I. د مېټالیک شیډونو چارواکۍ او راپیر کولو ضروريت
د لوی ولټنجو کابلونو مېټالیک شیډ یو مېټالیک سټرکچر ده چې د انسولیشن لاګړي پرانیستل شوی دی، څو نورو ډولونه شامل دي مثلاً لید شیډونه، الومینیم شیډونه او فولادی تاری غلاف. دا د مکانيکي حفاظت (داخلي برخه او پېښې ورکولو څانګه)، الکتروشیمیایي خوردې د منع (آب او خاک د ناپاکیو له بڼه)، الکترومغناطيسي سټرک (د محیط له مخ څخه د الکترومغناطيسي تداخل کم کول) او یو زمینه جاده ورکول (د خرابې ولټنې څخه د سلامتی خالي کول) مهم چارواکونه لري. که دا خراب شي، مېټالیک شیډ د انسولیشن لاګړي ته د آب داخل شول، د لوی الکترومغناطيسي میدانونو تحریف یا هتي یې د کابل خرابې یا قصر شوي ولټنې چې دا ډیره سره ګام شوي حوادث وي. پس د مختلف ډولونو خرابې لپاره دقیق راپیر کول د کابل نظام د درازمدت سلامتی چلو د مهمو عناصرو څخه یوه دی.
II. د راپیر کولو په ورته د خرابې تشخیص او ارزونه
(A) د خرابې ډولونه شناسایي
مکانيکي خرابې: د شیډ په څانګه د خراپ، خاکې یا پرځولو له لاسه، عام طور د نصب کولو په وخت کې یا د لږ ټولنه لرونکې په وخت کې د خاکې یا تیز څخه څخه ځینې او یا د ټولني لږ ټولنه لرونکې په وخت کې د ټولنه لرونکې څخه پاتې شوي.
الکتروشیمیایي خوردې: د خاک یا اسیدی/قلیایی محیط کې د ګمرځې ولټنې د شیډ په څانګه د الکتروشیمیایي خوردې څخه ځینې، د ځانګړې بولینګ، خوردې، پرځولو او سپینه/سبز خوردې څخه ځینې (الومینیم شیډ) یا سیاه سلفایډونه (لید شیډ).
د حرارتی تیریدونکي خرابې: د لږ ټولنه لرونکې په وخت کې د شیډ مواد د سختې شولو څخه ځینې، د خاکې یا لگې شولو څخه ځینې، عام طور د ځانګړې یا د حرارت ترلاسه کولو توپیر لرونکې ځایونه کې.
(B) د تشخیص ټکنالوژۍ کارول
د چشمی څارنو: د اندوسکوپونو یا انفرادری گرمې تصاویر څارنل کې د شیډ سطح څارنل، د واضح خرابې ځایونه او ګرمې ځایونه په مرکزي څارنل.
د شیډ د ګټه د ټیسټ: د DC ګټه (10 kV په یوه منټه) کارول چې د شیډ د انسولیشن تمامیت ټیسټ کړي. نرمال ډول د چاپې ولټنې (>10 μA) د خرابې ښه کوي.
د جزئي دیسچارج تشخیص: د بلند فرکانسی کرنټ سنسورونو (HFCT) کارول چې د خرابې ځایونه په څانګه د جزئي دیسچارج سیګنالونه ته رسولي، د موقعیت د صحت ±0.5 m.
د خاک د خوردې څارنو: د کابل چمن کولو محیط کې د خاک نمونونه ټاکل چې د pH، کلوروایډ یونونو غلظت او ګمرځې ولټنې چپې څارنل، د راپیر کولو موادونو ټاکل لپاره یو اساس ورکړي.
III. د راپیر کولو موادونو او اوزارو انتخاب
(A) اساسي راپیر کولو موادونه
د مېټالیک شیډ جایگزین موادونه:
الومینیم آلیاژ کمپرسیون سلیو: د الومینیم شیډ راپیر کولو لپاره مناسب دی، د ښه چاپې او خوردې مصونيت سره. د کابل بیرونی قطر سره یوسره (ټولنې ≤ ±0.5 mm).
لید-تن آلیاژ تیپ: د لید شیډ راپیر کولو لپاره کارول کیږي، کم گرمې نقطه (~183°C)، آسانه د حرارتی لوب کولو لپاره، د GB/T 12706.2 پاکنۍ مطالب (لید مقدار ≥ 99.9%).
استاینلس فولاد کوریجیټ ټیوب: د فولادی غلاف د خرابې لپاره، 304 استاینلس فولاد سره، د ديوار غلظت ≥ 0.8 mm، د ټک او خاک ټک لپاره ښه څخه.
انسولیشن او بندولو موادونه:
کراس-لنکډ پالی ایتیلن (XLPE) ګرمې کچول ټیوب: 120–140°C کچول کیږي، کچول نسبت ≥ 2:1، ګټه قوت ≥ 25 kV/mm، د ګرمې مالې چاپې لپاره نیاز لري.
سلیکون روبر کولډ کچول ټیوب: د چاپې تعامل په اساس بندول کیږي، ګرمې نیاز نداره، د تنګ ځایونو لپاره مناسب دی، شور سختۍ 60 ± 5 Shore A، tanδ ≤ 0.003 (20°C, 50 Hz).
بوټیل روبر بندولو تیپ: د کمکي بندولو لايه په توګه کارول کیږي، د چاپې قوت ≥ 3 MPa، د چاپې ټاکل ≥ 400%,热老化后保持≥80%的性能(100°C × 168小时)。
防腐材料:
锌铝合金牺牲阳极:适用于高腐蚀土壤环境,阳极纯度≥99.5%,电流密度≥15 mA/m²,设计寿命≥20年。
聚氯乙烯(PVC)防腐胶带:厚度≥0.4 mm,拉伸强度≥18 MPa,环境应力开裂抗性(ESCR)≥1000小时。
(B) 专用工具
准备工具:角磨机(配80目氧化铝砂轮)、钢丝刷、无水乙醇清洁剂、不锈钢刮刀(用于去除腐蚀产物)。
成型工具:液压压接工具(压接范围60–200 mm²)、热风枪(温度范围50–600°C)、铅封专用喷灯(火焰温度≤300°C)。
测试工具:兆欧表(2500 V,量程0–10000 MΩ)、双臂电桥(接触电阻测量,精度±0.1 μΩ)、超声波测厚仪(分辨率0.01 mm)。
IV. 按损坏类型划分的详细修复程序
(A) 机械损坏修复(以铝护套为例)
损坏区域准备
使用角磨机沿损坏护套轴向切割,切割长度为损坏直径的5倍(最小≥100 mm),露出干净的绝缘屏蔽层。
用不锈钢刮刀去除护套边缘毛刺,打磨至金属光泽,用乙醇清洗油污,并干燥≥15分钟。
金属护套恢复
选择内径比电缆外径大1 mm的铝合金压缩套管,均匀涂抹导电油脂(镍基填料,体积电阻率≤5×10⁻⁴ Ω·cm)。
将套管滑过损坏区域,采用交错压接法,从中部向两端压接。压接后,六边形对边偏差≤±0.1 mm,接触电阻≤20 μΩ。
密封和防腐处理
用丁基橡胶密封带以50%重叠缠绕,形成厚度≥3 mm的密封层,两端超出未损坏护套至少50 mm。
安装热缩管,从中间到两端逐渐加热(120°C → 140°C)以避免气泡。冷却后检查均匀收缩(收缩后壁厚≥2 mm)。
外部螺旋半重叠缠绕PVC防腐胶带,用不锈钢扎带固定端部(扭矩15–20 N·m)。
(B) 电化学腐蚀修复(钢铠+铅护套复合护套)
腐蚀产物去除
使用喷砂(石英砂80–120目,压力0.4–0.6 MPa)去除钢铠锈蚀,露出灰白色金属基底,表面粗糙度Sa2.5级。
用铅平面修整铅护套腐蚀区域,形成坡度≥1:5的平滑过渡,以避免应力集中。
牺牲阳极保护
在修复段两侧对称安装2个锌铝合金阳极(100 mm × 50 mm × 10 mm),通过铜编织线(截面≥16 mm²)与钢铠连接,焊接(搭接长度≥30 mm,焊接电流120–150 A)。
在阳极与电缆护套之间的间隙填充凡士林,外部用高密度聚乙烯(HDPE)外壳封装,确保与土壤充分接触。
双重密封结构
内层:冷缩硅橡胶管,内壁涂有半导电防水凝胶(体积电阻率10–100 Ω·cm)。恢复后在室温下保持24小时固化。
外层:浇注环氧树脂(E-51型,固化剂T-31,比例100:25),在0.2 MPa压力下模具密封,25°C下固化≥48小时。固化后邵氏硬度≥85 Shore D。
(C) 热老化开裂修复(XLPE绝缘电缆)
裂缝区域加固
沿裂缝方向切一个V形槽(深度为护套厚度的1/3,角度60°),填充耐热硅橡胶(耐温等级≥180°C,撕裂强度≥15 kN/m),用刮刀刮平,室温固化2小时。
缠绕玻璃纤维布(0.2 mm厚,16×16根/cm),浸渍环氧树脂(固含量≥70%)形成加固层。固化后拉伸强度≥200 MPa。
散热优化
在修复段外部安装铝散热片(1.5 mm厚,鳍间距5 mm),用导热脂(导热系数≥1.5 W/(m·K))与护套粘合,降低局部温升(≤5°C)。
使用红外热像仪监测运行温度,确保与未损坏段的温差≤2°C。
V. 质量控制与验收标准
(A) 关键参数测试
电气性能:护套绝缘电阻≥1000 MΩ(2500 V兆欧表),局部放电量≤5 pC(1.73U₀电压下)。
机械性能:修复段抗冲击能力≥10 J(-30°C),弯曲半径≥20倍电缆外径(无明显变形)。
密封性能:浸水试验后(室温,24小时),护套泄漏电流变化率≤10%,无气泡或进水现象。
(B) 长期可靠性验证
加速老化试验:将修复样品置于热老化箱中(135°C × 1000小时),取出后绝缘电阻保持率≥80%,拉伸强度下降≤20%。
土壤埋设试验:模拟实际敷设环境,埋深1米,持续1年,检查无腐蚀穿孔或密封失效。
VI. 安全操作规程
停电作业要求:修复前遵循“停电—验电—接地线”程序。在电缆终端悬挂“禁止合闸”警示牌,在工作半径内设置安全围栏(距离≥8米)。
动火管理:使用喷灯或焊接时,配备干粉灭火器(ABC型,容量≥4 kg),清除3米范围内的易燃物,指定专人监护。
个人防护装备(PPE):佩戴绝缘手套(35 kV等级)、护目镜、阻燃工作服。高空作业(≥2米)时使用安全带(静载荷测试力2205 N,保持3分钟不断裂)。