Per appaltatori EPC, ingegneri elettrici e project manager, l'installazione di quadri ad alta tensione (HV) e media tensione (MV) è una tappa fondamentale del percorso. Una singola svista durante la preparazione del sito o l'allineamento delle sbarre può portare a catastrofici inseguimenti dell'isolamento, pericoli di archi elettrici o guasti prematuri delle apparecchiature.
Per garantire la conformità agli standard globali come IEC 61936-1 e IEEE C37.20.2, questa guida tecnica delinea i rigorosi requisiti di installazione per i sistemi di alimentazione dei quadri da 12 kV, incorporando considerazioni specifiche sul campo per configurazioni tradizionali come unità blindate, unità principali ad anello (RMU) e armadi di tipo fisso.
1. Protocolli di ingegneria civile e preparazione del sito
Il fondamento di un'installazione affidabile di quadri risiede letteralmente nell'opera civile. Le apparecchiature ad alta tensione come il quadro elettrico rimovibile corazzato KYN28A-12 richiedono un'estrema precisione strutturale.
Livellamento del canale di base:La base in cemento deve essere annegata con canali in acciaio. La tolleranza di livellamento ammissibile è rigorosamente inferiore a 1 mm per metro, con un errore cumulativo totale non superiore a 5 mm su tutta la lunghezza del quadro. Il disallineamento causerà l'inceppamento dei carrelli dell'interruttore estraibile o il mancato aggancio secondario in modo corretto.
Controllo ambientale e HVAC:Il locale del quadro deve essere completamente sigillato contro l'ingresso di polvere prima del disimballaggio. Richiede una ventilazione controllata in grado di dissipare il carico termico generato dalle sbarre collettrici alla piena corrente nominale (ad esempio, da 1250 A a 4000 A). L'umidità ambientale deve essere mantenuta al di sotto dell'85% per eliminare i rischi di condensa.
Fossa cavi e drenaggio:Le trincee per cavi sotto il pavimento devono presentare curve a raggio uniforme per evitare di superare il raggio di curvatura minimo dei cavi XLPE ad alta tensione. È necessario progettare adeguati sistemi di drenaggio per impedire infiltrazioni di acque sotterranee nei compartimenti cavi inferiori.
2. Distanze elettriche e distanze di sicurezza
L'autorizzazione elettrica non è negoziabile per mitigare le scariche elettriche fase-fase e fase-terra nei sistemi di distribuzione a 12 kV.
Distanze per l'isolamento dell'aria:Per tensioni nominali di 12 kV, la distanza netta minima tra conduttori sotto tensione nudi e tra le parti sotto tensione e l'involucro messo a terra deve essere rigorosamente $\ge 125\text{ mm}$ in condizioni di aria secca.
Corridoi di manutenzione:Sul retro del quadro deve essere mantenuta una distanza minima di 800 mm per l'accesso per l'ispezione. Il corridoio operativo anteriore per i quadri estraibili (come KYN28A-12) deve essere largo almeno da 1.500 mm a 1.800 mm per consentire il completo isolamento del carrello dell'interruttore e il ritiro sicuro sul carrello di manutenzione.
3. Assemblaggio delle sbarre e fissaggio meccanico
L'installazione delle sbarre determina la capacità del quadro di resistere alle forze elettromagnetiche di cortocircuito.
Controllo della coppia sulle facce dei giunti:I collegamenti delle sbarre devono essere accuratamente puliti, rivestiti con un sottile strato di pasta conduttiva (grasso antiossidante) e imbullonati utilizzando bulloni ad alta resistenza dotati di rondelle Belleville. È necessario utilizzare una chiave dinamometrica calibrata per serrare i bulloni secondo le specifiche tecniche esatte (ad esempio, i bulloni M12 richiedono in genere 85-100 Nm).
Eliminazione dello stress:Assicurarsi che l'allineamento delle sbarre sia perfettamente naturale prima del serraggio. Forzare le sbarre disallineate in posizione introduce stress meccanico residuo sugli isolanti epossidici di supporto, che possono rompersi sotto le vibrazioni delle operazioni dell'interruttore.
4. Terminazione del cavo e integrazione della messa a terra
La terminazione dei cavi ad alta tensione è uno dei punti di guasto più comuni nei sistemi di alimentazione se non eseguita con precisione.
Posizionamento del cono di sollecitazione:I pressacavi ad alta tensione e le terminazioni termorestringenti devono essere installati rispettando rigorosamente le dimensioni geometriche del produttore del kit per ridistribuire correttamente la sollecitazione del campo elettrico nel punto di interruzione della schermatura del cavo.
Continuità della barra di terra principale (PE):La sbarra di terra in rame che corre lungo tutta la lunghezza del quadro deve essere collegata direttamente alla rete di terra della stazione principale tramite almeno due percorsi distinti utilizzando conduttori di rame ad alta portata. Ogni armadio, telaio dell'interruttore e porta PT deve avere un collegamento di massa affidabile e a bassa impedenza a questa barra di terra.
5. Considerazioni sull'installazione specifiche del tipo per i sistemi Hongheng
Diverse configurazioni architettoniche richiedono una gestione specifica durante l'implementazione sul campo. Ecco come affrontare l'installazione della formazione principale di Hongheng:
Quadro corazzato estraibile KYN28A-12
Questo sistema interno rivestito in metallo fa molto affidamento su meccanismi di incastro. Durante l'installazione è necessario verificare il perfetto allineamento orizzontale delle guide. Gli interblocchi meccanici, che impediscono lo spostamento del carrello a mano quando l'interruttore è chiuso, o la chiusura dell'interruttore di messa a terra quando l'interruttore è inserito, devono essere testati a secco e verificati prima dell'eccitazione.
Unità principali ad anello esterno (stazioni di commutazione intelligenti da 10 kV)
Progettate per le reti comunali e i siti di energia rinnovabile, queste unità sono estremamente compatte. Per le RMU esterne, la sigillatura delle fondazioni è fondamentale. Le piastre passacavi inferiori devono essere completamente sigillate con schiuma di espansione ignifuga o mastice sigillante specializzato dopo l'ingresso del cavo per impedire l'ingresso di umidità, roditori e insetti nei compartimenti isolati con gas o con isolamento solido.
Quadri fissi box-type HXGN17-12 e XGND-12
Essendo architetture di tipo fisso salvaspazio, questi armadi richiedono un'ispezione meticolosa degli allineamenti dell'isolatore/sezionatore fisso. Poiché i componenti sono fissi, gli ingegneri devono garantire che le terminazioni dei cavi non si abbassino sulle boccole dei terminali, cosa che potrebbe causare un disallineamento strutturale delle lamelle interne dell'interruttore.
6. Test pre-commissioning: la verifica finale
Prima di applicare la tensione di rete, è necessario condurre e documentare una rigorosa serie di test sul campo per soddisfare i requisiti EEAT e di connessione alla rete pubblica locale:
Test di resistenza di isolamento (test di Megger):Condotto a 2500 V o 5000 V CC. I valori di isolamento fase-fase e fase-terra per i quadri da 12 kV dovrebbero idealmente essere nell'ordine dei gigaohm e non scendere mai al di sotto di $ 100\text{ M}\Omega$.
Test di resistenza CA alla frequenza di alimentazione (test Hi-Pot):Il circuito principale deve essere sottoposto a un test di resistenza alla sovratensione CA di 1 minuto (tipicamente a 32 kV o 42 kV rms per classi di isolamento 12 kV) per verificare l'integrità dell'isolamento.
Misurazione della resistenza di contatto:Un microohmmetro dovrebbe iniettare un minimo di 100 A CC attraverso i contatti del circuito principale. La resistenza di contatto attraverso l'interruttore sotto vuoto e le connessioni delle sbarre dovrebbe in genere rimanere inferiore a $ 20-50\\mu\Omega$.
Verifica del circuito secondario:Esegui test di isolamento sui cavi di controllo, protezione e monitoraggio a 1.000 V CC ed esegui test di simulazione su tutti i relè di protezione, polarità CT/PT e segnalazione SCADA remota.