TELE-FONIKA Kable S.A.
Sieć ekspercka
23.07.2019

System mobilnej linii kablowej średniego napięcia TFEasyline MVC

System mobilnej linii kablowej średniego napięcia TFEasyline MVC
Łukasz Ejankowski, Specjalista technolog ds. kabli SN, TFKable Group

Ostatnio w eksploatacji linii elektroenergetycznych dużą wagę przykłada się do wskaźników SAIDI oraz SAIFI określających czas oraz częstość trwania przerwy w dostawie energii elektrycznej. W związku z powyższym w 2017 roku w zakładzie produkcyjnym Bydgoszcz zainicjowano prace polegające na opracowaniu pierwszej mobilnej linii kablowej średniego napięcia w Polsce. Wart podkreślenia jest fakt, że pomysłodawcami stworzenia tymczasowej linii średniego napięcia są energetycy z łódzkiego oddziału PGE Dystrybucja.

AUTORSKIE ROZWIĄZANIE

Celem projektu było zminimalizowanie czasu przerw w dostawie energii elektrycznej spowodowanych planowanymi remontami czy awariami sieci elektroenergetycznej. Przyjęto założenie związane z koniecznością wykazania dużej elastyczności rozwiązania kablowej linii tymczasowej średniego napięcia ze względu na odmienne oczekiwania użytkowników oraz odbiorców.

OSIĄGNIĘTA JAKOŚĆ

Główne aspekty uwzględnione podczas projektowania linii mobilnej średniego napięcia to:

  • mobilność,
  • uniwersalność,
  • szybkość montażu,
  • niezawodność,
  • bezpieczeństwo montażu i eksploatacji.

Finalnie team projektowy stworzył  „bypass” kablowy tj. TFEasyline MVCR, dzięki któremu możliwe jest ominięcie naprawianego odcinka sieci napowietrznej średniego napięcia przy jednoczesnym zapewnieniu ciągłości w dostawie energii elektrycznej do odbiorców.

 

Sieć ekspercka

Rys.1. Schemat poglądowy mobilnej linii kablowej

1.-3., 10.-12. Kable jednożyłowe tzw.mostki kablowe z głowicami
napowietrznymi i konektorowymi
4. Moduł załączeniowy
5., 8. Trzyżyłowy kabel główny SN
6. Bęben kablowy
7. Skrzynka połączeniowa między kablami głównymi
9. Skrzynka połączeniowa między kablem głównym a mostkami kablowymi
 
 
 
 
 
Sieć ekspercka  

Rys.2. Fragment mobilnego systemu

System TFEasyline MVCR  został wyposażony w dwa kable trzyżyłowe oraz  dziewięć kabli jednożyłowych  - tzw. „mostki kablowe”. Wszystkie kable zakończone zostały głowicami konektorowymi prostymi, co pozwala na ich łatwe połączenie. Kable jednożyłowe natomiast zostały zakończone głowicami napowietrznymi w celu bezpośredniego podłączenia ich do sieci napowietrznej.

 
Sieć ekspercka
 
 
 
 
 
    Rys.3. Przekrój kabla jednożyłowego
    Budowa - żyła robocza Cu klasy 5,  izolacja z gumy etylenowo-propylenowej
    ekran metaliczny, powłoka zewnętrzna PVC
 
                                                 
 
 
                                                            
Sieć ekspercka
 
 
 
 
     Rys.4. Przekrój kabla głównego trzyżyłowego
     Budowa - żyła robocza Cu klasy 5,  izolacja z gumy etylenowo-propylenowej,                      
     ekran metaliczny, wypełnienie, dwuwarstwowa powłoka zewnętrzna PVC
 

 

 

 

Parametry elektryczne kabli:

  • napięcie znamionowe: 20kV,
  • przekrój żyły roboczej: 35 mm2/ 3x35 mm2,
  • przekrój ekranu metalicznego: 16 mm2 (łączny dla trzech żył roboczych -  48 mm2 ),
  • obciążalność kabla: 200A.

MAKSYMALNIE MOBILNE ROZWIĄZANIE

Kabel główny wyposażono w giętkie żyły miedziane o izolacji z gumy etylenowo-propylenowej, dzięki czemu w porównaniu ze standardowymi kablami tego typu promień gięcia został zredukowany o 50%. Oznacza to, że instalacja linii mobilnej możliwa jest na otwartych jak i zamkniętych przestrzeniach. Kabel główny posiada wysoką klasę odporności na ogień na podstawie normy IEC 60332-3-23, co pozwala także na pracę linii na terenach zagrożonych pożarem.

TESTOWANIE OPTYMALNYCH ROZWIĄZAŃ

Wykonano 20+ oraz 20- udarów napięciowych, których pozytywne wyniki pozwoliły na przeprowadzenie próby napięciowej. Badanie wyładowań niezupełnych kabla głównego zrealizowano w oparciu o normę HD 620, biorąc pod uwagę niestandardowy sposób użytkowania. Przeprowadzono także próbę odporności na zginanie. Dokonano wielokrotnego zwijania oraz rozwijania linii. Czas użytkowania oszacowano na 50 zwinięć i rozwinięć

Dwurdzeniowe bębny stalowe jako stały element wyposażenia pozwoliły na zredukowanie wymiarów oraz wagi linii. Umożliwia to jej montaż na standardowych jednoosiowych przyczepach kablowych bez względu na panujące warunki atmosferyczne czy terenowe. Tego typu bębny umożliwiają łatwy dostęp do obu końców kabla, co jest bardzo przydatne w sytuacjach szybkiego zainstalowania linii m obilnej dla krótkich odcinków.

                    Sieć ekspercka                                                                   Sieć ekspercka    

                       Rys.5. Dwurdzeniowy bęben stalowy na przyczepie kablowej                              Rys.6. Linia TFEASYLINE MVCR

 

MODUŁOWA UNIWERSALNOŚĆ

Modułowa budowa systemu TFEASYLINE MVCR pozwala na montaż linii w różnych konfiguracjach oraz jej wydłużenie o dowolną długość na odcinku 250 m, w zależności od rozmiarów uszkodzenia sieci elektroenergetycznej. Wszystkie kable trzy- i jednożyłowe zakończone są głowicami konektorowymi DS250 12/20kV (DE250 12/20kV), co pozwala w łatwy sposób na ich łączenie, tj. kable trzyżyłowe czy kable jednożyłowe za pomocą wtykowego złącza stykowego CVS250 12/20kV, łączą się z kablem głównym. Ponadto wszystkie kable zostały zaprojektowane oraz przebadane według standardu HD 620 S2, co zapewnia pełne dostosowanie do regulacji przyjętych przez polskie sieci elektroenergetyczne.Standardowa długość linii TFEASYLINE MVCR to 500 m - dwa bębny, każdy z odcinkiem 250 m kabla trzyżyłowego.

SZYBKOŚĆ i ŁATWOŚĆ MONTAŻU

Jednoosiowa przyczepa z własnym hydraulicznym napędem, niestandardowe kompaktowe bębny stalowe, kable według normy HD 620 wyposażone w typowy osprzęt, pokrowce na bębny, skrzynki połączeniowe, pudełka transportowe do odcinków kabli jednożyłowych – to pełne wyposażenie, montowane w maksymalnym czasie 5 godzin. Należy podkreślić, że ten czas jest krótki ze względu na brak konieczności ubiegania się o urzędowe pozwolenia na rozwijanie linii. Dodatkowo zrezygnowano ze standardowych elementów mocujących, umieszczając końcówki kabli w specjalnych polietylenowych prowadnicach, które nie tylko zabezpieczają głowice konektorowe przed uszkodzeniem mechanicznym, ale jednocześnie pozwalają w łatwy, stabilny i bezpieczny sposób je połączyć.

 

                                       Sieć ekspercka                                                                            Sieć ekspercka

                                      Rys.7. Połączenie kabli trzyżyłowych                                                Rys.8. Moduł załączeniowy​

 

BEZPIECZEŃSTWO MONTAŻU I EKSPLOATACJI

Celem zwiększenia widoczności linii przyjęto kolorystykę kabla głównego oraz elementów dodatkowych tj. bębnów oraz skrzynki połączeniowej w jasnożółtym kolorze z  napisem ostrzegawczym „UWAGA POD NAPIĘCIEM”. Ponadto kabel wzmocniono dwuwarstwową powłoką, co stanowi o dodatkowym zabezpieczeniu przed uszkodzeniami. Różna kolorystyka obu powłok zewnętrznych pozwala w łatwy sposób zauważyć uszkodzenie mechaniczne oraz szybko je wyeliminować.

Wszystkie połączenia między kablami wykonywane są w specjalnych skrzynkach połączeniowych zapewniając bezpieczeństwo użytkownika. Uzupełnieniem mobilnej linii kablowej są najazdy kablowe, barierki ochronne oraz banery ostrzegawcze.

O TFEasyline MVCR

Głównym celem projektu było stworzenie rozwiązania, które w możliwie łatwy oraz szybki sposób pozwoli zapewnić ciągłość w dostarczaniu energii elektrycznej podczas planowanych remontów sieci elektroenergetycznej czy awarii. Skonstruowana linia jest wynikiem współpracy doświadczonych inżynierów z branży kablowej oraz energetycznej, którzy uwzględnili potrzeby i oczekiwania użytkowników oraz przyjęli za punkt prac ciągłe doskonalenie systemu, związane z dopasowaniem się do zmieniających się warunków jego funkcjonowania.

Z końcem 2018 roku linię uzupełniono o nowy element, który umożliwia w bezpieczny sposób załączanie linii, a w sytuacjach zagrożenia skuteczne i szybkie jej rozłączenie – to  mobilny moduł załączeniowy oparty na wyłączniku próżniowym VCB/TEL ISM25, który stanowi aktualne wyposażenie linii.

Co ważne, wykorzystanie kabla w niekonwencjonalny sposób -  jak w przypadku linii mobilnej -stanowi duże wyzwanie, które wymaga innowacyjnego, nowatorskiego podejścia i współpracy ekspertów oraz specjalistów. Ponadto wymaga przeprowadzenia licznych testów i badań w warunkach niestandardowych, z uwzględnieniem potrzeb użytkownika jak również bezpośredniego odbiorcy.

 

                                                    Sieć ekspercka

                                                   Rys.9. Linia TFEASYLINE MVCR

 

Należy podkreślić, że jest to rozwiązanie wykazujące wysoką mobilność oraz uniwersalność poprzez wprowadzenie systemu modułowego przy uwzględnieniu zachowania pełnej zgodności z obowiązującymi normami oraz minimalizacją poszczególnych elementów konstrukcyjnych. Sprzyja to szybkiemu i łatwemu montażowi oraz efektywnej eksploatacji systemu.