Kabelverdeeldoos in Europese stijl en kabelverdeeldoos in Amerikaanse stijl

De insteekapparaten die momenteel in de hoogspanningsverdeelkasten in ons land worden gebruikt, zijn onderverdeeld in twee series: Europese en Amerikaanse. Apparaten in Europese stijl verwijzen naar het kabelaansluitconcept van buitenverdeelkasten, dat in de jaren 80 vanuit Europa werd geïntroduceerd voor kabelverdeelkasten. Apparaten in Amerikaanse stijl verwijzen naar het insteekconcept van op de grond gemonteerde verdeelkasten, dat in de jaren 90 vanuit de Verenigde Staten werd geïmporteerd.

1. Het verschil tussen apparaten in Europese stijl en apparaten in Amerikaanse stijl.

Er is geen duidelijk afgebakende grens tussen Europese en Amerikaanse apparaten, en ook de kennis hierover binnen de branche in mijn land is inconsistent. Ze verschillen enigszins in prestaties en prijs, en het is zinvol om bij de selectie dit verschil duidelijk te maken.

1.1 De isolatiestructuur van het apparaat is anders

De geleiders van Amerikaanse apparaten zijn omgeven door drie lagen rubber. De binnenste laag is een halfgeleider-afschermingslaag, de middelste laag is de belangrijkste isolatielaag en de buitenste laag is een halfgeleider-afschermingslaag met constante aarding. Daarom wordt dit een afgeschermd type genoemd en is de prijs iets hoger. Het buitenoppervlak van apparaten in Europese stijl is omwikkeld met twee lagen rubber en heeft geen buitenste aardingslaag.

1.2 Het concept van de aansluiting van een aftakcircuit is anders.

Europese apparaten maken gebruik van een serieschakeling, waarbij een aantal met siliconenrubber geïsoleerde T-vormige componenten één voor één in serie worden geschakeld vanaf de korte arm om het hoofdcircuit te vormen. Vanuit de lange arm van elk T-stuk worden aftakkingen gemaakt. Deze serieschakeling kent echter enkele nadelen: als een aftakking van een T-stuk uitvalt, moet de betreffende component worden losgekoppeld en moet het defecte T-stuk worden verwijderd en opnieuw gemonteerd voordat het apparaat weer kan functioneren. Na de reparatie moet de component opnieuw worden gemonteerd. Het is omslachtig om alles in één keer te demonteren en opnieuw te monteren. Bovendien bestaat het hoofdcircuit uit veel serieschakelingen, wat de betrouwbaarheid van de geleiding beïnvloedt en de dynamische stabiliteit vermindert. Bij een groot aantal in serie geschakelde componenten is het moeilijk om de assen recht te houden, waardoor sommige verbindingsvlakken van hun normale positie afwijken. Dit vermindert de diëlektrische sterkte van het vlak en het vermogen om waterlekkage te voorkomen.

Het Amerikaanse apparaat maakt gebruik van de parallelle aftakkingsmodus, waarmee de bovengenoemde nadelen van de seriële aftakking worden ondervangen. Bij een parallelle aftakking wordt een groep (driefasige) isolatie-elementen, de zogenaamde busbars, op de wand van de verdeelkast bevestigd. Deze busbars fungeren als rails. Op de busbars zijn een aantal externe conische connectoren parallel aangesloten, waarop alle kabels, zoals de inkomende, uitgaande en aftakleidingen, zijn aangesloten. De interne geleiders van de busbars zijn met zilver gesoldeerd, wat zorgt voor een betrouwbare geleiding. Het nadeel is echter dat de afstand tussen de drie fasen groter is, waardoor kortsluiting tussen de fasekabels moeilijker is. Bovendien worden de driefasige busbars in een rij geplaatst, wat de lengte van de verdeelkast vergroot.

1.3 De conische vorm van het contactoppervlak is verschillend

De Europese variant van de afdichtnippel is ontworpen volgens de Duitse norm DIN47636 en heeft een kleine conische vorm; de Amerikaanse variant van de afdichtnippel is ontworpen volgens de Amerikaanse norm IEEE386 en heeft een iets grotere conische vorm. Het verschil in afdichtnippel leidt tot de volgende twee verschillen:

a) De kruipdiëlektrische sterkte van de verbindingsinterface tussen de componenten is verschillend. De isolatiesterkte van de verbindingsinterface neemt exponentieel toe met de terugslagkracht onder druk. Siliconenrubber heeft een hoge elasticiteit en hoe hoger de druk, hoe hoger de isolatiesterkte. Bij een grotere conische vorm zal de terugslagkracht groter zijn en de isolatiesterkte hoger. Daarom is de isolatiesterkte van de interface volgens de Amerikaanse stijl groter dan die volgens de Europese stijl.

b) Verschillend vermogen om water tegen te houden. Hoe groter de conische vorm, hoe strakker het rubberen materiaal tussen de aansluitingen wordt gedrukt en hoe beter de waterdichtheid. Daarom is de waterdichtheid van apparaten van het Amerikaanse type iets beter dan die van apparaten van het Europese type.

4 principes om onderscheid te maken tussen apparaten in Europese stijl en apparaten in Amerikaanse stijl

Bij in eigen land geproduceerde stekkerapparaten combineren sommige fabrikanten Europese en Amerikaanse structuren, waardoor het moeilijk is om ze van elkaar te onderscheiden. De volgende drie basisconcepten kunnen ons helpen bij het maken van een oordeel:

a) Vanuit het perspectief van de vertakkingsstructuur van het insteekapparaat is de parallelle vertakking de Amerikaanse kabelverdeeldoos en de seriële vertakking de Europese kabelverdeeldoos.

b) Vanuit het perspectief van de isolatiestructuur is het apparaat met drie lagen rubber (binnenste afschermingslaag, hoofdisolatielaag en buitenste afschermingslaag) Amerikaans, en het apparaat met twee lagen rubber (binnenste afschermingslaag, hoofdisolatielaag) Europees. Wat betreft apparaten die een halfgeleidende filmlaag op het buitenoppervlak van de twee lagen rubber aanbrengen door middel van spuiten: omdat deze dunne halfgeleidende laag gemakkelijk slijt tijdens installatie of gebruik, is de aardingsprestatie onbetrouwbaar en kunnen ze niet als afgeschermd worden beschouwd. Dit is een apparaat van Europese stijl.

c) De grootte van de conische vorm van het bijpassende conusoppervlak van het apparaat kan niet als basis voor onderscheid worden gebruikt. Omdat de conische vorm slechts een geometrische kwestie is, heeft deze alleen betrekking op de diëlektrische sterkte en het vermogen om absorptie tegen te gaan. Ongeacht of het om Europese of Amerikaanse isolatieapparaten gaat, kan de bijpassende conische vorm worden ontworpen volgens Amerikaanse of Duitse normen, waardoor er verschillende typen apparaten ontstaan, zoals apparaten met een Europese conus, apparaten met een Europese conus en apparaten met een Europese conus en apparaten met een Amerikaanse conus.