उच्च वोल्टता केबल के धातु आवरण की मरम्मत
I. धातु शीथ के कार्य और मरम्मत की आवश्यकता
उच्च वोल्टेज केबलों का धातु शीथ एक धातु शील्डिंग संरचना है जो इन्सुलेशन परत के बाहर लगाई जाती है, जिसमें लीड शीथ, अल्युमिनियम शीथ और स्टील वायर आर्मर शामिल हैं। इसके मुख्य कार्यों में मैकेनिकल सुरक्षा (बाहरी प्रभाव और दबाव से बचाव), इलेक्ट्रोकेमिकल कोरोजन सुरक्षा (मद्रता और मिट्टी के प्रदूषकों से अलग करना), इलेक्ट्रोमैग्नेटिक शील्डिंग (पर्यावरण पर इलेक्ट्रोमैग्नेटिक हस्तक्षेप को कम करना) और ग्राउंडिंग पथ प्रदान करना (फ़ॉल्ट करंटों के सुरक्षित निकासी की गारंटी) शामिल हैं। एक बार नुकसान होने पर, धातु शीथ इन्सुलेशन परत में नमी के प्रवेश, स्थानीय विद्युत क्षेत्र की विकृति, या तो गंभीर दुर्घटनाओं जैसे केबल फ़ॉल और शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकता है। इसलिए, विभिन्न प्रकार के नुकसान के लिए तीव्र मरम्मत लंबे समय तक केबल प्रणाली के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है।
II. मरम्मत से पहले दोष निदान और मूल्यांकन
(A) नुकसान प्रकारों की पहचान
मैकेनिकल नुकसान: शीथ में खुरदरे, दरारें, या छेद द्वारा चिह्नित, जो आमतौर पर स्थापना के दौरान यांत्रिक रोलिंग या तेज वस्तुओं के छेद से, या लंबे समय तक आधार के धुंधलाप से टेंशन रप्तुर के कारण होता है।
इलेक्ट्रोकेमिकल कोरोजन: मिट्टी में या अम्लीय/क्षारीय परिवेश में विचरित धाराएं शीथ को इलेक्ट्रोकेमिकल कोरोजन का कारण बन सकती हैं, जिसका प्रमाण स्थानीय फुलाव, रस्ता, छेद, और सफेद/हरा कोरोजन उत्पाद (अल्युमिनियम शीथ) या काला सल्फाइड (लीड शीथ) होता है।
थर्मल एजिंग नुकसान: लंबे समय तक ओवरलोड संचालन से शीथ सामग्री का ब्रिटल होना, जिसके परिणामस्वरूप दरारें और डिलेमिनेशन होती है, जो आमतौर पर जंक्शनों या गर्मी विसर्जन के क्षेत्रों में पाई जाती हैं।
(B) डिटेक्शन टेक्नोलॉजी के अनुप्रयोग
विजुअल इंस्पेक्शन: एंडोस्कोप या इन्फ्रारेड थर्मल इमेजर का उपयोग करके शीथ सतह को देखें, जो स्पष्ट नुकसान बिंदुओं और हॉट स्पॉट्स पर ध्यान केंद्रित करता है।
शीथ विथस्टैंड वोल्टेज टेस्ट: शीथ इन्सुलेशन की अखंडता का परीक्षण करने के लिए DC विथस्टैंड वोल्टेज (1 मिनट के लिए 10 kV) लगाएं। असामान्य लीकेज धारा (>10 μA) की वृद्धि नुकसान का संकेत देती है।
आंशिक डिस्चार्ज डिटेक्शन: HFCT (हाई-फ्रीक्वेंसी करंट सेंसर) का उपयोग करके नुकसान बिंदुओं पर आंशिक डिस्चार्ज सिग्नल को पकड़ें, जिसकी स्थिति शुद्धता ±0.5 m के भीतर होती है।
मिट्टी की कोरोजनिव आकलन: केबल लेकिंग परिवेश से मिट्टी के नमूनों को एकत्रित करके pH, क्लोराइड आयन सांद्रता, और विचरित धारा घनत्व का परीक्षण करें, जो मरम्मत सामग्रियों के चयन के लिए आधार प्रदान करता है।
III. मरम्मत सामग्रियों और टूल्स का चयन
(A) मुख्य मरम्मत सामग्रियाँ
धातु शीथ रिप्लेसमेंट सामग्रियाँ:
एल्युमिनियम अल्लोय कंप्रेशन स्लीव: अल्युमिनियम शीथ मरम्मत के लिए उपयुक्त, अच्छी डक्टिलिटी और कोरोजन रोधी गुण। केबल बाहरी व्यास (टोलरेंस ≤ ±0.5 mm) के साथ मेल खाता होना चाहिए।
लीड-टिन अल्लोय टेप: लीड शीथ मरम्मत के लिए उपयोग किया जाता है, निम्न गलनांक (~183°C), थर्मल वेल्डिंग के लिए आसान, GB/T 12706.2 शुद्धता आवश्यकताओं (लीड सामग्री ≥ 99.9%) को पूरा करता है।
स्टेनलेस स्टील कोरुगेटेड ट्यूब: स्टील आर्मर नुकसान के लिए, 304 स्टेनलेस स्टील से बना, दीवार मोटाई ≥ 0.8 mm, प्रभाव और मिट्टी दबाव रोधी।
इन्सुलेशन और सीलिंग सामग्रियाँ:
क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन (XLPE) हीट-श्रिंक ट्यूबिंग: 120–140°C पर श्रिंक होता है, श्रिंक अनुपात ≥ 2:1, ब्रेकडाउन शक्ति ≥ 25 kV/mm, हॉट-मेल्ट ऐडहेसिव की आवश्यकता होती है।
सिलिकॉन रबर कोल्ड-श्रिंक ट्यूबिंग: एलास्टिक रिकवरी पर निर्भर करता है, गर्मी की आवश्यकता नहीं होती, सीमित स्थानों के लिए उपयुक्त, शोर हार्डनेस 60 ± 5 Shore A, tanδ ≤ 0.003 (20°C, 50 Hz)।
ब्यूटाइल रबर सीलिंग टेप: ऑक्सिलियरी सीलिंग परत के रूप में उपयोग किया जाता है, टेंशनल स्ट्रेंग्थ ≥ 3 MPa, ब्रेक एलोंगेशन ≥ 400%, एजिंग रोधी 100°C × 168 h थर्मल एजिंग के बाद ≥ 80% प्रदर्शन बनाए रखता है।
कोरोजन रोधी सामग्रियाँ:
जिंक-एल्युमिनियम अल्लोय सैक्रिफिशियल एनोड: उच्च-कोरोजन वाली मिट्टी के परिवेश के लिए, एनोड शुद्धता ≥ 99.5%, धारा घनत्व ≥ 15 mA/m², डिजाइन जीवनकाल ≥ 20 वर्ष।
पॉलीविनाइल क्लोराइड (PVC) कोरोजन-रोधी टेप: मोटाई ≥ 0.4 mm, टेंशनल स्ट्रेंग्थ ≥ 18 MPa, पर्यावरणीय स्ट्रेस क्रैकिंग रोधी (ESCR) ≥ 1000 h।
(B) विशेष टूल्स
तैयारी टूल्स: एंगल ग्राइंडर (80-ग्रिट अल्युमिना ग्राइंडिंग व्हील के साथ), वायर ब्रश, एनहाइड्रस एथेनॉल क्लीनर, स्टेनलेस स्टील स्क्रेपर (कोरोजन उत्पादों को हटाने के लिए)।
फॉर्मिंग टूल्स: हाइड्रोलिक क्रिम्पिंग टूल (क्रिम्पिंग रेंज 60–200 mm²), हीट गन (तापमान रेंज 50–600°C), लीड सीलिंग डिडिकेटेड टार्च (फ्लेम तापमान ≤ 300°C)।
टेस्टिंग टूल्स: मेगोहमीटर (2500 V, रेंज 0–10000 MΩ), डबल-आर्म ब्रिज (कंटैक्ट रिसिस्टेंस माप, शुद्धता ±0.1 μΩ), अल्ट्रासोनिक थिकनेस गेज (रिझोल्यूशन 0.01 mm)।
IV. नुकसान प्रकार द्वारा विस्तृत मरम्मत प्रक्रियाएं
(A) मैकेनिकल नुकसान मरम्मत (अल्युमिनियम शीथ का उदाहरण)
नुकसान क्षेत्र की तैयारी
एंगल ग्राइंडर का उपयोग करके नुकसान वाले शीथ को अक्षीय रूप से काटें, कटाव लंबाई नुकसान व्यास का 5 गुना (न्यूनतम ≥ 100 mm), साफ इन्सुलेशन शील्ड प्रकट करें।
स्टेनलेस स्टील स्क्रेपर का उपयोग करके शीथ के किनारों से बर्स निकालें, मेटलिक चमक तक रबड़ लगाएं, एथेनॉल से तेल साफ करें, और ≥ 15 मिनट तक सुखाएं।
धातु शीथ का पुनर्स्थापन
केबल बाहरी व्यास से 1 mm बड़ा अंतर्व्यास वाला एक अल्युमिनियम अल्लोय कंप्रेशन स्लीव चुनें, अंतर्वाल को इलेक्ट्रोकन्डक्टिव ग्रीस (निकेल-आधारित फिलर, वोल्यूम रिसिस्टिविटी ≤ 5×10⁻⁴ Ω·cm) से एकसमान रूप से लगाएं।
स्लीव को नुकसान वाले क्षेत्र पर स्लाइड करें, सेंटर से अंत तक स्टैगर्ड क्रिम्पिंग विधि का उपयोग करें। क्रिम्पिंग के बाद, हेक्सागोनल विपरीत-पक्ष विचलन ≤ ±0.1 mm, कंटैक्ट रिसिस्टेंस ≤ 20 μΩ।
सीलिंग और एंटी-कोरोजन ट्रीटमेंट
ब्यूटाइल रबर सीलिंग टेप को 50% ओवरलैप के साथ लपेटें, ≥ 3 mm मोटाई वाली एक सीलिंग परत बनाएं, दोनों छोरों पर अननुकूल शीथ से ≥ 50 mm तक फैलाएं।
हीट-श्रिंक ट्यूबिंग लगाएं, केंद्र से अंत तक धीरे-धीरे गर्म करें (120°C → 140°C) बुलबुले से बचने के लिए। ठंडा होने के बाद, समान श्रिंकेज की जांच करें (पोस्ट-श्रिंकेज दीवार मोटाई ≥ 2 mm)।
बाहर PVC कोरोजन-रोधी टेप को आधा-ओवरलैप स्पाइरल में लपेटें, स्टेनलेस स्टील स्ट्रैप्स (टोक्यू 15–20 N·m) के साथ छोरों को सुरक्षित करें।
(B) इलेक्ट्रोकेमिकल कोरोजन मरम्मत (स्टील आर्मर + लीड शीथ कंपोजिट शीथ)
कोरोजन उत्पादों का निकासी
सैंडब्लासिंग (क्वार्ट्ज सैंड 80–120 मेश, दबाव 0.4–0.6 MPa) का उपयोग करके स्टील आर्मर से रस्ता निकालें, ग्रे-व्हाइट मेटल बेस प्रकट करें, सतह कोरोजन Sa2.5 ग्रेड।
लीड प्लेन का उपयोग करके लीड शीथ कोरोजन क्षेत्र को ट्रिम करें, 1:5 के ढलान से एक चिकना ट्रांजिशन बनाएं ताकि तनाव संकेंद्रण से बचा जा सके।
सैक्रिफिशियल एनोड सुरक्षा
मरम्मत खंड के दोनों ओर सममित रूप से 2 जिंक-एल्युमिनियम अल्लोय एनोड (100 mm × 50 mm × 10 mm) लगाएं, कॉपर ब्रेड (क्रॉस-सेक्शन ≥ 16 mm²) के माध्यम से स्टील आर्मर से जोड़ें, वेल्डिंग (लैप लंबाई ≥ 30 mm, वेल्डिंग धारा 120–150 A)।
एनोड और केबल शीथ के बीच की फाटक को पेट्रोलियम जेली से भरें, बाहर उच्च-घनत्व वाले पॉलीथीन (HDPE) हाउसिंग से एंकैप्सुलेट करें ताकि पूर्ण मिट्टी संपर्क हो सक
