تقاضا برای کابل های ولتاژ بالا (HV) در کنار توسعه سریع صنعت برق همچنان رو به افزایش است. در حالی که تکثیر تولید کنندگان انتخاب های بیشتری را ارائه می دهد، اطمینان از ایمنی و به حداکثر رساندن عمر سرویس مستلزم درک عمیق نقاط خرابی رایج است.کابل HVسیستم‌ها پیچیده هستند و معمولاً شامل بدنه کابل، اتصالات و سیستم‌های زمین می‌شوند. تجزیه و تحلیل مسائل بالقوه در این سه جزء برای حفظ قابلیت اطمینان شبکه ضروری است.

1. تخریب عایق و خرابی های الکتریکی

عایق قلب یککابل ولتاژ بالا. بیشتر خرابی‌ها ناشی از زوال آن در طول زمان است:

• پیری عایق:قرار گرفتن طولانی مدت در معرض دماهای بالا باعث می شود که مواد عایق سخت شده، شکننده شده و استحکام دی الکتریک را از دست بدهند.

• تخلیه جزئی:حفره‌های داخلی یا ناخالصی‌های درون عایق، شکاف‌های هوایی را ایجاد می‌کنند که در آن تخلیه‌های الکتریکی تحت تنش زیاد اتفاق می‌افتد و خرابی را تسریع می‌کند.

• نشتی سطحی:آسیب، ترک خوردگی یا نفوذ رطوبت منجر به نشت جریان می شود که خطرات ایمنی شدیدی را به همراه دارد.

• درختکاری برق:تحت میدان های الکتریکی شدید، مسیرهای کربنی شده میکروسکوپی شبیه شاخه های درخت در داخل عایق شکل می گیرد که به ناچار منجر به شکست نهایی می شود.

2. خطاهای اتصال کابل

مفاصل اغلب ضعیف ترین حلقه در سیستم هستند. نقص های رایج عبارتند از:

• نقص مخروط استرس:طراحی نامناسب یا نقص مواد در انتهای اتصال می تواند منجر به غلظت های خطرناک میدان الکتریکی شود که منجر به خرابی می شود.

• آب بندی ضعیف:آب بندی ناکافی باعث نشت روغن یا ورود آب می شود و ترکیب پرکننده عایق را به خطر می اندازد.

• مقاومت بیش از حد تماس:کیفیت پایین چین خوردگی اتصالات با مقاومت بالا ایجاد می کند که گرمای بیش از حد تولید می کند و به طور بالقوه باعث سوختن مفصل می شود.

3. ناهنجاری های سیستم زمین

سیستم اتصال زمین معیوب می تواند باعث خرابی سیستمیک شود:

• ورود آب:مهر و موم در جعبه های اتصال به زمین یا جعبه های اتصال متقابل اغلب از بین می رود و به آب اجازه ورود می دهد. این باعث ایجاد نقاط زمینی متعدد و ایجاد جریان های در گردش می شود.

• جریان اضافه القایی:چندین نقطه اتصال زمین منجر به جریان القایی بیش از حد بزرگ در غلاف فلزی می شود که باعث گرم شدن بیش از حد کابل می شود.

• خرابی محافظ:انتخاب نادرست پارامترها یا عناصر وریستور ناپایدار (مانند اکسید روی) می تواند منجر به خرابی محافظ در طول حوادث اضافه ولتاژ شود.

4. آسیب مکانیکی و عوامل محیطی

نیروهای خارجی درصد قابل توجهی از خطاهای کابل را تشکیل می دهند:

• آسیب فیزیکی:ساخت و ساز شهری، گودبرداری، فرونشست زمین یا فشار زیاد می تواند کابل ها را سوراخ یا قطع کند.

• تهاجم رطوبت:آسیب به غلاف بیرونی به آب و رطوبت اجازه نفوذ می دهد و "درختان آب" را تشکیل می دهد که عایق را تخریب می کنند.

• تهدیدات بیولوژیکی:در محیط های خاص، موریانه ها و جوندگان می توانند به طور مستقیم به لایه های محافظ بیرونی آسیب بزنند.

مسئولیت پذیری و کیفیت ساخت

در صورت بروز مشکلات، بررسی باید بر روی سه جزء اصلی متمرکز شود: بدنه کابل، اتصالات و سیستم زمین. سازنده نقش مهمی در جلوگیری از این مشکلات ایفا می کند.

برای بدنه کابل:تولیدکنندگان باید از مسائلی مانند خروج از مرکز عایق، اتصالات متقاطع ناهموار، محتوای رطوبت و آب بندی ضعیف غلاف فلزی اجتناب کنند. این عیوب به شدت بر طول عمر و ایمنی تأثیر می گذارد.

برای مفاصل:بسیار مهم است که هیچ شکاف هوایی بین لایه های عایق وجود نداشته باشد و هیچ ناخالصی به سازه نفوذ نکند. انتخاب یک سازنده حرفه ای و دارای گواهینامه کلیدی برای جلوگیری از شکست زودرس مفصل است.

طراحی حرفه ای:تخصص تولید کننده کابل نیز در قابلیت های طراحی آنها منعکس می شود. آنها باید شرایط نصب را در نظر بگیرند و از اصولی مانند انبساط/انقباض حرارتی برای اطمینان از سازگاری استفاده کنند. طراحی ضعیف می تواند منجر به اضافه بار، افزایش دمای هادی و در نهایت خرابی شود.

بهترین روش ها برای کاربران

برای اطمینان از ایمنی عملیاتی، کاربران باید دستورالعمل های زیر را رعایت کنند:

1. تایید گواهینامه ها:همیشه گواهی محصول را بررسی کنید و مطمئن شوید که ولتاژ، جریان و توان با الزامات برنامه مطابقت دارد.

2. جلوگیری از اضافه بار:هرگز از بار نامی تجاوز نکنید. اطمینان حاصل کنید که دمای عملیاتی از حد مجاز طولانی مدت مشخص شده توسط استانداردها فراتر نمی رود.

3. نصب صحیح:تمام مقررات و رویه های عملیاتی را به شدت دنبال کنید. در هنگام اتصال به رنگ های فاز توجه زیادی داشته باشید تا از عدم تطابق جلوگیری شود.

اپراتورها با درک این مشکلات رایج و همکاری با سازندگان معتبر می توانند خطر خرابی را به میزان قابل توجهی کاهش دهند و از انتقال پایدار نیرو اطمینان حاصل کنند.