Magasfeszültségű kábel fémhuzalainak javítása
I. Fémháztömbök funkciói és javításuk szükségessége
A magasfeszültségű kábelek fémháztömbje egy fémes elkerítő szerkezet, amelyet a hőszigetelésen kívül helyeznek, beleértve olyan típusokat, mint ólomháztömb, alumíniumháztömb és acél dróthárítás. A legfőbb funkciói közé tartozik a mechanikai védelem (külső hatások és nyomás elleni védelem), az elektrokémiai rosszulhatás elleni védelem (a pára és a talaj szennyezőinek elkülönítése), az elektromágneses elkerítés (az elektromágneses zavar minimalizálása a környezetben) és a földelés útjának biztosítása (a hibajárat biztonságos levezetése). Ha a fémháztömb sérül, ez vezethet hőszigetelésbeli pána bejutásához, helyi elektromos tér torzulásához, vagy akár súlyos balesetekhez, mint például a kábel összeomlása és rövidzárlat. Ezért a különböző típusú sérülések pontos javítása kulcsfontosságú a kábelrendszer hosszú távú biztonságos működésének biztosításában.
II. Hiba diagnosztika és értékelés a javítás előtt
(A) Sérülés típusainak azonosítása
Mechanikai sérülés: A háztömb lyukakkal, résekkel vagy törésekkel jellemző, gyakran a telepítés során fellépő gépi gurítás vagy hegyes objektum általi törés, vagy hosszú távú alapteleki lehullás miatti nyújtási törés következtében.
Elektrokémiai rosszulhatás: A talajban vagy savanyú/alkalins környezetben lévő hajlékony áramok elektrokémiai rosszulhatást okozhatnak a háztömbön, ami helyi kibillenéssel, ruggalással, lyukakkal és fehér/zöld rosszulhatási termékekkel (alumíniumháztömb) vagy fekete sulfidokkal (ólomháztömb) jellemző.
Hőbélyeges károsodás: A hosszú távú túlzott terhelés miatti hőbélyeges károsodás a háztömb anyagának embrittlementét eredményezi, ami réseket és szétválasztódást okoz, gyakran csatlakozókban vagy rossz hőátadású területeken található.
(B) Detektálási technológiák alkalmazása
Látványos vizsgálat: Endoszkópok vagy infravörös hőképek segítségével megfigyeljük a háztömb felületét, különös figyelmet fordítva a nyilvánvaló sérülési pontokra és forró pontokra.
Háztömb hőmérséklet-tartósítási teszt: DC hőmérséklet-tartósítási (10 kV, 1 perc) teszt a háztömb hőszigetelés integritásának ellenőrzésére. A hibásan növekvő szivárgási áram (>10 μA) sérülést jelez.
Részleges kioltás detektálása: Magas frekvenciájú áramérzékelő (HFCT) segítségével rögzítjük a részleges kioltási jelenségeket a sérülési pontoknál, a helymeghatározás pontossága ±0,5 m.
Talaj rosszulhatás vizsgálat: Gyűjtünk talajmintákat a kábel telepítési környezetből pH, klórizionkonzentráció és hajlékony áram sűrűség tesztelésére, ami alapja lehet a javítási anyagok kiválasztásának.
III. Javítási anyagok és eszközök kiválasztása
(A) Alapjavítási anyagok
Fémháztömb cseréje:
Alumínium szövetszerű tömítő karcoló: Alumíniumháztömb javítására alkalmas, jó rugalmassággal és rosszulhatás elleni ellenállással. Meg kell egyeznie a kábel külső átmérőjével (tolerancia ≤ ±0,5 mm).
Ólom-kisallományú sáv: Ólomháztömb javítására használt, alacsony olvadásponttal (~183°C), könnyen hőművelesi, GB/T 12706.2 tiszta követelményeknek felel meg (ólomtartalom ≥ 99,9%).
Ruttinos acél hullámzó csöv: Acélhárítás sérülése esetén, 304 ruttinos acélból készült, falvastagság ≥ 0,8 mm, határokon és talaj stressz elleni ellenállással.
Hőszigetelési és tömítő anyagok:
Keresztezett polietylén (XLPE) hőmérséklet-szűkítő csöv: 120–140°C-on szűkül, szűkülési arány ≥ 2:1, meghibásodási ereje ≥ 25 kV/mm, tömítéshez melegmelt adhész szükséges.
Szilikon gummi hűtési tömítő csöv: Rugalmassági visszaszorítással tömít, nem igényel melegítést, alkalmas korlátozott terekre, Shore merevség 60 ± 5 Shore A, tanδ ≤ 0,003 (20°C, 50 Hz).
Butilgummi tömítő sáv: Segéd tömító rétegként használható, húztényező ≥ 3 MPa, húzás után történt nyúlás ≥ 400%, öregedés elleni ellenállás ≥ 80% teljesítményt tart 100°C × 168 h hőmérsékleti öregedés után.
Rosszulhatás elleni védelmi anyagok:
Zinc-alumínium szövetszerű feláldozó anód: Magas rosszulhatású talaj környezetben, anód tisztasága ≥ 99,5%, áram sűrűsége ≥ 15 mA/m², tervezési élettartam ≥ 20 év.
Polivinylklorid (PVC) rosszulhatás-ellenálló sáv: Vastagság ≥ 0,4 mm, húztényező ≥ 18 MPa, környezeti stressz törékenység (ESCR) ≥ 1000 h.
(B) Specializált eszközök
Előkészítő eszközök: Szögfejszé (80 szemletű aluminia szerszámpad), drótszitka, vízmentes etanol tiszta, ruttinos acél szitka (rosszulhatás elleni termékek eltávolításához).
Formáló eszközök: Hidraulikus tömítő eszköz (tömítési tartomány 60–200 mm²), hőfog (hőmérséklet tartomány 50–600°C), ólom tömítés dedikált láng (lánghőmérséklet ≤ 300°C).
Tesztelő eszközök: Megohmmeter (2500 V, tartomány 0–10000 MΩ), dupla karos híd (kapcsolati ellenállás mérése, pontosság ±0,1 μΩ), ultrahangos vastagságmérő (felbontás 0,01 mm).
IV. Részletes javítási eljárások a sérülés típusa szerint
(A) Mechanikai sérülés javítása (Alumíniumháztömb példa)
Sérült terület előkészítése
Használjon szögfejszét a sérült háztömb tengelyes vágásához, a vágott hossz 5-szerese a sérülés átmérőjének (minimális ≥ 100 mm), tiszta hőszigetelési pajzsot mutatva.
Eltávolítsa a háztömb szélei szíjait ruttinos acél szitkával, simítson metálos fényre, tisztítsa etanolral, és szárítsa legalább 15 percig.
Fémháztömb helyreállítása
Válasszon alumínium szövetszerű tömítő karcolót, amelynek belső átmérője 1 mm-rel nagyobb, mint a kábel külső átmérője, egyenletesen kenjen bevezető zsírt (nikkel alapú töltelék, térfogati ellenállás ≤ 5×10⁻⁴ Ω·cm).
Csúsztassa a karcolót a sérült területre, használjon Egyenesen Tömítő módszert, tömítse a közepől a végéig. A tömítés után, hexagonális ellentétes oldali eltérés ≤ ±0,1 mm, kapcsolati ellenállás ≤ 20 μΩ.
Tömítés és rosszulhatás elleni kezelés
Örültesse butilgummi tömítő sávval 50%-os átfedéssel, hozza létre a tömító réteget ≥ 3 mm vastagságú, kiterjedve ≥ 50 mm-re a sérülés nélküli háztömb mindkét végén.
Telepítse a hőmérséklet-szűkítő csövet, fokozatosan melegítve a közepől a végéig (120°C → 140°C) a buborék elkerülése érdekében. A hűtés után ellenőrizze a szabályos szűkülést (szűkülés utáni falvastagság ≥ 2 mm).
Örültesse PVC rosszulhatás-ellenálló sávval külsőleg fél-átfedésű spirálban, rögzítse a végpontokat ruttinos acél szíjjal (torz 15–20 N·m).
(B) Elektrokémiai rosszulhatás javítása (Acélhárítás + Ólomháztömb kombinált háztömb)
Rosszulhatás termékek eltávolítása
Használjon homlokzattetőt (kvarc sárga 80–120 mesh, nyomás 0,4–0,6 MPa) az acélhárítás ruggalásának eltávolításához, kitetve a szürke-fehér fém alapját, felületi szorstalanság Sa2.5 osztály.
Vágja az ólomháztömb rosszulhatás területét ólomsíkkal, formálva sima átmenetet ≥ 1:5 meredekséggel, hogy elkerülje a stressz koncentrációt.
Feláldozó anód védelem
Szimmetrikusan telepítse 2 zinc-alumínium szövetszerű anódot (100 mm × 50 mm × 10 mm) a javítási szakasz mindkét oldalán, csatlakoztassa az acélhárításhoz réz szíj segítségével (keresztmetszet ≥ 16 mm²), hőművelés (lap hossz ≥ 30 mm, hőműveles áram 120–150 A).
Töltsék meg a kábelháztömb és az anód közötti rést petrol jellyvel, zárják be külsőleg magas sűrűségű polietylén (HDPE) fedéllel, hogy biztosítsák a teljes talaj kapcsolatot.
Kétszeres tömítő szerkezet
Belső réteg: hűtési szilikon gummi csöv, belső fal semilegényes víztiltós gel (térfogati ellenállás 10–100 Ω·cm). Tartson 24 órát szobahőmérsékleten a helyreállás után a keringéshez.
Külső réteg: öntse be epoxid rezin (E-51 típus, keringőszerek T-31, arány 100:25), formálja 0,2 MPa nyomáson, keringesse ≥ 48 órát 25°C-on. Keringés után Shore merevség ≥ 85 Shore D.
(C) Hőbélyeges rések javítása (XLPE hőszigetelésű kábel)
Rések területének erősítése
Vágjon V-formátú mélyet a rések irányában (mélység 1/3 a háztömb vastagságának, szög 60°), töltse meg hőálló szilikon gummi (hőmérsékletarány ≥ 180°C, szaggatás ereje ≥ 15 kN/m), simítson szitkával, hagyja állni szobahőmérsékleten 2 órát.
Örültesse üvegzsinór szövet (0,2 mm vastagságú, 16×16 szál/cm), impregnálja epoxid rezinnel (szolid tartalom ≥ 70%) erősítő réteg létrehozásához. Húztényező ≥ 200 MPa a keringés után.
Hőátadás optimalizálása
Telepítse a javítási szakasz külső részére alvasztó acél hűtőelemeket (1,5 mm vastagság, fin távolság 5 mm), ragasztva a hőszigetelési zsírral (hővezetési képesség ≥ 1,5 W/(m·K)) a helyi hőmérséklet emelkedés csökkentésére (≤ 5°C).
Figyelje a működési hőmérsékletet infravörös hőképekkel, biztosítva, hogy a hőmérséklet különbség a sérülés nélküli szakaszhoz képest ≤ 2°C.
V. Minőség-ellenőrzés és elfogadási normák
(A) Fontos paraméterek tesztelése
Elektromos teljesítmény: Háztömb hőszigetelési ellenállása ≥ 1000 MΩ (2500 V megohmmeter), részleges kioltás ≤ 5 pC (1,73U₀ feszültség mellett).
Mechanikai teljesítmény: Javítási szakasz ütközés ellenállása ≥ 10 J (-30°C-on), hajlítási sugar ≥ 20-szeres a kábel külső átmérője (nem nyilvánvaló deformáció).
Tömítési teljesítmény: A belevágó teszt után (szobahőmérséklet, 24 óra), a háztömb szivárgási áram változása ≤ 10%, nincsenek buborékok vagy vízbevitelek.
(B) Hosszú távú megbízhatóság ellenőrzése
Gyorsított öregedési teszt: Helyezze a javítási mintát hőmérsékleti öregedési kamrába (135°C × 1000 h), a kivétel után a hőszigetelési ellenállás megtartása ≥ 80%, a húztényező romlása ≤ 20%.
Talajburkoló teszt: Simulálja a valós telepítési környezetet, burkoló mélység 1 m, időtartam 1 év, ellenőrizze, hogy nincs rosszulhatás, lyukak vagy tömítési hiba.
VI. Biztonsági működési szabályzatok
Áram kimutatás követelményei: Kövesse az "áramkimutatás - feszültség teszt - földelési vezeték telepítése" eljárást a javítás előtt. Függessen fel "Ne zárj be" figyelmeztető jelzéseket a kábel végpontjaira, állítsa be a biztonsági kerítéseket (távolság ≥ 8 m) a munka sugarán belül.
Melegműveleti menedzsment: Lángból vagy hőműveles eszközök használatakor felszereljen szárazpor tűzoltót (ABC típus, kapacitás ≥ 4 kg), tisztítsa meg a 3 m-en belüli gyúló anyagokat, rendeljen hozzá dedikált felügyelőt.
Személyes védőeszközök (PPE): Húzzon izolált kesztyűket (35 kV minősítés), üvegpermet, lángtűrő munkaruhát. Használjon biztonsági szíjjal (statikus terhelési próbaerő 2205 N, 3 percig nem törődik) a magas (≥ 2 m) munka során.
