उच्च वोल्टेज केबल प्लग टर्मिनल का वर्गीकरण और चयन

1) 110 ~ 220 केवी प्लग केबल टर्मिनल

जीआईएस संयुक्त उपकरणों के अनुप्रयोग में, ट्रांसफार्मर या जीआईएस को कभी-कभी पारंपरिक बुशिंग के बजाय उच्च-वोल्टेज केबल द्वारा सीधे ट्रांसफार्मर या जीआईएस से बाहर निकाला जाता है। उच्च-वोल्टेज केबल उपकरण टर्मिनलों के कई प्रकार होते हैं, इसलिए उपयुक्त जीआईएस, ट्रांसफार्मर और केबल की स्थापना, परीक्षण और भविष्य के संचालन और रखरखाव का चयन अत्यंत महत्वपूर्ण है।

1.1 डिवाइस टर्मिनल का प्रकार

उच्च वोल्टेज उपकरणों पर केबल फीडर का उपयोग केबल फीडर के यांत्रिक स्थिरीकरण और ट्रांसफार्मर या जीआईएस संयुक्त उपकरण निकाय के साथ विद्युत संक्रमण कनेक्शन के लिए किया जाता है। केबल टर्मिनल पर एपॉक्सी स्लीव इन्सुलेशन तेल या SF6 गैस को केबल बॉडी में प्रवेश करने से प्रभावी रूप से रोकता है। एपॉक्सी राल आवरण गुहा में केबल टर्मिनल की विद्युत इन्सुलेशन समस्या को हल करने के लिए, पारंपरिक समाधान आवरण गुहा को तेल या SF6 गैस से भरना है। इस प्रकार के उच्च-वोल्टेज केबल के उपकरण टर्मिनल को तेल-भरे (या फुलाने योग्य) प्रकार कहा जाता है, जिसे गीला प्रकार भी कहा जाता है। इसकी चार्जिंग विधि कम उपयोग में है, आमतौर पर इसे तेल से भरा जाता है।

तेल से भरे गीले उपकरणों के टर्मिनल को साइट पर केबल इनलेट गोदाम के साथ विद्युत और यांत्रिक कनेक्शन और इंस्टॉलेशन पूरा करना होगा। फील्ड परीक्षण और इंस्टॉलेशन कार्य में, उच्च दबाव उपकरण निर्माता के कर्मियों को केबल इनलेट गोदाम में हवा (तेल) भरने और छोड़ने तथा अन्य कार्यों को पूरा करने के लिए सहयोग करना होगा, और कार्य प्रक्रिया काफी जटिल है। कुछ तेल भरने वाले टर्मिनलों में रेस्पिरेटर (ट्रांसफॉर्मर जैसे तेल तकिए के कार्य के साथ) लगे होते हैं; कुछ में एपॉक्सी राल आवरण में तेल भरने के लिए वैक्यूम विधि का उपयोग करना पड़ता है, जो बहुत असुविधाजनक है। नीचे दिया गया चित्र जीआईएस एकीकृत उपकरण पर असेंबल किए जाने वाले तेल से भरे 110kV केबल टर्मिनल को दर्शाता है।

एक अन्य प्रकार के उच्च वोल्टेज केबल टर्मिनल में संरचनात्मक डिजाइन को अनुकूलित करके, स्ट्रेस कोन और केबल टर्मिनल हेड एपॉक्सी राल के बीच आंतरिक सतह पर कोई क्लीयरेंस संपर्क नहीं होता है और पावर लाइन का आदर्श रूप से समान वितरण सुनिश्चित होता है। केसिंग में एपॉक्सी राल भरने वाले तेल (गैस) की आवश्यकता न होने से विद्युत इन्सुलेशन स्लीव कैविटी की समस्या का अच्छी तरह से समाधान हो जाता है। इस प्रकार के टर्मिनल को ड्राई टर्मिनल उपकरण कहा जाता है।
ड्राई हाई वोल्टेज केबल टर्मिनल तेल रहित और पूरी तरह से बंद होता है, इसलिए केबल टर्मिनल की स्थिति प्रतिबंधित नहीं होती है, और साइट की आवश्यकताओं के अनुसार केबल और जीआईएस संयुक्त उपकरण या ट्रांसफार्मर के बीच कनेक्शन को विभिन्न दिशाओं में लचीले ढंग से स्थापित किया जा सकता है।
निम्नलिखित चित्र ट्रांसफार्मर के किनारे स्थित केबल इनलेट बिन के निचले हिस्से से असेंबल किए गए ड्राई केबल टर्मिनल को दर्शाता है।

शुष्क उच्च वोल्टेज केबल टर्मिनलों की संयोजन विशेषताओं के अनुसार, उन्हें तीन श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है।
पहला प्रकार पारंपरिक प्रकार है, अर्थात् एपॉक्सी राल आवरण और केबल, स्ट्रेस कोन इंटीग्रल इंस्टॉलेशन और परीक्षण।
फील्ड में इंस्टॉलेशन की प्रक्रिया वेट टर्मिनल के लगभग समान ही है, सिवाय इसके कि केसिंग में तेल (गैस) नहीं भरी जाती है।
फील्ड टेस्ट और इंस्टॉलेशन के काम में, केबल इनलेट वेयरहाउस के चार्जिंग और डिस्चार्जिंग (तेल) के काम को पूरा करने के लिए हाई वोल्टेज उपकरण निर्माता के कर्मियों को फील्ड के साथ सहयोग करने की आवश्यकता होती है, और समग्र इंस्टॉलेशन की कार्य प्रक्रिया और क्रॉस ऑपरेशन काफी जटिल होते हैं।
दूसरा प्रकार प्लग-इन प्रकार का है, जिसमें केबल टर्मिनल की एपॉक्सी राल स्लीव को केबल और स्ट्रेस कोन से अलग से स्थापित किया जा सकता है, लेकिन इसका अलग से परीक्षण नहीं किया जा सकता है।
केबल कोर से जुड़ी चालक छड़ पर एक स्प्रिंग लॉकिंग डिवाइस लगाया गया है। जब केबल का सिरा एपॉक्सी स्लीव में डाला जाता है, तो स्प्रिंग लॉकिंग डिवाइस अपने आप बाहर निकलकर केबल के सिरे को एपॉक्सी स्लीव में लॉक कर देता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि केबल फिसलकर बाहर न निकले।
एक बार डालने के बाद, इस प्रकार के केबल के सिरे को दोबारा बाहर नहीं निकाला जा सकता है।
प्लग-इन केबल टर्मिनल की स्थापना प्रक्रिया मूल रूप से प्रथम श्रेणी के समान ही है। उदाहरण के लिए, जीआईएस संयुक्त उपकरणों के लिए, कारखाने में ही जीआईएस के केबल इनलेट बिन पर एपॉक्सी रेज़िन स्लीव को पहले से ही स्थापित किया जा सकता है। एपॉक्सी रेज़िन स्लीव केबल इनलेट बिन में मौजूद SF6 गैस को बाहरी वातावरण से पूरी तरह से अलग कर देती है, जिससे निर्माता के लिए साइट पर सहयोग का कार्यभार कम हो जाता है।
हालांकि, जब केबल परीक्षण में समस्याएं उत्पन्न होती हैं और उनका उपचार करने की आवश्यकता होती है, तब भी केबल में मौजूद गैस को केबल बिन में डालना और निकालना आवश्यक होता है।
इसके अतिरिक्त, जब ट्रांसफार्मर में प्लग-इन केबल टर्मिनलों का उपयोग किया जाता है, तो उनकी स्थापना और परीक्षण का कार्य क्लास 1 के पारंपरिक केबल टर्मिनलों के समान ही होता है।
नीचे दिए गए चित्र में एक प्लग-इन केबल टर्मिनल को जीआईएस उपकरण में प्लग किया हुआ दिखाया गया है।

तीसरा प्रकार प्लग एंड पुल केबल टर्मिनल है, जिसमें केसिंग, केबल और स्ट्रेस कोन को अलग-अलग स्थापित किया जा सकता है और अलग-अलग परीक्षण भी किया जा सकता है।
केबल के सिरे को अंदर डाला या बाहर निकाला जा सकता है।
इसकी संरचना सबसे सरल है और इसे स्थापित करना सबसे सुविधाजनक है।
प्लग करने योग्य केबल टर्मिनलों को भी पुन: प्रयोज्य और गैर-पुन: प्रयोज्य दो प्रकारों में विभाजित किया गया है।
केबल के सिरे पर लगे प्लग के हिस्सों को हटाकर दोबारा जोड़ा जा सकने वाला केबल टर्मिनल पुन: प्रयोज्य प्लग करने योग्य केबल टर्मिनल कहलाता है; अन्यथा, यह गैर-पुन: प्रयोज्य प्लग करने योग्य केबल टर्मिनल होता है।
प्लग-इन केबल टर्मिनल की फील्ड इंस्टॉलेशन में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:
(1) एपॉक्सी राल आवरण को पहले से ही जीआईएस या ट्रांसफार्मर से स्थापित और कनेक्ट किया जा सकता है, और जीआईएस या ट्रांसफार्मर के साथ एक ही समय में इसका परीक्षण किया जा सकता है;
(2) साइट पर केबल हेड भाग की असेंबली पूरी करें;
(3) उपकरण निर्माताओं के सहयोग के बिना, परीक्षण आस्तीन के साथ केबल का अलग से परीक्षण किया जा सकता है;
(4) परीक्षण पास करने के बाद, केबल को एपॉक्सी राल आवरण में डालें, और ग्राउंडिंग तार स्थापित करने के बाद स्थापना पूरी करें।
निम्नलिखित चित्र एक विशिष्ट प्लग करने योग्य टर्मिनल का योजनाबद्ध आरेख दर्शाता है।

प्लग-इन केबल टर्मिनल और जीआईएस बॉक्स का उपयोग करके केबल का "टी-टाइप" कनेक्टर बनाया जा सकता है।
चित्र 5 में सुरंग में स्थापित केबल "टी" जोड़ दिखाया गया है, जिससे केबल के लिए एक इनपुट और दो आउटपुट संभव हो सकते हैं।
यह लचीले ढंग से निम्नलिखित कार्यों को साकार कर सकता है: (1) जब पुराने सबस्टेशन के रूपांतरण में आउटगोइंग लाइन को जोड़ने की आवश्यकता होती है, तो "टी" प्रकार का कनेक्शन जीआईएस अंतराल को बढ़ाने से बच सकता है;
(2) केबल लाइन के मध्य भाग में, “टी” प्रकार की वायरिंग का उपयोग नए उपयोगकर्ताओं को आसानी से बिजली की आपूर्ति कर सकता है;
③ जब दीर्घकालिक आउटलेट लाइन मौजूद हो लेकिन अभी तक शर्तें पूरी न हुई हों, तो आउटलेट लाइन स्थापित नहीं की जा सकती है और आरक्षित आउटलेट स्थिति में "टी" प्रकार की वायरिंग विधि का उपयोग किया जा सकता है और एक विशेष इन्सुलेशन प्लग स्थापित किया जा सकता है, मुख्य लाइन को चालू किया जा सकता है;
④ जब सबस्टेशन से दो केबल लंबे समय तक समानांतर बिछाई जाती हैं, तो शाखा बिंदु पर बिजली आपूर्ति के लिए एकल केबल आउटलेट चुनना और "टी" कनेक्शन मोड का उपयोग करना अधिक किफायती होता है।
इसके अतिरिक्त, जब "T" से जुड़े तीन ऑपरेटिंग केबलों में से एक खराब हो जाता है, तो खराब केबल को बाहर निकाला जा सकता है और विशेष इन्सुलेशन प्लग लगाने के बाद अन्य दो केबल काम करना जारी रख सकते हैं।

1.2 उच्च वोल्टेज केबल उपकरण टर्मिनल के प्रदर्शन की तुलना और चयन का सिद्धांत
सभी प्रकार के उच्च वोल्टेज केबल टर्मिनलों का विद्युत प्रदर्शन के लिए कठोर परीक्षण किया जाता है, और ये राष्ट्रीय मानक IEC60859 की आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं। स्थापना, परीक्षण, संचालन और रखरखाव तथा दोष निवारण और अन्य पहलुओं में सभी प्रकार के केबल टर्मिनलों की अलग-अलग विशेषताएं होती हैं।
केबल टर्मिनल का विद्युत प्रदर्शन, कार्यशील तापमान और सेवा जीवन चयनित केबल के समान होना चाहिए।
केबल टर्मिनल संरचना को विद्युत क्षेत्र के अच्छे वितरण को सुनिश्चित करना चाहिए और इन्सुलेशन संकुचन को रोकने के उपाय करने चाहिए।
सैद्धांतिक रूप से, इसके निम्नलिखित पहलू हैं:
(1) विद्युत प्रदर्शन।
मुख्य विचारणीय बिंदु यह है कि क्या केबल सहायक उपकरणों का विद्युत क्षेत्र वितरण उचित है, क्या विद्युत क्षेत्र वितरण में सुधार के उपाय उपयुक्त हैं, सामग्रियों की विद्युत सामर्थ्य, उत्पादों की परावैद्युत हानि और इन्सुलेशन मार्जिन आदि।
साथ ही, केबल सहायक सामग्रियों के रासायनिक और भौतिक गुणों और संरचनात्मक स्थिरता सहित विद्युत गुणों की स्थिरता पर विचार करना आवश्यक है।
उदाहरण के लिए, क्या तनाव नियंत्रण सामग्री का प्रदर्शन स्थिर है, क्या तनाव शंकु आसानी से विकृत हो जाता है, केबल इन्सुलेशन के पीछे हटने का केबल सहायक उपकरणों के विद्युत क्षेत्र वितरण और निवारक उपायों पर प्रभाव, विभिन्न सामग्रियों की अनुकूलता, इंटरफ़ेस गुणों की स्थिरता आदि।
इसके अतिरिक्त, केबल सहायक उपकरणों के तापीय प्रदर्शन पर भी विचार किया जाना चाहिए, जैसे कि परावैद्युत हानि, कंडक्टर कनेक्शन का संपर्क प्रतिरोध और इसकी स्थिरता, ऊष्मा चालन उत्सर्जन, तापीय विस्तार और संकुचन, प्रत्येक घटक के विद्युत और यांत्रिक गुणों पर पड़ने वाला प्रभाव।
(2) सीलिंग प्रदर्शन.
सील की नमी-रोधी क्षमता सीधे तौर पर केबल सहायक उपकरणों के विद्युत प्रदर्शन और सेवा जीवन को प्रभावित करती है।
टर्मिनल सीलिंग संरचना विश्वसनीय और स्थिर है।

(3) यांत्रिक गुणधर्म।
टर्मिनल में पर्याप्त झुकाव और झटके सहने की क्षमता होनी चाहिए।
(4) प्रक्रिया प्रदर्शन.
केबल सहायक उपकरणों के डिजाइन और चयन के लिए प्रक्रिया का प्रदर्शन एक महत्वपूर्ण शर्त है। स्थापना प्रक्रिया यथासंभव सरल होनी चाहिए, साइट निर्माण के लिए सुविधाजनक होनी चाहिए और निर्माण अवधि कम होनी चाहिए।
उच्च गुणवत्ता वाले उत्पाद स्थल के पर्यावरणीय आवश्यकताओं और स्थापना कर्मचारियों के तकनीकी स्तर पर निर्भर नहीं होते हैं;
स्थापना की गुणवत्ता को नियंत्रित करना आसान है, गुणवत्ता विश्वसनीय है इत्यादि।
केबल टर्मिनलों की स्थापना ट्रांसफार्मर या जीआईएस निर्माताओं के तेल और वायु निर्वहन समन्वय के बिना स्वतंत्र रूप से पूरी की जा सकती है, और स्थापना की गुणवत्ता की आसानी से गारंटी दी जा सकती है।
(5) परियोजना की आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त।
केबल एक्सेसरीज़ के कई प्रकारों की अपनी-अपनी विशेषताएं होती हैं, केबल एक्सेसरीज़ का चयन वास्तविक उपयोग की आवश्यकताओं के अनुसार किया जाना चाहिए।
(6) निर्माता की गुणवत्ता आश्वासन प्रणाली।
जब पूर्वनिर्मित केबल सहायक उपकरण कारखाने से निकलते हैं, तो निर्माता रबर के पूर्वनिर्मित पुर्जे, पूर्वनिर्मित स्ट्रेस कोन, पोर्सिलेन स्लीव, शेल और इम्प्रग्नेटर जैसे पुर्जे और सामग्री प्रदान करता है, जिन्हें साइट पर स्थापना के दौरान एकीकृत टर्मिनलों या जोड़ों में इकट्ठा किया जाता है।
प्रत्येक घटक की निर्माण गुणवत्ता और स्थापना प्रक्रिया केबल सहायक उपकरणों की गुणवत्ता को सीधे प्रभावित करती है।
इस गुणवत्ता आश्वासन कार्यक्रम में कम से कम निम्नलिखित शामिल होना चाहिए: ① प्रमुख भागों (जैसे रबर स्ट्रेस कोन, जीआईएस एपॉक्सी राल स्लीव, संसेचन एजेंट, आदि) पर कारखाने का परीक्षण सख्ती से किया जाना चाहिए।
ध्यानपूर्वक जांच लें कि परीक्षण और माप उपकरण विश्वसनीय हैं, परीक्षण विधियां प्रभावी हैं, परीक्षण कर्मी अच्छी तरह से प्रशिक्षित हैं और परीक्षण अभिलेख पूर्ण हैं;
(2) क्या निर्माता द्वारा भेजे गए स्थापना एवं निर्माण कर्मियों को कड़ाई से प्रशिक्षित किया गया है और उनके पास पर्याप्त निर्माण अनुभव है;
(3) क्या निर्माता के विभिन्न विभागों के बीच समन्वय अच्छा है;
(4) पिछले बिक्री एवं संचालन अभिलेख।
केबल टर्मिनल के चयन में, केबल असेंबली के बाद परीक्षण और रखरखाव तथा केबल में खराबी के परीक्षण और रखरखाव पर पूर्णतः विचार किया जाना चाहिए। केबल, ट्रांसफार्मर और जीआईएस का अलग-अलग परीक्षण और रखरखाव इस प्रकार सुगम होना चाहिए कि वे एक दूसरे के कार्य में हस्तक्षेप न करें।
बेशक, केबल टर्मिनलों की विनिमेयता, पुन: प्रयोज्यता, रखरखाव-मुक्त, कॉम्पैक्ट संरचना और उत्पाद मूल्य भी महत्वपूर्ण कारक हैं जिन पर चयन करते समय विचार किया जाना चाहिए।

दो, 10 ~ 35kV प्लग केबल टर्मिनल
2.1 डिवाइस टर्मिनल का प्रकार
केबल प्लग हेड कई प्रकार के होते हैं, जिन्हें आमतौर पर अमेरिकी और यूरोपीय मॉडल में विभाजित किया जाता है।
केबल प्लग का मुख्य कार्य सिंगल-फेज या थ्री-फेज केबल को स्विच कैबिनेट, ट्रांसफार्मर, रिंग नेटवर्क कैबिनेट, केबल टैप बॉक्स और अन्य विद्युत उपकरणों से जोड़ना है।
कम से कम एक प्लग से पहले और बाद में प्लग का निर्माण करें, टी ट्यूब संरचना के लिए प्लग से पहले और बाद में प्लग की ऑन्टोलॉजी, लंबवत क्षैतिज छेद और ऊर्ध्वाधर छेद के लिए टी ट्यूब, प्लग, प्लग से पहले और बाद में प्लग से पहले और बाद में प्लग क्षैतिज अनुक्रम को एक साथ जोड़ें, तार टर्मिनलों के साथ टी ऊर्ध्वाधर छेद आवरण, लाइन प्रेसिंग टर्मिनल के शीर्ष पर दबाव लगा हुआ है।
आगे और पीछे के प्लग के क्षैतिज छिद्र में एक कनेक्टिंग डिवाइस लगाया जाता है, और यह कनेक्टिंग डिवाइस वायर प्रेसिंग पोर्ट से जुड़ा होता है, और वायर प्रेसिंग टर्मिनल केबल से जुड़ा होता है।
कनेक्टर और आगे-पीछे के प्लग कारखाने में पहले से ही निर्मित होते हैं, इनमें लचीली इनपुट और आउटपुट लाइनें होती हैं, इनका आकार छोटा होता है, संरचना कॉम्पैक्ट होती है, स्थापना प्रक्रिया सरल होती है, सुरक्षा उच्च स्तर की होती है, और इनका उपयोग स्विच कैबिनेट, केबल ब्रांच लाइन और अन्य स्थानों में किया जा सकता है, जो इनडोर या आउटडोर स्थापना के लिए उपयुक्त है।

केबल प्लग हेड के कई उपनाम हैं, जैसे एल्बो जॉइंट, टी जॉइंट, सेपरेबल केबल टर्मिनल इत्यादि।
सामान्यतः, वोल्टेज ग्रेड 10kV और 35kV के बीच केंद्रित होना चाहिए, और अनुप्रयोग मॉडल को आमतौर पर यूरोपीय और अमेरिकी प्रकारों में विभाजित किया जाता है।
अमेरिकी और यूरोपीय बसबार और केबल हेड व्यवस्था में मुख्य अंतर यह है कि अमेरिकी व्यवस्था क्षैतिज होती है जबकि यूरोपीय व्यवस्था ऊर्ध्वाधर होती है।
नीचे दी गई आकृति यूरोपीय है।

यूरोपीय केबल प्लग हेड को शील्डिंग बोल्ट प्रकार से जोड़ा जाता है;
यह रिंग स्विच कैबिनेट, केबल वितरण बॉक्स, बॉक्स प्रकार के सबस्टेशन (क्रॉस-लिंक्ड पावर केबल) के इनलेट और आउटलेट टर्मिनल और डबल थ्रू इंसुलेशन पाइप थ्रेड कनेक्शन के लिए उपयुक्त है।
इसकी बाहरी परत में एक परिरक्षण अर्धचालक परत होती है, जिसे छूकर व्यक्तिगत सुरक्षा सुनिश्चित की जा सकती है;
अद्वितीय स्ट्रेस कोन संरचना विद्युत क्षेत्र के तनाव को प्रभावी ढंग से फैलाती है और केबल परिरक्षण परत के कटने की समस्या का समाधान करती है;
विद्युत क्षेत्र तनाव की समस्या;
विस्तारशीलता, लचीला विघटन और संयोजन, "टी" प्रकार के केबल कनेक्शन को पूरा कर सकता है;
पूर्णतः वायुरोधी, पूर्ण इन्सुलेशन, पूर्ण सुरक्षा, रखरखाव-मुक्त, बाढ़-रोधी, प्रदूषण-रोधी।