مشاكل الأعطال الشائعة في كابلات البولي إيثيلين المترابطة

كابلات البولي إيثيلين المتشابكة (XLPE) هي نوع من الكابلات المستخدمة على نطاق واسع في أنظمة نقل الطاقة الحديثة. الميزة الرئيسية لكابلات XLPE هي أن مواد العزل الخاصة بها متشابكة، مما يجعل الكابلات تتمتع بمقاومة أفضل للحرارة وقوة ميكانيكية واستقرار كيميائي، ومناسبة لنقل الطاقة عند مستويات جهد أعلى، وأكثر ملاءمة من حيث التمديد والتركيب.

ما هو كابل XLPE؟

كابل XLPE (البولي إيثيلين المتشابك) هو نوع من الكابلات المستخدمة بشكل شائع في نقل وتوزيع الطاقة. كابل XLPE مصنوع من مادة صلبة بالحرارة، مما يعني أنه يتمتع بمقاومة قوية للحرارة والرطوبة والمواد الكيميائية. هذا يجعله مثاليًا للتطبيقات التي يتعرض فيها الكابل لظروف بيئية قاسية، مثل التركيب تحت الأرض أو تحت الماء.

يتم تصنيع مادة العزل XLPE عن طريق ربط جزيئات البولي إيثيلين كيميائيًا. تعمل هذه العملية على تحسين قوة المادة واستقرارها وقدرتها على تحمل درجات الحرارة العالية والإجهاد الكهربائي. تتمتع كابلات XLPE بدرجات حرارة تشغيل أعلى من الكابلات المعزولة بـ PVC (كلوريد البولي فينيل).

ما هي مميزات XLPE؟

تجعل مزايا XLPE منه الخيار الأفضل للتطبيقات التي يكون فيها العزل الكهربائي والمقاومة الكيميائية والاستقرار الحراري والقوة الميكانيكية أمرًا بالغ الأهمية. تجعله تنوعه وموثوقيته مستخدمًا على نطاق واسع في نقل الطاقة وتصنيع الكابلات والسيارات والفضاء وغيرها من الصناعات. يعمل عزل XLPE بشكل جيد في درجات الحرارة العالية والمنخفضة. نظرًا لبنيته، فإن XLPE مقاوم للغاية للتآكل والتآكل الآخر. كما يتمتع أيضًا بالقدرة على تحمل الكهرباء ذات الجهد العالي والمواد الكيميائية والمواد الخطرة الأخرى. يعد عزل البولي إيثيلين المتشابك أيضًا خيارًا أكثر تكلفة.

متى يجب استخدام كابل XLPE؟

يُستخدم كابل XLPE بشكل شائع في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك توزيع الطاقة في المباني والمرافق الصناعية وشبكات المرافق. وهو متوفر في مجموعة متنوعة من الأحجام والتكوينات، بما في ذلك الكابلات أحادية النواة ومتعددة النواة والمحمية. ويمكن استخدامه أيضًا في تطبيقات البولي إيثيلين المترابطة ذات الجهد المنخفض والمتوسط والعالي.

باختصار، يجب استخدام كابل XLPE في الصناعات التي تتعرض فيها الأسلاك والكابلات للبيئات التالية:

ظروف درجات الحرارة القصوى (درجات الحرارة العالية والمنخفضة)

تطبيقات الكهرباء ذات الجهد العالي

التآكل والضغط

الماء والسوائل الأخرى

المواد الكيميائية والمواد الخطرة الأخرى

يمكن استخدام كابلات XLPE في خطوط الأنابيب والتعدين ومجموعة متنوعة من التطبيقات الكهربائية. كما يمكن استخدام كابلات البولي إيثيلين المتشابكة في جميع أنحاء الصناعة الكيميائية وفي صناعات التدفئة التجارية والسكنية. لا تنس صيانة الأراضي في عيادات طبيب الأسنان وغيرها من المرافق الطبية والملاعب وغيرها من الأماكن، والمزيد.

ما هو الفرق بين عزل XLPE وعزل PVC؟

كما ذكرنا سابقًا، فإن مادة XLPE عبارة عن مادة بولي إيثيلين مترابطة. ويرمز PVC إلى مادة عزل كلوريد البولي فينيل.

الفرق الرئيسي هو أن XLPE يمكن استخدامه في كل من التطبيقات ذات الجهد العالي والمنخفض. هيكلها مقاوم للغاية للتآكل والضغط والتآكل والتلف الآخر. لا يمكن لعزل PVC تحمل مثل هذه الضغوط العالية، مما يعني أنه مناسب فقط للتطبيقات ذات الجهد المنخفض.

الفروقات الأخرى:

يتمتع عزل XLPE بعمر خدمة أطول من عزل PVC

يعتبر XLPE صديقًا للبيئة أكثر لأنه لا يحتوي على الكلوريدات

عزل XLPE يتحمل درجات الحرارة الأعلى

يتميز البولي إيثيلين المتشابك بمقاومة أقوى للرطوبة

ما هي أنواع الكابلات المعزولة بـ XLPE المختلفة؟

تُستخدم الكابلات المعزولة بمادة XLPE (البولي إيثيلين المتشابك) على نطاق واسع في أنظمة نقل وتوزيع الطاقة نظرًا لخصائصها الكهربائية والحرارية والميكانيكية الممتازة. تنقسم الكابلات المعزولة بمادة XLPE إلى أنواع مختلفة بناءً على تطبيقها وبنيتها والجهد المقدر لها. فيما يلي بعض الأنواع الشائعة:

كابلات الجهد المنخفض المعزولة بـ XLPE: تم تصميم هذه الكابلات لشبكات التوزيع ذات الجهد المنخفض بجهد مقنن يصل إلى 1 كيلو فولت. تُستخدم عادةً في المنازل والمكاتب والتطبيقات الصناعية.

كابلات الجهد المتوسط المعزولة بـ XLPE: تم تصميم هذه الكابلات للاستخدام في شبكات توزيع الجهد المتوسط المصنفة حتى 35 كيلو فولت. وهي تستخدم لنقل وتوزيع الطاقة في الصناعات والمجمعات التجارية والمناطق السكنية.

كابلات الجهد العالي المعزولة بـ XLPE: تم تصميم هذه الكابلات للاستخدام في شبكات نقل الجهد العالي المصنفة حتى 500 كيلو فولت. وهي تستخدم لنقل وتوزيع الطاقة لمسافات طويلة بين محطات الطاقة ومحطات الطاقة الفرعية.

كابلات XLPE المعزولة المدرعة: تتمتع هذه الكابلات بطبقة إضافية من الحماية على شكل سلك فولاذي أو شريط مدرع. تُستخدم في التطبيقات التي تتعرض فيها الكابلات لضغوط ميكانيكية، مثل التركيبات تحت الأرض أو تحت الماء.

كابلات XLPE المعزولة غير المدرعة: لا تحتوي هذه الكابلات على أي دروع وتُستخدم في التطبيقات التي لا يوجد فيها خطر الإجهاد الميكانيكي.

كابلات XLPE المقاومة للحريق: تم تصميم هذه الكابلات للحفاظ على خصائصها الكهربائية حتى في حالة نشوب حريق. تُستخدم في المباني والأنفاق والتطبيقات الأخرى حيث تكون السلامة من الحرائق أمرًا بالغ الأهمية.

كابلات XLPE المعزولة للأجهزة: تُستخدم هذه الكابلات في أنظمة الأجهزة والتحكم حيث يكون نقل الإشارة أمرًا بالغ الأهمية. تتمتع هذه الكابلات بسعة منخفضة ومقاومة عزل عالية لضمان نقل إشارة موثوق به.

مشاكل الأعطال الشائعة في كابلات XLPE

1. فشل العزل:

التأثير الكهربائي: قد يؤدي جهد التشغيل، والجهد الزائد، والحمل الزائد، وما إلى ذلك إلى شيخوخة التفريغ الجزئي، أو شيخوخة الشجرة الكهربائية، أو شيخوخة شجرة الماء.

التأثير الحراري: قد تؤدي درجات الحرارة غير الطبيعية والدورات الساخنة والباردة إلى الشيخوخة الحرارية أو الشيخوخة الحرارية الميكانيكية.

التأثير الكيميائي: يمكن أن يؤدي التآكل الكيميائي أو غمر الزيت إلى حدوث تآكل كيميائي أو ظاهرة الشجرة الكيميائية.

التأثير الميكانيكي: قد يؤدي التأثير الميكانيكي أو الضغط أو الصدمة إلى حدوث أضرار ميكانيكية أو تنكس.

التأثير البيولوجي: قد يؤدي قضم الحيوانات أو التآكل الميكروبي إلى حدوث ثقوب أو ماس كهربائي.

2. فشل ملحقات الكابل:

الأخطاء التشغيلية التي قد تحدث أثناء التركيب، مثل دخول الرطوبة أو الجزيئات المعدنية أو الشوائب الأخرى؛ تلف العزل الرئيسي؛ زوايا موصل الموصل؛ ضعف الضغط مما يؤدي إلى فجوات هوائية ومشاكل أخرى.

بمرور الوقت، تتركز قوة المجال الكهربائي عند نقطة قطع طبقة الحماية في ملحقات الكابل، مما يؤدي بسهولة إلى تفريغ جزئي، ويؤدي في النهاية إلى انهيار كهربائي أو انهيار الوسيط العازل لملحقات الكابل.

3. مشكلة الشيخوخة:

إن عملية شيخوخة الكابلات هي عملية لا رجعة فيها. فمع زيادة العمر الافتراضي، سوف تتقدم الكابلات في العمر تدريجيًا بسبب العوامل الكهربائية والحرارية والميكانيكية والبيئية، مما يقلل من الأداء الكهربائي للكابلات ويزيد من خطر الفشل.

4. تحديات التشخيص وتكنولوجيا تحديد المواقع:

بالنسبة لكابلات التوزيع XLPE التي تعمل منذ سنوات عديدة، نظرًا لمساحة التركيب الكبيرة وبيئة التشغيل المعقدة، فإن العيوب التي تتشكل بعد التشغيل الطويل الأمد لا يتم توزيعها بالتساوي على طول الكابلات. إن كيفية تشخيصها وتحديد موقعها بشكل فعال هي مشكلة كبيرة.

ويؤدي الافتقار إلى أجهزة مراقبة في الوقت الفعلي وبيانات التشغيل التاريخية إلى زيادة صعوبة تشخيص حالة الشيخوخة.

5. جودة التصنيع:

على الرغم من أن عمليات التصنيع الحديثة قد قللت بشكل كبير من احتمال فشل عزل أجسام كابلات XLPE، إلا أن جودة ملحقات الكابلات لا تزال نقطة رئيسية، وخاصة في عملية الإنتاج اليدوي والتركيب في الموقع، حيث تكون مشاكل الجودة المختلفة عرضة للحدوث.

6. الضرر الخارجي:

يعد الضرر الناتج عن القوة الخارجية أحد الأسباب الرئيسية لفشل العزل في خطوط كابلات الطاقة. على سبيل المثال، قد تتسبب أعمال الحفر في البناء وحوادث المرور في إتلاف الكابلات الموجودة تحت الأرض.

بالنسبة لهذه المشاكل، من الضروري إدارة وتقليل المخاطر المحتملة من خلال معايير الإنتاج الصارمة وممارسات التثبيت الصحيحة وعمليات التفتيش الدورية للصيانة وتقنيات الكشف المتقدمة. بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة للكابلات القديمة، يجب النظر في الاستبدال أو التدابير الوقائية الأخرى بناءً على الظروف الفعلية لضمان استقرار وسلامة نظام الطاقة. فيما يلي بعض الاقتراحات التفصيلية من مورد الكابلات TST CABLES للقضايا المذكورة أعلاه:

مشاكل الفشل الشائعة في كابلات البولي إيثيلين المترابطة

الحلول والإجراءات الوقائية

1. فشل العزل:

الصيانة الوقائية: يمكن للفحص الدوري للتصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء اكتشاف النقاط الساخنة المحتملة في وقت مبكر.

التحكم البيئي: تأكد من أن البيئة المحيطة بالكابل جافة ونظيفة لتجنب ملامسة المواد الكيميائية الضارة للكابل.

2. فشل ملحقات الكابل:

تركيب عالي الجودة: استخدم المحترفين لتثبيت ملحقات الكابلات وفقًا صارمًا لإرشادات الشركة المصنعة لضمان جودة الختم والاتصال الكهربائي.

اختر مواد عالية الجودة: اختر ملحقات الكابلات ذات المقاومة الجيدة للطقس والقوة الميكانيكية للتكيف مع مختلف الظروف البيئية القاسية.

3. قضايا الشيخوخة:

تقييم العمر: تقييم عمر الكابل من خلال الاختبارات غير المدمرة (مثل قياس التفريغ الجزئي) وأدوات التشخيص الأخرى.

خطة الاستبدال: قم بتطوير جدول استبدال معقول بناءً على عمر الكابل، مع إعطاء الأولوية للكابلات الموجودة على المسارات الحرجة.

4. التحديات في تكنولوجيا التشخيص والتحديد:

نظام مراقبة ذكي: نشر معدات المراقبة عبر الإنترنت لتتبع حالة تشغيل الكابلات في الوقت الفعلي، واستخدام تحليل البيانات الضخمة للتنبؤ بالأخطاء المحتملة.

تقنية تحديد موقع الخطأ: استخدم طرق تحديد موقع الخطأ المتقدمة، مثل طريقة الموجة المتنقلة أو طريقة المزامنة الصوتية المغناطيسية، لتحديد موقع الخطأ بسرعة ودقة.

5. قضايا جودة التصنيع:

مراقبة الجودة الصارمة: تنفيذ إجراءات مراقبة الجودة/ضمان الجودة الصارمة أثناء الإنتاج والتثبيت لضمان أن كل رابط يلبي المعايير.

التدقيق على الموردين: إجراء مراجعة شاملة لموردي الكابلات والملحقات للتأكد من أن منتجاتهم وخدماتهم تلبي متطلبات المشروع.

6. الضرر الخارجي:

العلامات والتحذيرات: قم بوضع علامات وعلامات تحذيرية واضحة على مسار الكابلات لتذكير العمال القريبين بالانتباه إلى وجود كابلات تحت الأرض.

الإجراءات الوقائية: بالنسبة للمناطق المعرضة للقوى الخارجية، يمكن إضافة طبقات حماية مادية إضافية، مثل أغلفة الأنابيب الفولاذية.

لإدارة وصيانة كابلات XLPE، تستخدم شركة TST CABLES مجموعة متنوعة من التقنيات وطرق الإدارة للبدء من المصدر، مع التركيز على مراقبة الجودة والوقاية من المخاطر طوال العملية، وبالتالي ضمان التشغيل الآمن والمستقر لشبكة الطاقة.

Also available in: العربية الإنجليزية الروسية