I. Fungsi Selubung Logam dan Kebutuhan Perbaikan
Selubung logam kabel tegangan tinggi adalah struktur perisai logam yang diletakkan di luar lapisan isolasi, termasuk jenis seperti selubung timah, selubung aluminium, dan baju besi kawat baja. Fungsi intinya meliputi perlindungan mekanik (menahan benturan dan tekanan eksternal), perlindungan korosi elektrokimia (mengisolasi kelembaban dan polutan tanah), perisai elektromagnetik (mengurangi gangguan elektromagnetik terhadap lingkungan), dan menyediakan jalur grounding (menjamin pembuangan arus sesaat dengan aman). Setelah rusak, selubung logam dapat menyebabkan masuknya kelembaban ke lapisan isolasi, distorsi medan listrik lokal, atau bahkan kecelakaan serius seperti kerusakan kabel dan hubungan singkat. Oleh karena itu, perbaikan presisi yang ditargetkan pada jenis kerusakan berbeda sangat penting untuk menjamin operasi jangka panjang sistem kabel dengan aman.
II. Diagnosa Kesalahan dan Penilaian Sebelum Perbaikan
(A) Identifikasi Jenis Kerusakan
Kerusakan Mekanik: Dikarakteristik oleh penyok, retak, atau tusukan pada selubung, umumnya disebabkan oleh gulungan mekanik atau tusukan benda tajam selama pemasangan, atau putus akibat penurunan fondasi jangka panjang.
Korosi Elektrokimia: Arus sembarangan dalam tanah atau lingkungan asam/basa dapat menyebabkan korosi elektrokimia pada selubung, ditandai dengan pembengkakan lokal, karat, lubang, dan produk korosi putih/hijau (selubung aluminium) atau sulfida hitam (selubung timah).
Kerusakan Penuaan Termal: Operasi overload jangka panjang menyebabkan embrittlement material selubung, menghasilkan retak dan delaminasi, umumnya ditemukan pada sambungan atau area dengan pendinginan buruk.
(B) Aplikasi Teknologi Deteksi
Pemeriksaan Visual: Gunakan endoskop atau imager termal inframerah untuk mengamati permukaan selubung, fokus pada identifikasi titik kerusakan yang jelas dan titik panas.
Tes Tahanan Selubung: Terapkan tegangan tahanan DC (10 kV selama 1 menit) untuk menguji integritas isolasi selubung. Kenaikan abnormal arus bocor (>10 μA) menunjukkan kerusakan.
Deteksi Pelepasan Parsial: Gunakan sensor arus frekuensi tinggi (HFCT) untuk menangkap sinyal pelepasan parsial pada titik kerusakan, dengan akurasi lokasi ±0.5 m.
Penilaian Korosivitas Tanah: Kumpulkan sampel tanah dari lingkungan pemasangan kabel untuk menguji pH, konsentrasi ion klorida, dan densitas arus sembarangan, memberikan dasar untuk memilih bahan perbaikan.
III. Pemilihan Bahan dan Alat Perbaikan
(A) Bahan Perbaikan Inti
Bahan Pengganti Selubung Logam:
Sleeve Kompresi Paduan Aluminium: Cocok untuk perbaikan selubung aluminium, dengan daya lentur dan ketahanan korosi yang baik. Harus sesuai dengan diameter luar kabel (toleransi ≤ ±0.5 mm).
Tape Paduan Timah-Tin: Digunakan untuk perbaikan selubung timah, titik leleh rendah (~183°C), mudah untuk pengelasan termal, memenuhi persyaratan kebersihan GB/T 12706.2 (kadar timah ≥ 99.9%).
Tabung Gelombang Stainless Steel: Untuk kerusakan baju besi, terbuat dari stainless steel 304, ketebalan dinding ≥ 0.8 mm, dengan ketahanan terhadap benturan dan stres tanah.
Bahan Isolasi dan Penyegelan:
Tabung Heat-Shrink Polietilen Silang (XLPE): Menyusut pada 120–140°C, rasio penyusutan ≥ 2:1, kekuatan hancur ≥ 25 kV/mm, membutuhkan lem panas untuk penyegelan.
Tabung Cold-Shrink Karet Silikon: Bergantung pada pemulihan elastis untuk penyegelan, tidak memerlukan pemanasan, cocok untuk ruang sempit, kekerasan Shore 60 ± 5 Shore A, tanδ ≤ 0.003 (20°C, 50 Hz).
Tape Penyegelan Karet Butil: Digunakan sebagai lapisan penyegelan bantu, kekuatan tarik ≥ 3 MPa, elongasi pada putus ≥ 400%, ketahanan penuaan mempertahankan ≥ 80% kinerja setelah penuaan termal 100°C × 168 jam.
Bahan Perlindungan Korosi:
Anoda Korban Paduan Seng-Aluminium: Untuk lingkungan tanah dengan korosi tinggi, kebersihan anoda ≥ 99.5%, densitas arus ≥ 15 mA/m², umur desain ≥ 20 tahun.
Tape Anti-Korosi PVC: Ketebalan ≥ 0.4 mm, kekuatan tarik ≥ 18 MPa, ketahanan retak stres lingkungan (ESCR) ≥ 1000 jam.
(B) Alat Khusus
Alat Persiapan: Gerinda sudut (dengan roda gerinda alumina 80 grit), sikat kawat, pembersih etanol anhidrat, scraper stainless steel (untuk menghilangkan produk korosi).
Alat Pembentukan: Alat crimp hidrolik (rentang crimp 60–200 mm²), heat gun (rentang suhu 50–600°C), obor khusus penyegelan timah (suhu api ≤ 300°C).
Alat Pengujian: Megohmmeter (2500 V, rentang 0–10000 MΩ), jembatan dua lengan (pengukuran resistansi kontak, akurasi ±0.1 μΩ), alat ukur ketebalan ultrasonik (resolusi 0.01 mm).
IV. Prosedur Perbaikan Detail Berdasarkan Jenis Kerusakan
(A) Perbaikan Kerusakan Mekanik (Contoh Selubung Aluminium)
Persiapan Area Kerusakan
Gunakan gerinda sudut untuk memotong selubung yang rusak secara aksial, dengan panjang potongan 5 kali diameter kerusakan (minimum ≥ 100 mm), mengekspos pelindung isolasi yang bersih.
Hapus tepian selubung dengan scraper stainless steel, amplas hingga kilau logam, bersihkan minyak dengan etanol, dan keringkan selama ≥ 15 menit.
Restorasi Selubung Logam
Pilih sleeve kompresi paduan aluminium dengan diameter dalam 1 mm lebih besar dari diameter luar kabel, olesi dinding dalam secara merata dengan grease konduktif (isi pengisi nikel, resistivitas volume ≤ 5×10⁻⁴ Ω·cm).
Luncurkan sleeve ke atas area yang rusak, gunakan metode Crimp Staggered, crimp dari tengah ke ujung. Setelah dicrimp, deviasi sisi heksagonal berlawanan ≤ ±0.1 mm, resistansi kontak ≤ 20 μΩ.
Penyegelan dan Perlakuan Anti-Korosi
Bungkus tape penyegelan karet butil dengan tumpang tindih 50%, membentuk lapisan penyegelan ≥ 3 mm tebal, meluas ≥ 50 mm melewati selubung yang tidak rusak di kedua ujungnya.
Pasang tabung heat-shrink, panaskan secara bertahap dari tengah ke ujung (120°C → 140°C) untuk menghindari gelembung. Setelah dingin, periksa penyusutan merata (ketebalan dinding pasca-susut ≥ 2 mm).
Bungkus tape anti-korosi PVC secara spiral setengah tumpang tindih, amankan ujung dengan strap stainless steel (torsi 15–20 N·m).
(B) Perbaikan Korosi Elektrokimia (Selubung Komposit Baju Besi + Selubung Timah)
Penghapusan Produk Korosi
Gunakan sandblasting (pasir kuarsa 80–120 mesh, tekanan 0.4–0.6 MPa) untuk menghapus karat dari baju besi, mengekspos dasar logam abu-abu, kekasaran permukaan Sa2.5 grade.
Potong area korosi selubung timah dengan bidang timah, membentuk transisi halus dengan kemiringan ≥ 1:5 untuk menghindari konsentrasi stres.
Perlindungan Anoda Korban
Pasang 2 anoda paduan seng-aluminium (100 mm × 50 mm × 10 mm) secara simetris di kedua sisi bagian perbaikan, terhubung ke baju besi melalui kabel tembaga anyam (luas penampang ≥ 16 mm²), dilas (panjang lap ≥ 30 mm, arus las 120–150 A).
Isi celah antara anoda dan selubung kabel dengan vaselin, dikapsulkan secara eksternal dengan housing polietilen berk