خرابی‌های رایج کابل‌های برق XLPE چیست؟

کابل های برق XLPE (پلی اتیلن متقاطع) به دلیل خواص الکتریکی و مکانیکی عالی که دارند به طور گسترده در کاربردهای مختلف الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند. به عنوان یک تامین کننده کابل برق XLPE، من از نزدیک شاهد چالش هایی هستم که ممکن است با این کابل ها ایجاد شود. در این وبلاگ، من در مورد خرابی های رایج کابل های برق XLPE صحبت می کنم تا به شما در درک بهتر نحوه جلوگیری و رفع آنها کمک کنم.

1. پیری حرارتی

پیری حرارتی یکی از شایع ترین مسائلی است که کابل های برق XLPE با آن مواجه هستند. با گذشت زمان، قرار گرفتن مداوم در معرض دمای بالا می تواند باعث خراب شدن عایق XLPE شود. گرما واکنش های شیمیایی را در ساختار پلیمری XLPE آغاز می کند که منجر به بریدگی زنجیره و تخریب پیوند متقابل می شود.

هنگامی که کابل بیش از حد بارگذاری می شود، جریانی که از آن عبور می کند گرمای بیش از حد تولید می کند. اگر این شرایط دمای بالا ادامه یابد، خواص مکانیکی و الکتریکی عایق به طور قابل توجهی تحت تأثیر قرار می گیرد. به عنوان مثال، مقاومت عایق ممکن است کاهش یابد و ضریب تلفات دی الکتریک ممکن است افزایش یابد. این در نهایت می تواند منجر به خرابی عایق و خرابی کابل شود.

اقدامات پیشگیرانه در برابر پیری حرارتی شامل اندازه مناسب کابل بر اساس بار مورد انتظار است. برای اطمینان از اینکه کابل در محدوده دمایی نامی خود کار می‌کند، محاسبه دقیق ampacity ضروری است. نظارت منظم بر دمای کابل با استفاده از حسگرهای حرارتی یا ترموگرافی مادون قرمز نیز می تواند به تشخیص علائم اولیه گرمای بیش از حد کمک کند.

2. درختکاری آب

درختکاری آب یک مکانیسم تخریب آهسته و طولانی مدت است که در کابل های برق XLPE زمانی که در معرض رطوبت و میدان الکتریکی قرار می گیرند اتفاق می افتد. مولکول های آب از طریق نقص های کوچک یا حفره های کوچک به عایق XLPE نفوذ می کنند. تحت تأثیر میدان الکتریکی، مولکول های آب به تدریج کانال های درختی را در داخل عایق تشکیل می دهند.

این درختان آبی می توانند در طول زمان رشد کنند و قدرت دی الکتریک عایق را کاهش دهند. در نهایت، یک درخت آب می تواند به یک درخت الکتریکی تبدیل شود که می تواند باعث خرابی کامل الکتریکی کابل شود. عواملی که در درختکاری آب نقش دارند عبارتند از اتصال کابل و تکنیک های خاتمه ضعیف که اجازه ورود آب را می دهد و وجود آلاینده ها روی سطح کابل.

برای جلوگیری از درخت شدن آب، سازندگان اغلب از ژاکت های مقاوم در برابر آب روی کابل های XLPE استفاده می کنند. در طول نصب، آب بندی مناسب اتصالات و انتهای کابل بسیار مهم است. به عنوان مثال، استفاده از ترکیبات آب بندی با کیفیت بالا و اطمینان از عایق بندی مناسب تمام اتصالات می تواند خطر ورود آب را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

3. درختکاری برق

درختکاری الکتریکی یکی دیگر از مکانیسم های خرابی مهم در کابل های برق XLPE است. این عمدتاً توسط میدان های الکتریکی با شدت بالا در داخل عایق ایجاد می شود. میدان الکتریکی می‌تواند باعث یونیزاسیون موضعی و تخریب ماده XLPE در نقاطی شود که ناخالصی‌ها، حفره‌ها یا غلظت‌های تنش وجود دارد.

همانطور که درخت الکتریکی رشد می کند، مسیرهای رسانا را در داخل عایق تشکیل می دهد. هنگامی که درخت به طول بحرانی می رسد، می تواند منجر به خرابی ناگهانی و فاجعه بار کابل شود. درختکاری الکتریکی می تواند توسط عواملی مانند اضافه ولتاژ، برخورد صاعقه و کیفیت عایق ضعیف در طول فرآیند تولید تسریع شود.

برای کاهش خطر درختکاری الکتریکی، کنترل کیفیت دقیق در طول تولید کابل‌های XLPE ضروری است. این شامل استفاده از مواد اولیه با خلوص بالا و فرآیندهای اکستروژن و پیوند متقابل پیشرفته برای به حداقل رساندن وجود ناخالصی ها و فضاهای خالی است. علاوه بر این، نصب محافظ های برق می تواند به محافظت از کابل ها از اضافه ولتاژ کمک کند.

4. آسیب مکانیکی

آسیب مکانیکی ممکن است در حین نصب، بهره برداری یا نگهداری کابل های برق XLPE رخ دهد. در حین نصب، جابجایی نادرست، مانند کشیدن کابل بر روی سطوح ناهموار یا اعمال کشش بیش از حد، می تواند به ژاکت بیرونی و عایق آسیب برساند. حتی بریدگی ها یا ساییدگی های جزئی روی کابل می تواند نقاط ورود رطوبت را ایجاد کند و خطر سایر انواع خرابی ها را افزایش دهد.

در محیط عملیاتی، نیروهای خارجی مانند حفاری در نزدیکی مسیر کابل، برخورد وسیله نقلیه یا ارتعاشات مکانیکی نیز می توانند باعث آسیب به کابل شوند. به عنوان مثال، در محیط های صنعتی، ماشین آلات سنگین در حال حرکت می توانند به طور تصادفی به کابل ها برخورد کنند و منجر به آسیب عایق شوند.

برای جلوگیری از آسیب مکانیکی، مراحل نصب مناسب باید رعایت شود. این شامل استفاده از سینی‌های کابل، مجراها یا کانال‌های کانال برای محافظت از کابل‌ها در حین نصب است. در مرحله بهره برداری و تعمیر و نگهداری، برای جلوگیری از آسیب های تصادفی می توان دستگاه های محافظ کابل مانند علائم هشدار دهنده و موانع نصب کرد.

5. تجزیه شیمیایی

کابل های برق XLPE نیز در صورت قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی خاص ممکن است دچار تخریب شیمیایی شوند. مواد شیمیایی مانند اسیدها، قلیاها، حلال‌ها و هیدروکربن‌ها می‌توانند با عایق XLPE واکنش دهند و باعث تورم، نرم شدن یا از دست دادن یکپارچگی مکانیکی آن شوند.

در محیط های صنعتی که غلظت بالایی از مواد شیمیایی وجود دارد، کابل ها ممکن است در معرض خطر باشند. به عنوان مثال، در کارخانه های شیمیایی، نشت مواد شیمیایی می تواند مستقیما با کابل ها تماس پیدا کند و باعث آسیب شود. علاوه بر این، محصولات جانبی برخی از فرآیندهای صنعتی، مانند ازن، همچنین می توانند تخریب عایق XLPE را تسریع کنند.

برای محافظت در برابر تخریب شیمیایی، مهم است که کابل هایی با ژاکت های مقاوم در برابر مواد شیمیایی انتخاب کنید. اگر کابل ها در یک محیط شیمیایی تهاجمی نصب شوند، می توان از پوشش های محافظ اضافی استفاده کرد. همچنین باید بازرسی های منظم برای تشخیص زودهنگام هرگونه علائم آسیب شیمیایی انجام شود.

6. پیری در اتصالات و پایانه های کابل

اتصالات و پایانه های کابل ضعیف ترین نقاط در یک سیستم کابل برق XLPE هستند. فرآیند اتصال و پایان دادن به کابل ها شامل مراحل متعددی است و هر گونه خطا یا تکنیک نامناسب می تواند منجر به خرابی زودرس شود.

در اتصالات کابل، اتصال ضعیف هادی ها می تواند منجر به افزایش مقاومت و گرمای بیش از حد شود. این گرمای بیش از حد می تواند باعث پیری زودرس عایق شود. علاوه بر این، آب بندی نامناسب اتصالات می تواند باعث ورود رطوبت و آلاینده ها شود و منجر به درختکاری آب و درختکاری الکتریکی شود.

در خاتمه، مشکلاتی مانند نصب نادرست مخروط تنش یا عایق ناکافی می تواند باعث غلظت بالای تنش شود که ممکن است منجر به خرابی الکتریکی شود. نگهداری و بازرسی منظم اتصالات و پایانه های کابل برای اطمینان از قابلیت اطمینان طولانی مدت آنها ضروری است.

ما طیف گسترده‌ای از کابل‌های برق XLPE را به همراه کابل‌های ویژه مرتبط ارائه می‌کنیمکابل باتری ES - H09Z - H/ES - H15Z - H،کابل برق EV (سیم خودروی الکتریکی)، وکابل آسانسور تخت. اگر با مشکل خرابی کابل مواجه هستید یا برای پروژه های خود به کابل های باکیفیت نیاز دارید، توصیه می کنم برای مذاکره خرید با ما تماس بگیرید. ما تیمی از کارشناسان داریم که می توانند پشتیبانی فنی و راهنمایی دقیقی را برای اطمینان از دریافت مناسب ترین کابل ها برای نیازهای خاص خود به شما ارائه دهند.

مراجع

• Bartnikas, R., & Eichhorn, RA (Eds.). (1995). دی الکتریک های مهندسی: جلد. IIA، خواص الکتریکی مواد عایق جامد - ساختار مولکولی و رفتار الکتریکی. انجمن آمریکایی آزمایش و مواد.
• چن، جی، و بلکبرن، RJ (2004). ارزیابی وضعیت کابل‌های برق عایق‌شده XLPE: بررسی IEEE Transactions on Power Delivery، 19(3)، 1127 - 1134.
• He, J., & Sevostianov, I. (2012). مطالعه عددی درختکاری آب در کابل های برق عایق پلی اتیلن متقاطع مجله فیزیک کاربردی، 111(10)، 104108.