يواصل الطلب على كابلات الجهد العالي (HV) الارتفاع جنبا إلى جنب مع التطور السريع لصناعة الطاقة.ضمان السلامة وتعظيم عمر الخدمة يتطلب فهمًا عميقًا لمواقع الفشل الشائعة.كابل HVالنظم المعقدة، التي تتكون عادة من جسم الكابلات، والمفاصل، وأنظمة الترس. تحليل المشكلات المحتملة عبر هذه المكونات الثلاثة أمر ضروري للحفاظ على موثوقية الشبكة.
1تدهور العزل والإخفاقات الكهربائية
العزل هو قلبكابلات الجهد العاليمعظم الفشل ينبع من تدهورها مع مرور الوقت:
-
العزل الشيخوخةالتعرض لدرجات حرارة عالية لفترة طويلة يسبب صلابة المادة العازلة، وتصبح هشة، وتفقد قوة الديليكتريك.
-
الإفراج الجزئي:الفراغات الداخلية أو الشوائب داخل العزل تخلق فجوات الهواء حيث تحدث التفريغات الكهربائية تحت الضغط العالي ، مما يسرع الانهيار.
-
تسرب السطح:يؤدي التلف أو الشقوق أو دخول الرطوبة إلى تسرب التيار ، مما يشكل مخاطر خطيرة على السلامة.
-
الشجرة الكهربائية:تحت الحقول الكهربائية المكثفة، تتشكل مسارات ميكروسكوبية مشعّة تشبه فروع الأشجار داخل العزل، مما يؤدي حتماً إلى الفشل النهائي.
2أخطاء مفاصل الكابلات
المفاصل غالبا ما تكون أضعف حلقة في النظام. تشمل العيوب الشائعة:
-
عيوب مخروط الإجهاد:التصميم غير السليم أو العيوب المادية في نهاية المفصل يمكن أن تؤدي إلى تركيزات المجال الكهربائي الخطرة، مما يؤدي إلى انهيار.
-
إغلاق سيء:عدم كفاية الختم يسمح لتسرب النفط أو دخول الماء، مما يعرقل مركب الحشو العازل.
-
المقاومة المفرطة للاتصال:إنّ جودة التشنج السيئة تخلق اتصالات عالية المقاومة التي تولد حرارة مفرطة، مما قد يحرق المفصل.
3. تشوهات في نظام الترسيم
يمكن أن يسبب نظام الأرض المعيب إخفاقات نظامية:
-
دخول الماء:غالبًا ما تفشل أغطية صناديق التربة أو صناديق الارتباط المتقاطع ، مما يسمح للماء بالدخول. وهذا يسبب العديد من نقاط التربة ، مما يخلق تيارات متداولة.
-
التيار الزائد المحفز:تؤدي نقاط الترس المتعددة إلى التيارات المحفزة الكبيرة في الغطاء المعدني ، مما يتسبب في زيادة حرارة الكابل.
-
فشل الحماية:يمكن أن تؤدي المعلمات المختارة بشكل غير صحيح أو عناصر الوارستور غير المستقرة (مثل أكسيد الزنك) إلى انهيار الوقاية أثناء حوادث الإفراط في الجهد.
4الأضرار الميكانيكية والعوامل البيئية
تمثل القوى الخارجية نسبة كبيرة من أخطاء الكابلات:
-
الأضرار الجسدية:بناء البلدية، والحفر، والانخفاض في التربة، أو الضغط الشديد يمكن أن يثقب أو يقطع الكابلات.
-
غزو الرطوبة:إنّه يسمح لتلف الغلاف الخارجي للماء والرطوبة بالدخول، مما يشكل "شجر المياه" الذي يضعف العزل.
-
التهديدات البيولوجيةفي بيئات معينة، يمكن أن تؤذي النمل الأبيض والقوارض الطبقات الوقائية الخارجية مباشرة.
المسؤولية وجودة التصنيع
عندما تنشأ مشاكل ، يجب أن يركز التحقيق على المكونات الرئيسية الثلاثة: جسم الكابلات والمفاصل ونظام التربة. يلعب الشركة المصنعة دورًا حاسمًا في الوقاية من هذه المشاكل.
بالنسبة لجسم الكابلات:يجب على الشركات المصنعة تجنب قضايا مثل غرابة العزل، والربط غير المتساوي، ومحتوى الرطوبة، وسوء ختم الغطاء المعدني. هذه العيوب تؤثر بشدة على طول العمر والسلامة.
بالنسبة للمفاصل:من المهم جداً عدم وجود فجوات هوائية بين طبقات العزلالمصنع المعتمد هو المفتاح لتجنب فشل المفاصل المبكر.
مهنية التصميم:تتجلى خبرة مصنع الكابلات أيضا في قدرات التصميم الخاصة بهم.يجب أن تأخذ في الاعتبار ظروف التثبيت واستخدام مبادئ مثل التوسع الحراري / الانكماش لضمان القدرة على التكيفالتصميم السيء يمكن أن يؤدي إلى زيادة في الحمل، وارتفاع درجات حرارة الموصل، والانهيار النهائي.
أفضل الممارسات للمستخدمين
لضمان سلامة التشغيل، يجب على المستخدمين الالتزام بالمبادئ التوجيهية التالية:
-
تحقق من الشهادات:تحقق دائمًا من شهادة المنتج وتأكد من أن الجهد والتيار والطاقة المسموح بها تتوافق مع متطلبات التطبيق.
-
منع الإفراط في الحمل:لا تتجاوز أبدا الحمل الاسمي. تأكد من أن درجة حرارة العمل لا تتجاوز الحد المسموح به على المدى الطويل المحدد في المعايير.
-
التثبيت الصحيح:اتبع جميع اللوائح والإجراءات التشغيلية بدقة.
من خلال فهم هذه المشاكل الشائعة والعمل مع الشركات المصنعة ذات السمعة الطيبة، يمكن للمشغلين تقليل خطر الفشل بشكل كبير وضمان نقل الطاقة المستقر.
