوازم جانبی و طرح مورد نظر دارد.

 

بدنه­ی مفصل

بدنه های مفصل ساخته شده از یک قسمت واحد به طور کلی بر روی دو قطعه کابل به خوبی تست می­شود. لایه نیمه رسانا خارجی شامل میدان الکتریکی در داخل بدنه­ی مفصل است و امکان آزمایش آسان در هوا را تحت فشار جوی فراهم می­کند. معمول است که به طور موقت از یک لایه بیرونی رسانای اضافی و شاید یک لایه عایق دیگر به هدف محافظت استفاده شود. با توجه به طراحی شکاف صفحه، این منطقه باید به طور جداگانه کنترل و نظارت شود. بدنه­ی مفصل بر روی کابل­های مخصوص تهیه شده نصب شده است که قطر آن حداقل انبساط مکانیکی مورد نیاز برای مقابله با فشار الکتریکی در طول رابط کابل – سیلیکون را فراهم می کند. اگر انبساط بیش از حد زیاد باشد، روند نصب و نتیجه­ی آن رضایت بخش نمی­باشد و بدنه­ی مفصل اتصال به طور غیر ضروری از نظر مکانیکی از قبل تحت فشار قرار می­گیرد.

 

با این وجود بدنه­ی مفصل اتصال نصب شده توسط فشار دادن دو قطعه­ی کابل از یکدیگر، امکان آزاد شدن بخشی از فشار مکانیکی را فراهم می­کند. به همین دلیل، کابل باید در داخل بدنه مفصل یا توسط نوعی کانکتور مخصوص یا توسط یک مکانیزم بیرونی نگه داشته شود که موقعیت صحیح لبه های صفحه کابل و کانکتور داخل مفصل را تضمین­کند.

 

برای لوازم جانبی با اندازه­های قابل توجه ، نصب می­تواند تنها با استفاده از برخی از دستگاه­های مکانیکی یا هیدرولیکی انجام شود. از این تجهیزات همچنین می­توان برای صحیح قرار گرفتن کابل در جای خود استفاده کرد. یک rig طراحی شده برای این منظور می­تواند برای اطمینان از نصب موفقیت آمیز و نتایج تست خوب هر بار مفید باشد.

 

ترمینالGIS  و کاربرد در فضای باز

با توجه به GIS و ترمینال معمول در فضای باز، اجماع این است که مخروط تنش تنها بخشی از عایق اصلی است که به غیر از سوکت GIS به آزمایش معمول نیاز دارد. در صورت وجود ترمینال در فضای باز، مخروط تنش بر روی یک قطعه کابل با قطر مناسب نصب می­شود و در یک چیدمان GIS تنظیم می­شود. سپس انتهای کابل توسط نوعی الکترود کروی محافظت می­شود. فشار گازبه طور صحیح فراهم شده است، به شرط آنکه تنش الکتریکی در مخروط تنش به خوبی در محدوده طراحی شده باشد، اما هنوز هم تا حدودی بالاتر از حد معمول در ترمینال فضای باز است. این نیازهای استاندارد را برآورده می­کند.

 

بسته به طراحی ترمینال و سوکت GIS ، این نوع مخروط تنش به طور معمول می­تواند به همان روش آزمایش شود. سوکت ها همچنین در یک محفظه GIS نصب شده اند. در صورت طراحی سیستم GIS برای ولتاژ بالاتر از لوازم جانبی مورد آزمایش ، نوعی لوله یا آستین فلزی اغلب در داخل محفظه آزمایش برای تنظیم فشار الکتریکی روی هدف آزمایش مورد نیاز خواهد بود.