高压 kabel metal zərilliyyətinin təmiri

I. Metal Zırhın Fonksiyonları və Onarımın Lüzumu

Yüksek voltajlı kabloların metal zırhası, yalıtım tabakasının dışına yerleştirilmiş bir metal koruma yapısıdır ve bu yapı kurşun zırh, alüminyum zırh ve çelik tel zırh türlerini içerir. Ana fonksiyonları mekanik koruma (dış etki ve basınçtan koruma), elektrokimyasal aşınma koruması (nem ve toprak kirliliğinden izole etme), elektromanyetik ekranlama (çevreye elektromanyetik interferansı azaltma) ve toprak bağlantısı sağlama (arızalı akımların güvenli boşaltılmasını sağlama) olarak sayılabilir. Hasar gördüğünde, metal zırh yalıtım tabakasına nem girişi, yerel elektrik alan bozulması veya kablonun çökmesi ve kısa devre gibi ciddi olaylara yol açabilir. Bu nedenle, farklı hasar tiplerine yönelik hassas onarım, kablosuz sistemlerin uzun vadeli güvenli işlemesini sağlamak için kritik öneme sahiptir.

II. Onarım Öncesi Arıza Teşhisi ve Değerlendirme

(A) Hasar Tipinin Belirlenmesi

• Mekanik Hasar: Zırhadaki çukurlar, çatlaklar veya delikler, genellikle montaj sırasında mekanik kayma veya keskin nesne ile deldirme, veya uzun süreli temel çökmesi sonucu çekme kopması nedeniyle oluşur.

• Elektrokimyasal Aşınma: Toprakta veya asitli/alkalilere maruz kalma durumunda sapma akımları, zırh üzerinde lokal şişme, paslanma, delik ve beyaz/yeşil aşınma ürünleri (alüminyum zırh) veya siyah sülfürler (kurşun zırh) oluşmasına neden olabilir.

• Termal Yaşlanma Hasarı: Uzun süreli aşırı yük işlemesi, zırh malzemesinin sertleşmesine ve çatlak oluşmasına neden olur, genellikle bağlantı noktalarında veya ısı dağılımı kötü olan bölgelerde görülür.

(B) Tespit Teknolojilerinin Uygulanması

• Görsel İnceleme: Endoskop veya kızılötesi termal kameralar kullanılarak zırh yüzeyi gözlemlenir, açık hasar noktaları ve sıcak noktalar belirlenir.

• Zırh Dayanıklılık Testi: DC dayanıklılık testi (1 dakika 10 kV) uygulanarak zırh yalıtım bütünlüğü test edilir. Sızıntı akımı normalden artarsa (>10 μA) hasar belirtisidir.

• Kısmi Boşaltma Tespiti: Yüksek frekanslı akım sensörleri (HFCT) kullanılarak hasar noktalarındaki kısmi boşaltma sinyalleri yakalanır, konum doğruluğu ±0.5 m'dir.

• Toprak Aşınıcı Gücünün Değerlendirilmesi: Kablonun yığıldığı ortamdan toprak örnekleri toplanarak pH, klorür iyon yoğunluğu ve sapma akım yoğunluğu test edilir, bu da onarım malzemelerinin seçilmesi için bir temel sağlar.

III. Onarım Malzemeleri ve Araçlarının Seçimi

(A) Temel Onarım Malzemeleri

• Metal Zırh Yerleştirme Malzemeleri:

• Alüminyum Alloyslu Basınç Kılıfı: Alüminyum zırh onarımına uygun, iyi esneklik ve aşınma direncine sahiptir. Kablo dış çapıyla eşleşmelidir (tolerans ≤ ±0.5 mm).

• Kurşun-Cıva Alloyslu Bant: Kurşun zırh onarımında kullanılır, düşük erime noktası (~183°C), termal kaynak kolaydır, GB/T 12706.2 saf isteğine uymalıdır (kurşun içeriği ≥ 99.9%).

• Paslanmaz Çelik Dalgalı Boru: Çelik zırh hasarında kullanılır, 304 paslanmaz çelikten yapılmıştır, duvar kalınlığı ≥ 0.8 mm, darbe ve toprak stresine karşı dayanıklı.

• Yalıtım ve Sigorta Malzemeleri:

• Çapraz Bağlanmış Polietilen (XLPE) Isı Daralma Tüpü: 120–140°C'de daralır, daralma oranı ≥ 2:1, bozulma gücü ≥ 25 kV/mm, sigortaya sıcak eriyen yapıştırıcı gereklidir.

• Silikon Lastik Soğuk Daralma Tüpü: Esnekliği kullanarak sigortayı sağlar, ısıtmaya gerek yoktur, sınırlı alanlarda uygun, Shore sertliği 60 ± 5 Shore A, tanδ ≤ 0.003 (20°C, 50 Hz).

• Butil Lastik Sigorta Bantı: Yardımcı sigorta tabakası olarak kullanılır, çekme gücü ≥ 3 MPa, kopma uzaması ≥ 400%, yaşlanma direnci 100°C × 168 h termal yaşlanmadan sonra performansını %80'in üzerinde korur.

• Aşınma Koruma Malzemeleri:

• Cink-Alüminyum Alloyslu Fedakar Anot: Yüksek aşınma potansiyelli toprak ortamlarında, anot safiyeti ≥ 99.5%, akım yoğunluğu ≥ 15 mA/m², tasarım ömrü ≥ 20 yıl.

• Polivinil Klorür (PVC) Aşınma Dirençli Bant: Kalınlık ≥ 0.4 mm, çekme gücü ≥ 18 MPa, çevre stres çatlama direnci (ESCR) ≥ 1000 h.

(B) Özel Araçlar

• Hazırlık Araçları: Açısal matkap (80 numara alümina matkap tekerleği), telli fırça, anhidrat etanol temizleyici, paslanmaz çelik kazıyıcı (aşınma ürünlerinin kaldırılması için).

• Formlama Araçları: Hidrolik basma aracı (basma aralığı 60–200 mm²), ısı pistoli (sıcaklık aralığı 50–600°C), kurşun sigorta özel maç (alev sıcaklığı ≤ 300°C).

• Test Araçları: Megohmmetre (2500 V, aralık 0–10000 MΩ), çift kolu köprü (temas direnci ölçümü, doğruluk ±0.1 μΩ), ultrasonik kalınlık ölçer (keskinlik 0.01 mm).

IV. Hasar Tipine Göre Ayrıntılı Onarım Prosedürleri

(A) Mekanik Hasar Onarımı (Alüminyum Zırh Örneği)

• Hasar Alanı Hazırlığı

• Açısal matkap kullanarak hasarlı zırha eksenel olarak kesim açın, kesim uzunluğu hasar çapının 5 katı olmalıdır (minimum ≥ 100 mm), temiz yalıtım şildini göstermelidir.

• Paslanmaz çelik kazıyıcı ile zırh kenarlarındaki buruşukları kaldırın, metalleşmiş parlaklığa kadar cilalayın, etanol ile yağları temizleyin ve en az 15 dakika kurutun.

• Metal Zırhın Geri Kazandırılması

• İç çapı kablonun dış çapından 1 mm büyük olan alüminyum alloyslu basınç kılıfı seçin, iç duvarını iletken yağ ile (nikel bazlı doldurma, hacim direnci ≤ 5×10⁻⁴ Ω·cm) düzgün bir şekilde kaplayın.

• Kılıfı hasarlı alana geçirin, merkezden uçlara doğru Çift Katmanlı Basma yöntemiyle basın. Basıldıktan sonra, altıgen karşı taraf sapması ≤ ±0.1 mm, temas direnci ≤ 20 μΩ olmalıdır.

• Sigorta ve Aşınma Koruma İşlemi

• Butil lastik sigorta bantını %50'lik bir çakışma ile sarın, en az 3 mm kalınlığında bir sigorta tabakası oluşturun, her iki ucunda da hasarsız zırhtan en az 50 mm uzatın.

• Isı daralma tüpünü monte edin, merkezden uçlara doğru (120°C → 140°C) yavaşça ısıtın, baloncuk oluşmasını önleyin. Soğuduktan sonra, düzgün daralmayı kontrol edin (daralma sonrası duvar kalınlığı ≥ 2 mm).

• PVC aşınma dirençli bantı dışarıda yarı çakışmalı spiral şeklinde sarın, uçlarını paslanmaz çelik bantlarla sabitleyin (moment 15–20 N·m).

(B) Elektrokimyasal Aşınma Onarımı (Çelik Zırh + Kurşun Zırh Kompozit Zırh)

• Aşınma Ürünlerinin Kaldırılması

• Kum püskürtme (kuvars kumu 80–120 numara, basınç 0.4–0.6 MPa) kullanarak çelik zırhattan pası kaldırın, gri beyaz metal bazını gösterin, yüzey pürüzlülüğü Sa2.5 derece.

• Kurşun zırhın aşınma alanını kurşun düzleme ile kısaltın, en az 1:5 eğimli bir geçiş oluşturun, gerilme yoğunlaşmasını önleyin.

• Fedakar Anot Koruması

• Onarım bölümünün her iki tarafına simetrik olarak 2 cink-alüminyum alloyslu anot (100 mm × 50 mm × 10 mm) monte edin, bunları bakır örgü (kesit alanı ≥ 16 mm²) ile çelik zırha bağlayın, kaynak yapın (lap uzunluğu ≥ 30 mm, kaynak akımı 120–150 A).

• Anot ile kablo zırhı arasındaki boşluğu petrol jelly ile doldurun, dışarıdan yüksek yoğunluklu polietilen (HDPE) kılıf ile kapsayın, tam toprak temasını sağlayın.

• Çift Sigorta Yapısı

• İç tabaka: soğuk daralma silikon lastik tüp, iç duvarı yarıiletken su geçirmez jel ile kaplıdır (hacim direnci 10–100 Ω·cm). Kurtarma sonrası oda sıcaklığında 24 saat bekletin.

• Dış tabaka: epoksi reçine (E-51 tip, kuvvetlendirici T-31, oran 100:25) dökün, 0.2 MPa basınç altında formda sıkıştırın, 25°C'de en az 48 saat boyunca kurtarın. Post-kurtarma Shore sertliği ≥ 85 Shore D.

(C) Termal Yaşlanma Çatlak Onarımı (XLPE Yalıtım Kablosu)

• Çatlak Alanının Güçlendirilmesi

• Çatlak yönünde bir V derinliği (zırh kalınlığının 1/3'ü, açı 60°) kesin, ısıya dayanıklı silikon lastik (sıcaklık derecesi ≥ 180°C, yırtılma gücü ≥ 15 kN/m) ile doldurun, kazıyıcı ile düzeltin, oda sıcaklığında 2 saat boyunca kurtarın.

• Cam lifli bez (0.2 mm kalınlık, 16×16 iplik/cm) sarın, epoksi reçine (katı içerik ≥ 70%) ile impregnasyon yaparak güçlendirme tabakası oluşturun. Kurtardıktan sonra çekme gücü ≥ 200 MPa.

• Isı Dağılımının Optimizasyonu

• Onarım bölümünün dışına alüminyum ısı saçıcılar (1.5 mm kalınlık, diş açıklığı 5 mm) monte edin, ısıya dayanıklı yağ ile (ısıl iletkenlik ≥ 1.5 W/(m·K)) zırha bağlayın, lokal sıcaklık artışını azaltın (≤ 5°C).

• İşlem sıcaklığını kızılötesi termal kameralarla izleyin, hasarsız bölümden sıcaklık farkının ≤ 2°C olduğundan emin olun.

V. Kalite Kontrol ve Kabul Standartları

(A) Ana Parametre Testleri

• Elektriksel Performans: Zırh yalıtım direnci ≥ 1000 MΩ (2500 V megohmmetre), kısmi boşaltma ≤ 5 pC (1.73U₀ geriliminde).

• Mekanik Performans: Onarım bölümünün darbe direnci ≥ 10 J (−30°C'de), eğri yarıçapı ≥ 20 kez kablonun dış çapı (belirgin deformasyon olmadan).

• Sigorta Performansı: Dalga testi (oda sıcaklığında, 24 saat) sonrasında, zırh sızıntı akımı değişim oranı ≤ 10%, baloncuk veya su girişi olmamalıdır.

(B) Uzun Vadeli Güvenilirlik Doğrulaması

• Hızlandırılmış Yaşlanma Testi: Onarım örneğini termal yaşlanma odasına yerleştirin (135°C × 1000 saat), çıkarıldıktan sonra yalıtım direnci saklanma oranı ≥ 80%, çekme gücü azalması ≤ 20%.

• Toprak Buryal Testi: Gerçek montaj ortamını simüle edin, 1 m derinliğe, 1 yıllık süreyle, aşınma delik veya sigorta hatası olmadığını kontrol edin.

VI. Güvenli İş Operasyonu Yönetmeliği

• Kesinti İş Gereklilikleri: Onarım öncesinde "kesinti - gerilim testi - topraklama kablosu montajı" prosedürünü takip edin. Kablo bitişlerine "Kapatılmaz" uyarı işaretleri asın, çalışma yarıçapı içinde güvenlik bariyerleri (mesafe ≥ 8 m) kurun.

• Sıcak İş Yönetimi: Meşale veya kaynak kullanırken, kurutulmuş toz söndürücüler (ABC tip, kapasite ≥ 4 kg) ile donatın, 3 m içinde yanıcı maddeleri temizleyin, özel bir gözetmen atayın.

• Kişisel Koruma Ekipmanları (PPE): İzole eldiven (35 kV derecesi), gözlük, ateş dirençli iş giysisi giyin. Yükseklikte (≥ 2 m) çalışırken, statik yük test kuvveti 2205 N, 3 dakika boyunca kırılmadan tutabilen güvenlik kemerini kullanın.