Herstel van hoogspanningskabel metalliese omhulsels

I. Funksies van Metale Omhulsel en Noodsaaklikheid van Herstel

Die metale omhulsel van hoogspane kabels is 'n metaal skildstruktuur wat buite die isolasie-laag geplaas word, insluitend tipes soos loodomhulsels, aluminiumberg omhulsels, en staaldraad pantsering. Sy kernfunksies sluit in meganiese beskerming (weerstand teen buite-inwerking en drukking), elektrochemiese korrosiebeskerming (isolering van vochtigheid en grondvervuiling), elektromagnetiese skilding (vermindering van elektromagnetiese interferensie met die omgewing), en die verskaf van 'n grondpad (verseker veilige aflos van foute strome). Een dit beskadig is, kan die metale omhulsel lei tot vochtindring in die isolasie-laag, plaaslike elektriese veldversteuring, of selfs ernstige ongelukke soos kabelinstorting en kortsluitings. Daarom is akkurate herstel gerig op verskillende tipes skade krities vir die versekering van die langtermyn veilige bedryf van die kabelstelsel.

II. Foutdiagnose en Assessering voor Herstel

(A) Identifisering van Skadetipes

• Meganiese Skade: Karakteriseer deur deukies, barste, of perforasies in die omhulsel, algemeen veroorsaak deur meganiese rolle of skerp voorwerp perforasies tydens installasie, of trekruptuur as gevolg van langtermyn fondamentversetting.

• Elektrochemiese Korrosie: Verwaande stroom in die grond of suur/basis omgewings kan elektrochemiese korrosie van die omhulsel veroorsaak, bewys deur plaaslike uitbultings, roest, perforasies, en wit/groen korrosieprodukte (aluminiumberg omhulsel) of swart sulfide (loodomhulsel).

• Termiese Ouderdomsskade: Langtermyn oorlastbedryf veroorsaak omhulselmateriaal brosheid, wat lei tot barste en delaminering, algemeen gevind by verbindings of areas met swak warmte-afvoer.

(B) Toepassing van Opsporingstegnologieë

• Visuele Inspeksie: Gebruik endoskope of infrarood termiese afbeelders om die omhulselflaai te observeer, met fokus op die identifisering van duidelike skadeplekke en warmplekke.

• Omhulsel Spanningshou-toets: Pas DC spanningshou (10 kV vir 1 minuut) toe om omhulsel isolasie integriteit te toets. Abnormale toename in lekstroom (>10 μA) dui op skade.

• Gedeeltelike Uitslag Opsporing: Gebruik hoëfrekwensie stroom sensors (HFCT) om gedeeltelike uitslagseine by skadeplekke op te vang, met posisieakkuraatheid binne ±0.5 m.

• Grondkorrosie Assessering: Versamel grondmonsters van die kabellegging omgewing om pH, chloride-ion konsentrasie, en verwaande stroomdigtheid te toets, wat 'n basis verskaf vir die keuse van herstelmaterialen.

III. Keuse van Herstelmaterialen en Gereedskap

(A) Kern Herstelmaterialen

• Metale Omhulsel Vervanging Materialen:

• Aluminiumlegering Druk Manschette: Geskik vir aluminiumomhulsel herstel, met goeie veerkrag en korrosiebestandheid. Moet kabel buiteradius pas (tolerans ≤ ±0.5 mm).

• Lood-tin Legetape: Gebruik vir loodomhulsel herstel, lae smeltpunt (~183°C), maklik vir termiese las, voldoen aan GB/T 12706.2 puurheidsvereistes (loodinhoud ≥ 99.9%).

• Russtaal Gefronde Buis: Vir staalpantser skade, gemaak van 304 russtaal, wanddikte ≥ 0.8 mm, met impak en grondspanning weerstand.

• Isolasie en Sigting Materialen:

• Kruisgekoppelde Polyetieleen (XLPE) Warminkrimpslang: Inkrimp by 120–140°C, inkrimpratio ≥ 2:1, breeksterkte ≥ 25 kV/mm, vereis warmtgesmolte lijm vir sigting.

• Silikonrubber Koudeinkrimpslang: Rely op elastiese herstel vir sigting, geen verhitting nodig, geskik vir beperkte ruimtes, Shore hardheid 60 ± 5 Shore A, tanδ ≤ 0.003 (20°C, 50 Hz).

• Butylrubber Siggingsband: Gebruik as hulp siggingslaag, treksterkte ≥ 3 MPa, rek by breek ≥ 400%, ouderdomsbestandheid behou ≥ 80% prestasie na 100°C × 168 h termiese ouderdom.

• Korrosiebeskerming Materialen:

• Sink-aluminium Lege Offer Anode: Vir hoëkorrosie grond omgewings, anode puurheid ≥ 99.5%, stroomdigtheid ≥ 15 mA/m², ontwerp leeftyd ≥ 20 jaar.

• Polyvinilkloried (PVC) Korrosiebestendige Band: Dikte ≥ 0.4 mm, treksterkte ≥ 18 MPa, omgewingspanning skilkraking weerstand (ESCR) ≥ 1000 h.

(B) Spesialisatie Gereedskap

• Voorbereiding Gereedskap: Hoekgrinder (met 80-grit alumina grindwiel), draadborstel, anhydrous etanol reiniger, russtaal schraaper (vir verwydering van korrosieprodukte).

• Vorming Gereedskap: Hidrawliese drukgereedskap (drukrange 60–200 mm²), warmtegeweer (temperatuurreeks 50–600°C), loodsig spesiale fakkel (vlam temperatuur ≤ 300°C).

• Toetsing Gereedskap: Megohmmeter (2500 V, reeks 0–10000 MΩ), dubbelarmbrug (kontakweerstand meting, akkuraatheid ±0.1 μΩ), ultraklank diktemeter (resolusie 0.01 mm).

IV. Gedetailleerde Herstelprosedures per Skadetype

(A) Meganiese Skadeherstel (Aluminiumomhulsel Voorbeeld)

• Skadearea Voorbereiding

• Gebruik 'n hoekgrinder om die beskadigde omhulsel assimaal te sny, met snylengte 5 keer die skade diameter (minimum ≥ 100 mm), blootstel skoon isolasieskil.

• Verwyder borreltjies van omhulselrande met 'n russtaalschraaper, sand tot metaalluster, reinig olie met etanol, en droog vir ≥ 15 min.

• Metale Omhulsel Herstel

• Kies 'n aluminiumlegering druk manschette met inner radius 1 mm groter as kabel buiteradius, uniform koer inner wand met geleidende vet (nikkelgebaseerde vuller, volume weerstand ≤ 5×10⁻⁴ Ω·cm).

• Skyf die manschette oor die beskadigde area, gebruik 'n Gestremde Druk-metode, druk van middel na einde. Na drukking, heksagonaal teenoorstaande afwyking ≤ ±0.1 mm, kontakweerstand ≤ 20 μΩ.

• Sigting en Anti-korrosie Behandeling

• Wring butylrubber sigtingsband met 50% oorvloei, vorm 'n sigtingslaag ≥ 3 mm dik, strek ≥ 50 mm oor onbeskadigde omhulsel aan beide ende.

• Installeer warmteinkrimpslang, warm geleidelik van middel na einde (120°C → 140°C) om belletjies te vermy. Na afkoeling, kontroleer uniforme inkrimping (post-inkrimping wanddikte ≥ 2 mm).

• Wring PVC korrosiebestendige band buite in 'n half-overlap spiraal, beveilig eindes met russtaal bande (torque 15–20 N·m).

(B) Elektrochemiese Korrosie Herstel (Staal Pantser + Loodomhulsel Komposite Omhulsel)

• Verwydering van Korrosieprodukte

• Gebruik straalblasting (kwartsand 80–120 mesh, druk 0.4–0.6 MPa) om roest van staalpantser te verwyder, blootstel grijs-wit metal basis, oppervlak ruheid Sa2.5 graad.

• Trim loodomhulsel korrosie area met 'n loodvlak, vorm 'n glad oorgang met helling ≥ 1:5 om spanningskonsentrasie te vermy.

• Offer Anode Beskerming

• Simmetries installeer 2 sink-aluminium lege anodes (100 mm × 50 mm × 10 mm) aan albei kante van die herstelsegment, verbonden met staalpantser via koper vleksel (doorsnede ≥ 16 mm²), gelas (oorklappingslengte ≥ 30 mm, lasstroom 120–150 A).

• Vul gap tussen anode en kabelomhulsel met petroleum jelly, omsluit buite met hoëdigtheid polyetieleen (HDPE) huis om volle grondkontak te verseker.

• Dubbele Sigtingsstruktuur

• Binnekant: koudeinkrimpsilikonrubberslang, inner wand gekoer met semielektriese waterblokkering gel (volume weerstand 10–100 Ω·cm). Behou by kamertemperatuur vir 24 h na herstel vir genezing.

• Buitekant: giet epoksi harde (E-51 tipe, geneesmiddel T-31, verhouding 100:25), gemodel sigting onder 0.2 MPa druk, genees ≥ 48 h by 25°C. Post-genees Shore hardheid ≥ 85 Shore D.

(C) Termiese Ouderdom Barst Herstel (XLPE Geïsoleerde Kabel)

• Barst Area Versterking

• Sny 'n V-groef langs die barst rigting (diepte 1/3 van omhulsel dikte, hoek 60°), vul met hittebestendige silikonrubber (temperatuurklasse ≥ 180°C, scheursterkte ≥ 15 kN/m), vlak met skraaper, genees by kamertemperatuur vir 2 h.

• Wring glasvezel doek (0.2 mm dik, 16×16 drade/cm), doordrenk met epoksi harde (vaste inhoud ≥ 70%) om 'n versterkingslaag te vorm. Treksterkte ≥ 200 MPa na genees.

• Warmte-afvoer Optimering

• Installeer aluminium warmte-afvoerplaatjies (1.5 mm dik, finafstand 5 mm) buite op die herstelsegment, gebonde aan omhulsel met warmtevet (warmtegelei ≥ 1.5 W/(m·K)) om plaaslike temperatuurstyg (≤ 5°C) te verminder.

• Moniteer bedryfstemperatuur met infrarood termiese afbeelders, verseker temperatuurverskil van onbeskadigde segment ≤ 2°C.

V. Kwaliteit Kontrole en Aanvaarding Standaarde

(A) Kern Parameter Toetsing

• Elektriese Prestasie: Omhulsel isolasieweerstand ≥ 1000 MΩ (2500 V megohmmeter), gedeeltelike uitslag ≤ 5 pC (by 1.73U₀ spanning).

• Meganiese Prestasie: Impakweerstand van herstelsegment ≥ 10 J (by -30°C), bokselradius ≥ 20 keer kabel buiteradius (geen duidelike vervorming).

• Sigtingsprestasie: Na dompeltoets (kamertemperatuur, 24 h), omhulsel lekstroom veranderingstempo ≤ 10%, geen belletjies of waterindring.

(B) Langtermyn Betroubaarheid Verifikasie

• Versnelde Ouderdomstoets: Plaas herstel monster in termiese ouderdomskamer (135°C × 1000 h), na verwydering isolasieweerstand behoud ≥ 80%, treksterkte degradasie ≤ 20%.

• Grondgraf Toets: Simuleer werklike legging omgewing, begrawe diepte 1 m, duur 1 jaar, kontroleer vir geen korrosie perforasie of sigtingsfaal.

VI. Veiligheids Bedryfsreëls

• Kragafwerk Vereistes: Volg "kragaf - spanningstoets - gronddraad installasie" prosedure voor herstel. Hang "Nie Toe te Sluit nie" waarskuingsbord op kabel eindes, stel veiligheidsbarrières (afstand ≥ 8 m) binne werkstraal.

• Warm Werk Bestuur: Wanneer fakkels of las gebruik word, toerust droë poeder brandblussers (ABC tipe, kapasiteit ≥ 4 kg), verwyder brandbare materialen binne 3 m, ken 'n gewyde toezichtbeamptes.

• Persoonlike Beskermingsuitrusting (PPE): Dra geïsoleerde handschoene (35 kV klasse), brille, vlambestendige werkkleding. Gebruik veiligheidsriem (statiese last toets krag 2205 N, hou 3 min sonder breek) vir werk op hoogte (≥ 2 m).