Nhu cầu về cáp điện áp cao (HV) tiếp tục tăng cao cùng với sự phát triển nhanh chóng của ngành điện. Trong khi sự phát triển nhanh chóng của các nhà sản xuất mang đến nhiều sự lựa chọn hơn thì việc đảm bảo an toàn và tối đa hóa tuổi thọ sử dụng đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về các điểm hỏng hóc thường gặp.Cáp HVcác hệ thống rất phức tạp, thường bao gồm thân cáp, các mối nối và hệ thống nối đất. Phân tích các vấn đề tiềm ẩn trên ba thành phần này là điều cần thiết để duy trì độ tin cậy của lưới điện.

1. Suy thoái cách điện và hỏng hóc về điện

Cách nhiệt là trái tim của mộtcáp điện cao thế. Hầu hết các hư hỏng đều xuất phát từ sự xuống cấp của nó theo thời gian:

• Lão hóa cách nhiệt:​ Tiếp xúc kéo dài với nhiệt độ cao khiến vật liệu cách nhiệt cứng lại, trở nên giòn và mất độ bền điện môi.

• Xả một phần:​ Các khoảng trống bên trong hoặc tạp chất bên trong lớp cách điện tạo ra các khe hở không khí, nơi xảy ra hiện tượng phóng điện dưới áp suất cao, làm tăng tốc độ đánh thủng.

• Rò rỉ bề mặt:​ Hư hỏng, nứt hoặc hơi ẩm xâm nhập dẫn đến rò rỉ dòng điện, gây ra rủi ro nghiêm trọng về an toàn.

• Trồng cây điện:​ Dưới điện trường cường độ cao, các đường cacbon hóa cực nhỏ giống như cành cây hình thành bên trong lớp cách nhiệt, chắc chắn sẽ dẫn đến hỏng hóc.

2. Lỗi mối nối cáp

Các khớp nối thường là mắt xích yếu nhất trong hệ thống. Các khiếm khuyết thường gặp bao gồm:

• Khuyết tật hình nón căng thẳng:​ Thiết kế không đúng hoặc sai sót về vật liệu ở đầu nối có thể dẫn đến sự tập trung điện trường nguy hiểm, dẫn đến hỏng hóc.

• Niêm phong kém:​ Việc bịt kín không đúng cách có thể dẫn đến rò rỉ dầu hoặc nước xâm nhập, ảnh hưởng đến hợp chất làm đầy cách điện.

• Điện trở tiếp xúc quá mức:​ Chất lượng uốn kém tạo ra các kết nối có điện trở cao, tạo ra nhiệt quá mức, có khả năng làm cháy khớp.

3. Sự bất thường của hệ thống nối đất

Hệ thống nối đất bị lỗi có thể gây ra lỗi hệ thống:

• Nước xâm nhập:​ Các lớp đệm trên hộp nối đất hoặc hộp liên kết chéo thường bị hỏng, tạo điều kiện cho nước xâm nhập. Điều này gây ra nhiều điểm nối đất, tạo ra dòng điện tuần hoàn.

• Quá dòng cảm ứng:​ Nhiều điểm nối đất dẫn đến dòng điện cảm ứng quá lớn trong vỏ kim loại, khiến cáp bị quá nhiệt.

• Lỗi bảo vệ:​ Các tham số được chọn không chính xác hoặc các phần tử biến trở không ổn định (chẳng hạn như oxit kẽm) có thể dẫn đến hỏng bộ bảo vệ trong các sự kiện quá điện áp.

4. Thiệt hại cơ học và các yếu tố môi trường

Các lực bên ngoài chiếm tỷ lệ đáng kể trong các lỗi cáp:

• Sát thương vật lý:​ Việc xây dựng, đào bới, sụt lún mặt đất hoặc áp lực nặng nề có thể xuyên qua hoặc cắt đứt dây cáp.

• Sự xâm nhập của độ ẩm:​ Lớp vỏ bên ngoài bị hư hỏng tạo điều kiện cho nước và độ ẩm xâm nhập, hình thành nên “cây nước” làm suy giảm khả năng cách nhiệt.

• Các mối đe dọa sinh học:​ Trong những môi trường cụ thể, mối và động vật gặm nhấm có thể làm hỏng trực tiếp các lớp bảo vệ bên ngoài.

Trách nhiệm và chất lượng sản xuất

Khi có vấn đề phát sinh, việc điều tra nên tập trung vào ba bộ phận chính: thân cáp, các mối nối và hệ thống nối đất. Nhà sản xuất đóng một vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn những vấn đề này.

Đối với thân cáp:​ Các nhà sản xuất phải tránh các vấn đề như độ lệch tâm cách điện, liên kết ngang không đồng đều, độ ẩm và khả năng bịt kín vỏ kim loại kém. Những khiếm khuyết này ảnh hưởng nghiêm trọng đến tuổi thọ và sự an toàn.

Đối với khớp:​ Điều quan trọng là không có khe hở không khí nào tồn tại giữa các lớp cách nhiệt và không có tạp chất nào xâm nhập vào cấu trúc. Lựa chọn một nhà sản xuất chuyên nghiệp, được chứng nhận là chìa khóa để tránh tình trạng hỏng khớp sớm.

Thiết kế chuyên nghiệp:​ Kiến thức chuyên môn của nhà sản xuất cáp cũng được phản ánh qua khả năng thiết kế của họ. Họ phải tính đến các điều kiện lắp đặt và sử dụng các nguyên tắc như giãn nở/co lại nhiệt để đảm bảo khả năng thích ứng. Thiết kế kém có thể dẫn đến quá tải, nhiệt độ dây dẫn tăng và cuối cùng là hỏng hóc.

Thực tiễn tốt nhất cho người dùng

Để đảm bảo an toàn khi vận hành, người dùng phải tuân thủ các nguyên tắc sau:

1. Xác minh chứng chỉ:​ Luôn kiểm tra chứng chỉ sản phẩm và đảm bảo định mức điện áp, dòng điện và công suất phù hợp với yêu cầu ứng dụng.

2. Ngăn ngừa quá tải:​ Không bao giờ vượt quá tải định mức. Đảm bảo nhiệt độ hoạt động không vượt quá giới hạn cho phép lâu dài theo tiêu chuẩn quy định.

3. Cài đặt thích hợp:​Tuân thủ nghiêm ngặt mọi quy định và quy trình vận hành. Hãy chú ý đến màu pha trong quá trình kết nối để tránh không khớp.

Bằng cách hiểu những vấn đề chung này và hợp tác với các nhà sản xuất có uy tín, người vận hành có thể giảm đáng kể nguy cơ hỏng hóc và đảm bảo truyền tải điện ổn định.