उच्च वोल्टता केबलों के लिए अग्निशमन चयन के लिए विचार और सुझाव

1. अग्निरोधी केबल वर्गीकरण मानक

अग्निरोधी मानक प्रणाली दो मुख्य श्रेणियों में विभाजित है। पहली श्रेणी "विद्युत और ऑप्टिकल फाइबर केबलों के दहन व्यवहार का वर्गीकरण" GB 31247 का अनुसरण करती है। इस मानक प्रणाली का पालन करने वाले केबल उच्च-गति की रेल और मेट्रो जैसे घनी आबादी वाले क्षेत्रों में व्यापक रूप से प्रयोग किए जाते हैं। यह मानक धुआं की घनत्व, ऊष्मा उत्सर्जन और कुल धुआं उत्पादन जैसे पैरामीटरों पर आंकिक आवश्यकताएं लगाता है, और केबल आमतौर पर कम-धुआं, हैलोजन-मुक्त सामग्रियों का प्रयोग करते हैं।

दूसरी श्रेणी "अग्निरोधी या अग्निरोधी विद्युत तार, केबल, या ऑप्टिकल केबलों के लिए सामान्य नियम" GB/T 19666 है। GB 31247 के परिचालन से पहले, यह मानक चीन में सभी प्रकार की सुविधाओं में व्यापक रूप से लागू होता था। GB/T 19666 प्रणाली धुआं की घनत्व जैसे पैरामीटरों के मान भी निर्दिष्ट करती है, और निविदा के दौरान, WD (कम-धुआं, हैलोजन-मुक्त) जैसे अतिरिक्त प्रतिष्ठान आमतौर पर निर्दिष्ट किए जाते हैं। केबल अग्निरोधी ग्रेडिंग के लिए संबंधित परीक्षण मानक नीचे दिए गए तालिका में दिखाए गए हैं:

आइटम 1 के वर्गीकरण मानक: "अग्निरोधी या अग्निरोधी विद्युत तार, केबल, या ऑप्टिकल केबलों के लिए सामान्य नियम" GB/T 19666 शक्ति डिजाइन संस्थानों को परिचित ZA, ZB, ZC वर्गीकरण का उपयोग करता है। हालांकि, इसका संदर्भित परीक्षण विधि, "आग की स्थितियों में बंडल तारों या केबलों के लिए ऊर्ध्वाधर अग्नि प्रसारण परीक्षण - भाग 3: बंडल तारों या केबलों के लिए परीक्षण विधि" GB 18380.3-2001, वापस ले लिया गया है। यह परीक्षण मानक IEC 60332-3-25:2000, "आग की स्थितियों में विद्युत और ऑप्टिकल फाइबर केबलों के परीक्षण - भाग 3-25: ऊर्ध्वाधर रूप से स्थापित बंडल केबलों के लिए ऊर्ध्वाधर अग्नि प्रसारण परीक्षण - श्रेणी D" पर आधारित था।

आइटम 2 के वर्गीकरण मानक: "अग्निरोधी और अग्निरोधी केबल - भाग 1: अग्निरोधी केबल" GA 306.1-2007, केबलों को अपडेट किए गए परीक्षण विधि GB 18380.31~36-2008 के आधार पर वर्गीकृत करता है, जो GB 18380.3-2001 को बदलता है। इसका मुख्य अंतर धुआं विषाक्तता (GB 20285), प्रकाश पारगम्यता और अपघटन प्रतिरोधी जैसे अतिरिक्त मानदंडों को शामिल करना है, जो A, B, और C श्रेणियों को पाँच अलग-अलग ग्रेडों में विभाजित करता है।

आइटम 3 के वर्गीकरण मानक: "विद्युत और ऑप्टिकल फाइबर केबलों के दहन व्यवहार का वर्गीकरण" GB 31247 सबसे हालिया मानक है। इसकी संबंधित परीक्षण विधि "आग की स्थितियों में केबल या ऑप्टिकल फाइबर केबलों के अग्नि प्रसार, ऊष्मा उत्सर्जन और धुआं उत्पादन विशेषताएं" GB 31248, EN 50399:2011, "आग की स्थितियों में केबलों के लिए सामान्य परीक्षण विधियां - ऊर्ध्वाधर अग्नि प्रसारण के परीक्षण के लिए ऊष्मा उत्सर्जन और धुआं उत्पादन की मापन प्रक्रियाएं - उपकरण, प्रक्रिया और सामान्य परिणाम" का संदर्भ लेती है। मुख्य अंतर यह है कि यह अग्नि प्रसार, कुल ऊष्मा उत्सर्जन, चरम ऊष्मा उत्सर्जन दर और कुल धुआं उत्पादन का मूल्यांकन करता है। इन दो वर्गीकरण प्रणालियों के मानदंडों में बहुत अंतर है। GB 31247 प्रणाली (B1 श्रेणी) कम-हैलोजन और कम-धुआं विशेषताओं पर जोर देती है, जिसका अर्थ है कि वर्गीकरण सीधे तुल्य नहीं हैं। यहाँ भी ZA/ZB/ZC प्रणाली के "B" श्रेणी भी B1 श्रेणी की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर पाती है।

2. कारण जिसके लिए B1 श्रेणी उच्च-वोल्टेज केबलों के लिए उपलब्ध नहीं है

2.1 कम-धुआं, अपघटन प्रतिरोधी सामग्रियों की कमी

कम-धुआं प्रदर्शन प्राप्त करने के लिए आमतौर पर बिटुमिनस पेंट का उपयोग किया जाता है। हालांकि, बिटुमिनस पेंट अपघटन प्रतिरोधी आवश्यकताओं को पूरा नहीं करता, और यूरोपीय मानकों द्वारा इसका उपयोग भी प्रतिबंधित है। इसलिए, कम-धुआं प्रदर्शन का मानदंड पूरा नहीं किया जा सकता। उच्च-वोल्टेज शक्ति केबल बिटुमिनस अपघटन संरचना के साथ धातु एल्युमिनियम आवरण का उपयोग करते हैं, जो दहन के दौरान बहुत धुआं उत्पन्न करता है। विदेश में, बिटुमिनस पेंट या हॉट-मेल्ट एडहेजिव का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, लेकिन यह संरचना किसी भी घरेलू निर्माता द्वारा नहीं बनाई गई है और किसी भी इंजीनियरिंग परियोजना में उपयोग नहीं की गई है। इसलिए, उच्च-वोल्टेज शक्ति केबल बाहरी आवरण के सामग्री क्षेत्र बी1 श्रेणी के लिए आवश्यक कम-धुआं प्रदर्शन प्राप्त करने की क्षमता को सीमित करता है।

2.2 कम-हैलोजन केबलों में अपघटन प्रतिरोध की कमी

उच्च-वोल्टेज और मध्य-वोल्टेज शक्ति केबलों के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर बाहरी आवरण सामग्री का चयन है। उच्च विद्युत धारा, उच्च ओवरवोल्टेज और उच्च-वोल्टेज केबलों के एकल-कोर डिजाइन के कारण, बाहरी आवरण को संचालन सुरक्षा के लिए छाँटी हुई अपघटन प्रतिरोधी विशेषताएं होनी चाहिए। इसलिए, उच्च-वोल्टेज केबलों का बाहरी आवरण "अपघटन ग्रेड" के रूप में निर्दिष्ट किया जाता है, जबकि मध्य-वोल्टेज केबल "आवरण ग्रेड" सामग्री का उपयोग करते हैं।

हालांकि, कम-धुआं, हैलोजन-मुक्त आवरण सामग्रियों में बड़ी मात्रा में अकार्बनिक अग्निरोधक होते हैं, जो आवरण के अपघटन प्रतिरोध को गरीब बनाते हैं। वर्तमान आवरण सामग्री के अपघटन प्रतिरोध का क्रम इस प्रकार है: PE ≥ अग्निरोधी PE ≥ PVC ≥ कम-धुआं, हैलोजन-मुक्त श्रृंखला। इसलिए, वर्तमान उच्च-वोल्टेज केबल मानकों जैसे GB/T 11017 और GB/T 18890 ने कम-धुआं, हैलोजन-मुक्त आवरण सामग्रियों को अपने मानक प्रणाली में शामिल नहीं किया है। इसके विपरीत, मध्य-वोल्टेज केबलों के लिए, जहाँ आवरण अपघटन प्रतिरोध की आवश्यकताएं कम गंभीर होती हैं, कम-धुआं, हैलोजन-मुक्त आवरण सामग्रियां पहले से ही मानक प्रणाली में शामिल हैं।

शक्ति ग्रिड कंपनियों ने कई केबल उद्योग सम्मेलनों का आयोजन किया है, जो मुख्य रूप से दो महत्वपूर्ण संकेतकों के गरीब प्रदर्शन के कारण हैं: संतृप्त जल अवशोषण स्थितियों में बाहरी आवरणों का जल अवशोषण दर और संतृप्त जल अवशोषण स्थितियों में अपघटन प्रतिरोध।

उच्च-वोल्टेज शक्ति केबल टनलों में अग्निशमन स्थिति गंभीर है। वर्तमान में, उच्च-वोल्टेज केबल अधिकतर अग्निरोधी मॉडल में खरीदे जाते हैं। नाम से स्पष्ट है, अग्निरोधी सामग्रियां अग्निरोधक योगों के साथ युक्त आम आवरण सामग्रियां होती हैं, जो सामग्रियों को अग्निरोधी गुणों से सुसज्जित करती हैं। सामान्य आवरणों का अग्निरोधी प्रदर्शन तालिका 3 में दिखाया गया है।

PE आवरण के उदाहरण के लिए, अग्निरोधी PE मानक PE आवरण सामग्री है जिसमें अग्निरोधक योग जोड़ा गया है। अग्निरोधक योग अकार्बनिक और कार्बनिक दो प्रकार के होते हैं। वर्तमान में, बाजार पर उपलब्ध अधिकांश उत्पादों में अकार्बनिक अग्निरोधक का प्रयोग किया जाता है, जिनमें सामान्य प्रकारों में मैग्नीशियम ऑक्साइड और एल्युमिनियम ऑक्साइड शामिल हैं। ये सामग्रियां सामान्य स्थितियों में आसानी से जल अवशोषित करती हैं और जलीयकरण प्रतिक्रिया करती हैं। इसलिए, आवरण सामग्रियों को आमतौर पर खरीदने के तुरंत बाद उत्पादन में लाया जाता है; अन्यथा, जल अवशोषण आसानी से हो सकता है, जिससे एक्स्ट्र्यूजन के दौरान रिक्तियां जैसी दोष उत्पन्न हो सकते हैं। केवल तब अग्निरोधी आवरण सामग्रियां अच्छी प्रक्रिया क्षमता प्राप्त कर सकती हैं जब अग्निरोधक कणों का आकार माइक्रोन किया जाता है, उनकी सतह पर संशोधन किया जाता है, और उनकी सामग्री संगतता में सुधार किया जाता है।

जलरोधी केबल आमतौर पर पूर्ण, सील धातु आवरण वाले केबलों का संदर्भ होता है। यदि प्लास्टिक आवरण को जलरोधी परत के रूप में उपयोग किया जाता है, तो जल प्लास्टिक के माध्यम से केबल में प्रवेश कर सकता है। जल प्रवेश एक धीमी प्रक्रिया है। वास्तविक केबल संचालन के दौरान, आवरण सतह का तापमान 60°C तक पहुंच सकता है, जो जल प्रवेश को तेज करता है। इसलिए, नए आरंभित केबल आवरणों का अपघटन प्रतिरोध आमतौर पर आवश्यकताओं को पूरा करता है। हालांकि, कुछ संचालन के बाद, कई लाइनों का आवरण अपघटन प्रतिरोध तेजी से गिर जाता है, और यह मुद्दा सामान्यतया कई महीने से लेकर लगभग एक वर्ष के भीतर खोजा जाता है। जब आवरण अपघटन प्रतिरोध किसी निश्चित स्तर तक गिर जाता है, तो गिरावट की दर स्थिर और धीमी हो जाती है।

2.4 कम-हैलोजन केबलों की गरीब दरार प्रतिरोधी क्षमता

तालिका 5 में, ST2 PVC, ST7 PE, और ST8 हैलोजन-मुक्त, कम-धुआं सामग्री का संदर्भ है। आवरण यांत्रिक गुणों के दृष्टिकोण से, हैलोजन-मुक्त, कम-धुआं सामग्रियों का टेंशन शक्ति और टूटने पर विस्तार में बहुत कमी है। हैलोजन-मुक्त, कम-धुआं केबलों की स्थापना में गंभीर आवश्यकताएं होती हैं, विशेष रूप से उत्तरी क्षेत्रों में बाहर, क्योंकि ये आवरण कम तापमान पर दरार पड़ने के लिए प्रविष्ट होते हैं और यहां तक कि संचालन के दौरान भी दरार पड़ सकती है। चीन में मध्य-वोल्टेज और कम-वोल्टेज केबलों के साथ अनेक समान गुणवत्ता घटनाएं घटित हो चुकी हैं। कुछ निर्माण परियोजनाएं सर्दियों में हैलोजन-मुक्त, कम-धुआं केबल का उपयोग करती हैं, जिनमें अंदर के काम का तापमान उच्च होता है।

हैलोजन-मुक्त, कम-धुआं केबल अधिकतर इमारतों, स्टेशन, मेट्रो, और सार्वजनिक इमारतों जैसे घनी आबादी वाले क्षेत्रों में अंदर उपयोग किए जाते हैं। उपयोगिता टनल का शक्ति कक्ष घनी आबादी वाले क्षेत्र का हिस्सा नहीं है।