Kõrghalvemete metallkere parandamine

I. Metallise küljekate funktsioonid ja parandamise vajalikkus

Kõrgepinge kaabli metalliline küljekat on metallne ekraan, mis paigutatakse eralduskihi välisse, sealhulgas väärikad, aluminiukad ja terasevoodrajad. Selle peamised funktsioonid hõlmavad mehaanilist kaitset (välisjõudude ja -lõikude vastu), elektrokemilise korroosioonikaitset (nimetuse ja pinnase saasteainete eest), elektromagnetilist ekraani (keskkonna suhtes elektromagnetilise häire vähendamiseks) ja maandumiskihi pakkumist (tagades veaflite ohutu laengut). Kui metalliline küljekat kahjustub, võib see põhjustada eralduskihi niiskuse sisekulumise, lokaalse elektrivälja tõrke või isegi tõsiseid õnnetusi nagu kaabli läbimurdmist ja lühikut. Seega on täpne parandamine erineva tüübi kahjustuste suhtes oluline kaablisüsteemi pikas perspektiivis ohutu töö käigus.

II. Viga diagnostika ja hindamine enne parandust

(A) Kahjustuste tüüpide tuvastamine

• Mehaaniline kahju: Karakteeritsevatel küljekatele tekivad mõõkmed, raskused või plahvatused, mis on tavaliselt põhjustatud mehaaniliste jõudude või teravate esemete poolt paigaldamisel või pikaajalise aluspinnase languse tõttu.

• Elektrokemiline korroosioon: Pinnase või hapniku/alkaali keskkonnas leiduvad otselennud võivad põhjustada küljekate elektrokemilist korroosiooni, mille näitajaks on kohalikult ümberkuulmine, roostmine, plahvatused ja valged/rohed korroosioonitood (alumiinikat) või mustad sulfiidid (väärikakat).

• Soojuse vananemine: Pikaajaline ületöö põhjustab küljekate materjalide krüpsuse, mis viib mõõkmete ja delaminatsioonini, mida tavaliselt leidetakse ühendustel või aladel, kus soojus levib halvasti.

(B) Tuvastamistehtechnoloogiate kasutamine

• Visuaalne kontroll: Kasutage endoskoopide või infrapunane termograaf küljekate pinnase vaatluseks, keskendudes selgete kahjustuste ja kütepunktide tuvastamisele.

• Küljekate pingetõkestusproov: Rakendage DC pingetõkestus (10 kV 1 minutiks) küljekate eralduskõlblikkuse testimiseks. Väikeste lekkestrateerite abnormalne kasv (>10 μA) viitab kahjustusele.

• Osaline laengutuse tuvastamine: Kasutage kõrgefrekvenstsed laenguandurid (HFCT) osaliste laengutuse signaalide tuvastamiseks kahjustuspunktides, asukoha täpsus ±0,5 meetrit.

• Pinnase korroosiooniparameetrite hindamine: Koguge pinnase proove kaabli paigaldamise keskkonnast, et testida pH-d, kloraadioonide koncentratsiooni ja otselennute tihe, pakkudes alust parandusmaterjalide valikule.

III. Parandusmaterjalide ja tööriistade valik

(A) Põhiline parandusmaterjal

• Metallilise küljekate asendusmaterjal:

• Alumiiniumiliitide kompressioonihind: Sobib aluminiiumikate parandamiseks, hea venitavus ja korroosioonikindlus. Peab vastama kaabli välimõõduga (tolerantssus ≤ ±0,5 mm).

• Väärik-tinna liitlenta: Kasutatakse väärikakaate parandamiseks, madal kehamäär (~183°C), lihtne termoõlendamine, vastab GB/T 12706.2 puhtuse nõuetele (väärika sisaldus ≥ 99,9%).

• Raudlitine korrugitud toru: Teraseraamatukate kahjustuste parandamiseks, valmistatud 304 raudlitest, seina paksus ≥ 0,8 mm, vastupidavus mõjule ja pinnase stressile.

• Eraldus- ja tiigistusmaterjalid:

• Rist-linkekspandiiritud polüeeetiili (XLPE) kuumkujundatav toode: Kujundub 120–140°C, kujundusosakaal ≥ 2:1, purunev tugevus ≥ 25 kV/mm, nõuab tiigistamiseks kuumalduvat limi.

• Silikoongumi külmal kujundatav toode: Tiigistab elastsuse taastumise abil, ei nõua soojendamist, sobib piiratud ruumides, Shore'i kõrgus 60 ± 5 Shore A, tanδ ≤ 0,003 (20°C, 50 Hz).

• Butüül-rubi tiigistusriba: Kasutatakse lisatiigistuskihina, venituv tugevus ≥ 3 MPa, murdevenitus ≥ 400%, vananemiskindlus säilitab ≥ 80% jõudlust 100°C × 168 h soojendamise järel.

• Korroosioonikindlad materjalid:

• Sink-alumiiniumiliitide ohveranood: Korrosioonipärasematel pinnadest, anoodi puhtus ≥ 99,5%, vooltihe ≥ 15 mA/m², disainielu ≥ 20 aastat.

• Polüvinüülklorüür (PVC) korroosioonikindel riba: Paksus ≥ 0,4 mm, venituv tugevus ≥ 18 MPa, keskkonnapihustuse vastupidavus (ESCR) ≥ 1000 h.

(B) Erilised tööriistad

• Valmistamise tööriistad: Nurgapuur (80-gruunud aluminiumpuur), draap, ahtriitu, raudlitine raev (korroosioonitoodete eemaldamiseks).

• Formeerimise tööriistad: Hübriidkompressiooniriist (kompressioonivalik 60–200 mm²), soojenduspuur (temperatuuri valik 50–600°C), väärikase tiigistamise spetsiaalpuur (lämmendi temperatuur ≤ 300°C).

• Testimise tööriistad: Megohmmeter (2500 V, ulatus 0–10000 MΩ), topeltkätega silm (kontaktresistentsimõõt, täpsus ±0,1 μΩ), ultraheli paksusemõõtur (resolutsioon 0,01 mm).

IV. Detailne parandamismeetod kahjustuse tüübi järgi

(A) Mehaanilise kahju parandamine (alumiiniumikate näide)

• Kahjustatud ala ettevalmistamine

• Kasutage nurgapuuri, et avada kahjustatud küljekat teljestikul, lõigu pikkus 5 korda kahju läbimõõt (minimaalne ≥ 100 mm), näitades puhta eralduskihti.

• Eemaldage küljekate servadest kolmnurk raudlitest raeviga, liigutage metallilise hooga, puhastage õli etanoliga ja kuivitage ≥ 15 min.

• Metallilise küljekate taastamine

• Valige aluminiiumiliitide kompressioonihind, mille sisemine läbimõõt on 1 mm suurem kui kaabli välimõõt, ühtlaselt kattake sisemine sein konduktiivse limiga (nikkelipõhine täidis, ruumispäristeussus ≤ 5×10⁻⁴ Ω·cm).

• Liigutage kompressioonihind kahjustatud alale, kasutage Staggered Crimping meetodit, komprimeerige keskelt otste poole. Kompressioonijärgsel hexagonaalne vastasside vahe ≤ ±0,1 mm, kontaktresistents ≤ 20 μΩ.

• Tiigistamine ja korroosioonikindel käsitlemine

• Kattege butüül-rubi tiigistusriba 50% ülekatega, moodustades tiigistuskate ≥ 3 mm paksu, laieneb ≥ 50 mm kahjustamata küljekate otste poole.

• Paigaldate kuumkujundatava toode, kuumendage järk-järgult keskelt otste poole (120°C → 140°C), et vältida buubikuid. Külmendamise järel kontrollige ühtlast kujundamist (kujundamise järel seina paksus ≥ 2 mm).

• Kattege PVC korroosioonikindel riba väljaspool puoliku ülekatega spiraalis, kindlustage otseküljed raudlitest remdel (pöördemoment 15–20 N·m).

(B) Elektrokemiline korroosioonparandus (terasevoodraja + väärikakat komplekskate)

• Korroosioonitoodete eemaldamine

• Kasutage lihvidamist (kvartsliiv 80–120 mesh, rõhk 0,4–0,6 MPa) terasevoodraja roostmise eemaldamiseks, näitades hall-valget metallilist aluspinda, pinnase põhjus Sa2.5 klass.

• Trimmitage väärikakat korroosiooniala väärikplaaniga, moodustades sileda ülemineku kalduvusega ≥ 1:5, et vältida pingepunkte.

• Ohveranoodi kaitse

• Paigaldate simmetriselt 2 sink-alumiiniumiliitide anoodi (100 mm × 50 mm × 10 mm) parandusala mõlemal pool, ühendatud terasevoodraja kaudu kupari rippega (lõikepind ≥ 16 mm²), ühendatud (lapipikkus ≥ 30 mm, ühendamise vool 120–150 A).

• Täitke anoodi ja kaabli küljekate vahe petröölivaabaga, kapseldage väljaspool kõrgtihedusega polüeeetiilik (HDPE) katmega, et tagada täielik pinnase kontakt.

• Topelt tiigistusstruktuur

• Sisene kate: külmal kujundatav silikoongumi toode, sisemine sein kattud semikonduktiivse veetõkestava geelia (ruumispäristeussus 10–100 Ω·cm) kattmega. Jätka 24 h 20°C temperatuuril, et kujunduda.

• Välisine kate: sega epoksi resina (E-51 tüüp, koorimees T-31, suhe 100:25), kujunda kinni 0,2 MPa rõhul, kujunda ≥ 48 h 25°C temperatuuril. Post-kujundamise Shore'i kõrgus ≥ 85 Shore D.

(C) Soojuse vananemise mõõkmeparandus (XLPE eralduskaabel)

• Mõõkmeala tugevdamine

• Lõigake V-groove mõõkme suunas (paksus 1/3 küljekate paksusest, nurk 60°), täitke soojuskestava silikoongumi (soojusklass ≥ 180°C, venituv tugevus ≥ 15 kN/m) kattmega, tasuta raeviga, kujunda 2 h 20°C temperatuuril.

• Kattege klaasfiberkate (0,2 mm paks, 16×16 kihti/cm), impregneerige epoksi resina (kuivsis sisaldus ≥ 70%) tugevdamiskate moodustamiseks. Venituv tugevus ≥ 200 MPa kujundamise järel.

• Soojuse leviku optimiseerimine

• Paigaldate aluminiiumi soojusevoolujoont (1,5 mm paks, sirgevaheline vahemaa 5 mm) parandusala väljaspool, siduda küljekatega soojuseleviku limiga (soojuseleviku juhtvõime ≥ 1,5 W/(m·K)), et vähendada kohalikku temperatuuri (≤ 5°C).

• Jälgi töötemperatuuri infrapunase termograafiga, tagades temperatuurierinevus kahjustamata alast ≤ 2°C.

V. Kvaliteedi kontroll ja vastuvõtmise standardid

(A) Oluliste parameetrite testimine

• Elektriline jõudlus: Küljekate eraldusvastus ≥ 1000 MΩ (2500 V megohmmeter), osaline laengutus ≤ 5 pC (1,73U₀ voltagil).

• Mehaaniline jõudlus: Parandusalale mõju vastupidavus ≥ 10 J (−30°C temperatuuril), paindeva ringi läbimõõt ≥ 20 korda kaabli välimõõt (ilma ilmnevate muutusteta).

• Tiigistuse jõudlus: Imetuse teste (20°C, 24 h) järel küljekate lekkestrateerite muutus ≤ 10%, ilma buubikute või veekulu tegemata.

(B) Pikaajaline usaldusväärsuse kontroll

• Kiirendatud vananemistest: Paigaldate parandusaluse proovi termo vananemiskammis (135°C × 1000 h), pärast eemaldamist eraldusvastuse säilitus ≥ 80%, venituv tugevuse langus ≤ 20%.

• Pinnase mahamise test: Simuleerige tegelikku paigaldamiskeskkonda, mahamise sügavus 1 m, kestus 1 aasta, kontrollige, et korroosioonipurkumatust või tiigistuse ebaõnnestumist ei ole.

VI. Ohutuseeskirjad

• Voolu väljalülitamise nõuded: Järgige "voolu väljalülitamine - voltagi testimine - maandumislõigu paigaldamine" protsessi enne parandust. Hangige "Ära sulge" hoiatusplakatid kaabli lõppedele, paigaldate ohutusbarjääre (vahemaa ≥ 8 m) tööringis.

• Soojendustööde haldus: Kasutades puuride või ühendamise ajal, varustage kuivpulberga tulekahjetõkestajad (ABC tüüp, suurus ≥ 4 kg), eemaldage sõrgeained 3 m raadiuses, määrake eraldiseisv jälgija.

• Isiklikud kaitsevahendid (PPE): Kandke isolatsioonikindlaid kätesid (35 kV klass), prillid, lainetähistus, tulekindel tööriided. Kasutage turvariba (staatiline koormusproov 2205 N, hoidke 3 minutit ilma katkamiseta) kõrguste töödel (≥ 2 m).