روش انتخاب و مدیریت نگهداری کابل

(I) پسزمینه مسئله
تعیین اطمینان از عملکرد بلندمدت، ایمن و پایدار و موثر سیستم‌های کابل برق برای تضمین استمرار تولید، زندگی روزمره و عملیات تأسیساتی حیاتی است. انتخاب صحیح پایه‌ای برای قابلیت اعتماد سیستم است، در حالی که نگهداری و مدیریت مؤثر و یکپارچه جامعه‌ای اساسی برای پیشگیری از خطاها، تمدید عمر کابل‌ها و جلوگیری از ضرر اقتصادی و حوادث ایمنی است. نادیده گرفتن اصول انتخاب یا مدیریت نگهداری ناکافی به راحتی می‌تواند منجر به بارگذاری بیش از حد کابل‌ها، گرم شدن بیش از حد، تسریع در پیری عایق، کوتاه شدن مدار و حتی خطر آتش‌سوزی شود.

(II) راه‌حل

2.1 اصول انتخاب علمی
انتخاب کابل نه تنها بر اساس نیازهای بارگذاری صورت می‌گیرد، بلکه نیازمند در نظر گرفتن چند بعدی و پیش‌بینی‌کننده است. اصول اصلی به شرح زیر است:

تطابق با جریان بار: اولین در نظر گرفته شده مقدار جریان بارگذاری مستمر است. جریان خط باید بر اساس عواملی مانند مصرف انرژی تجهیزات، جریان شروع (با در نظر گرفتن فرکانس و مدت شروع) و جریان ماکسیمم طراحی شده سیستم محاسبه شود. ظرفیت جریان اسمی کابل انتخاب شده باید بزرگتر یا مساوی با این مقدار محاسبه شده باشد و مساحت مقطع رسانه مناسب باید بر اساس استانداردهای ملی/صنعتی مربوط (مانند GB/T 12706، IEC 60502 و غیره) انتخاب شود. عملیات بارگذاری بیش از حد کاملاً ممنوع است.
اصلاح دما محیطی: دما محیطی تأثیر قابل توجهی بر ظرفیت جریان کابل دارد.

محیط‌های دمای بالا: مانند کارگاه‌های گرم، مناطق گرمسیری، مناطق با لوله‌های کابلی یا نزدیک منابع گرما. ظرفیت جریان اسمی باید با استفاده از عامل اصلاح مناسب (معمولاً کمتر از ۱) برای آن دما کاهش یابد. باید اولویت به کابل‌های با مواد عایق دارای مقاومت بالا در برابر دما (مانند پلی‌اتیلن متقاطع XLPE که مقاوم‌تر از PVC است) یا کابل‌های با دمای بالاتر داده شود.
محیط‌های دمای پایین: دمای پایین ممکن است باعث ترد شدن مواد و تأثیر بر عملکرد نصب و خم شدن شود. باید در انتخاب مقاومت کابل در برابر دمای پایین در نظر گرفته شود.

روش نصب و شرایط گرمازا:

تفکیک بین نصب در هوا (آزاد، لوله‌های کابلی، لوله‌های پیچشی)، دفن مستقیم در خاک، نصب در لوله یا نصب گروهی.
روش‌های مختلف نصب توانایی گرمازا متفاوتی دارند که مستقیماً تأثیرگذار بر ظرفیت جریان است. برای مثال، مقاومت حرارتی خاک و عمق دفن برای کابل‌های دفن شده باید در نظر گرفته شود؛ نصب گروهی متراکم ظرفیت جریان را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد و نیاز به مشاوره با جداول ظرفیت جریان برای روش نصب خاص یا اعمال عوامل کاهش دارد. باید روش‌هایی که مساعد به گرمازا هستند یا اجازه می‌دهند که حاشیه‌های بزرگتری داشته باشند را اولویت داد.

تطابق سطح ولتاژ: ولتاژ اسمی کابل (مانند 0.6/1kV, 8.7/15kV و غیره) باید بزرگتر یا مساوی با ولتاژ عملیاتی سیستم به اضافه ولتاژهای موقتی باشد تا اطمینان حاصل شود که قدرت عایق کافی است.
نوع عایق و مصالح پوششی:

مواد عایق: بر اساس دمای رتبه‌بندی، مقاومت مکانیکی، خواص دی الکتریکی و مقاومت در برابر آتش (مانند LSZH - کم دود و بدون هالوژن) انتخاب می‌شوند.
مصالح پوششی: باید با نیازهای محیطی سازگار باشند:

محیط عمومی: PVC، PE و غیره.
نیاز به محافظت مکانیکی بالا: کابل‌های زره‌دار (باند فولادی، زره سیم فولادی).
مقاومت در برابر فرسودگی (مانند کارخانجات شیمیایی، مناطق با اسپری نمک): زره فلزی غیر مغناطیسی (مانند باند آلیاژ آلومینیوم) یا پوشش‌های ویژه مقاوم در برابر فرسودگی.
مقاومت در برابر آتش/مقاومت در برابر آتش: انتخاب کابل‌های مقاوم در برابر آتش در سطوح مناسب (ZA، ZB، ZC و غیره) یا کابل‌های مقاوم در برابر آتش (مانند MI - عایق معدنی).
مقاومت در برابر UV: برای استفاده خارجی یا در معرض نور مستقیم خورشید، مواد مقاوم در برابر UV (مانند PVC/PE مقاوم در برابر آب و هوای سیاه) ضروری است.

نیازهای جریان کوتاه مدار: کابل باید قادر باشد تا گرمای تولید شده توسط بزرگترین جریان کوتاه مدار ممکن سیستم را بدون آسیب تحمل کند. محاسبه جریان گرمایی تحمل کوتاه مدار برای انتخاب کابل با مقطع کافی یا اجرای سایر اقدامات محافظتی لازم است.

2.2 روش‌های مدیریت نگهداری سیستماتیک
بازرسی‌های نگهداری منظم و هدفمند کلیدی برای شناسایی خطرات پنهان و جلوگیری از افزایش آن‌ها هستند. روش‌های اصلی شامل:

بازرسی ترموفتوگرافی دوربین فروسرخ (پاترول‌های چرخه‌ای):

هدف اصلی: تشخیص دقیق غیرتماسی افزایش دماهای ناهماهنگ در نقاط اتصال مهم مانند اتصالات، انتهای کابل‌ها و غیره.
فرکانس: توصیه می‌شود که برای مناطق و خطوط بارگذاری بحرانی به صورت ربع سالانه تا نیمه سالانه و حداقل یک بار در سال برای مناطق عمومی انجام شود؛ فرکانس را قبل و بعد از رویدادهای مهم یا در فصل‌های دمای بالا افزایش دهید.
مزیت: شناسایی زودهنگام خطاها مانند اتصالات ضعیف، بارگذاری بیش از حد، عدم تعادل فاز و غیره، جلوگیری از خطرات آتش‌سوزی.

بررسی سازگاری محیطی:

محیط‌های مرطوب/فرسایشی: تمرکز بر بررسی تمامیت پوشش بیرونی کابل (به ویژه در اتصالات) برای آسیب، پیری یا ترک خوردگی. بررسی دیواره‌های انتهایی و مقاومت در برابر آب جعبه‌های اتصال. در صورت نیاز از مهرهای تخصصی یا اتصالات مقاوم در برابر آب استفاده کنید.
مناطق خطر آسیب مکانیکی: بررسی پوشش بیرونی کابل برای خراش، فشار یا فشار از اشیاء تیز؛ بررسی ثبات لوله‌های کابلی و پشتیبانی‌ها؛ بررسی علائم حفاری غیرمجاز یا عبور ماشین‌آلات سنگین در بخش‌های دفن شده.

نظارت و تشخیص عملکرد عایق (آزمایش‌های پیشگیرانه):

آزمایش‌های منظم مقاومت عایق: استفاده از مگر برای اندازه‌گیری مقاومت عایق بین فاز‌ها و به زمین برای شناسایی تخریب قابل توجه یا نفوذ رطوبت.
ضریب افت دی الکتریک (Tanδ) یا آزمایش تخلخل جزئی (برای کابل‌های MV/HV): ابزارهای تشخیصی پیشرفته‌تر برای ارزیابی پیری عایق و نقص‌های بالقوه. انجام بر اساس فواصل برنامه‌ریزی شده توسط مقررات الزامی.

مدیریت چرخه حیات و استراتژی جایگزینی:

ضبط و تحلیل: نگهداری رکوردهای دقیق کابل (مدل، طول، تاریخ نصب، مکان، داده‌های آزمایش تاریخی، تاریخ تعمیرات).
ارزیابی وضعیت پیری: ارزیابی وضعیت کلی پیری کابل با در نظر گرفتن عمر مفید، تاریخچه بارگذاری، شرایط محیطی و داده‌های آزمایش تاریخی (مقاومت عایق، Tanδ، تخلخل جزئی و غیره).
جایگزینی پیشگیرانه: توسعه استراتژی‌های جایگزینی برنامه‌ریزی شده برای کابل‌های مدارهای مهمی که به عمر طراحی نزدیک شده‌اند یا به عنوان پیری بد ارزیابی شده‌اند، جلوگیری از شکست‌های غیرفعال که موجب ضرر بیشتر می‌شود.

مدیریت ذخیره‌سازی و ذخایر:

شرایط ذخیره‌سازی: کابل‌های ذخیره باید در انبارهای داخلی خنک، خشک و خوش‌هوایی ذخیره شوند.
اجتناب از نور مستقیم خورشید: ممنوعیت صریح از مواجهه طولانی مدت با نور خورشید برای جلوگیری از تخریب UV که باعث پیری، ترک خوردگی یا ترد شدن پوشش و عایق (به ویژه برای PVC) می‌شود. ذخیره‌سازی موقت خارجی نیازمند پوشش با یک پارچه مسدود کننده نور است.
ذخیره‌سازی صحیح: اجتناب از انباشت نامرتب، وزن‌های سنگین یا خم شدن با شعاع کوچک برای جلوگیری از آسیب مکانیکی و تغییر شکل. اطمینان حاصل کنید که انتهای کابل‌ها به خوبی بسته شده‌اند.

(III) نقاط کلیدی اجرایی

توسعه روش‌های دقیق: فرموله کردن اصول انتخاب فوق و روش‌های نگهداری به "مشخصات فنی انتخاب کابل" و "روش‌های نگهداری سیستم کابل" این پروژه.
آموزش کارکنان: تضمین اینکه مهندسان، کارکنان خرید و برق‌کاران نگهداری اصول انتخاب و روش‌های نگهداری را درک کرده و به طور صریح رعایت کنند، به ویژه عوامل اصلاح دما، تفسیر تصاویر IR و نیازهای بازرسی مهرهای اتصال.
تأسیس رکوردها: نگهداری آرشیو کامل برای هر مسیر کابل بحرانی، ردیابی مبنای انتخاب، رکوردهای نصب، داده‌های آزمایش و گزارش‌های نگهداری.
ارائه ابزارها: تجهیز کارکنان نگهداری با ابزارها و دستگاه‌های ضروری (مانند دوربین IR، مگر، دفترچه‌های گزارش).
مدیریت حلقه بسته: گزارش، ارزیابی و تعمیر مشکلات پیدا شده در بازرسی‌ها به سرعت؛ مستندسازی و تحلیل دلایل اساسی، بهبود مداوم اقدامات مدیریتی.

(IV) نتایج مورد انتظار
با رعایت دقیق اصول انتخاب علمی و اجرای مدیریت نگهداری سیستماتیک:

افزایش قابل توجه قابلیت اطمینان سیستم: کاهش به حداقل خرابی‌های کابل ناشی از انتخاب نادرست یا نگهداری ضعیف.
تمدید عمر مفید: کند کردن پیری عایق، به طور کامل امکانات عمر طراحی کابل‌ها را محقق می‌کند.
حفاظت از ایمنی افراد و دارایی: جلوگیری موثر از خطرات شوک الکتریکی و آتش‌سوزی ناشی از گرم شدن بیش از حد کابل‌ها، کوتاه شدن مدار و غیره.
بهینه‌سازی هزینه‌های عملیاتی: کاهش هزینه‌های مرتبط با تعمیرات اضطراری، توقف تولید و جایگزینی کابل‌های گران.
هماهنگی با مقررات و استانداردها: رعایت مقررات و استانداردهای ایمنی ملی و صنعتی مربوط به مدیریت عملیات تجهیزات الکتریکی.

این برنامه ترکیبی از انتخاب دقیق پیش‌بینی‌کننده با مدیریت چرخه حیات کامل در پشت‌صحنه است که یک سیستم اطمینان ایمنی مداوم برای کابل‌های برق ایجاد می‌کند.

07/31/2025

پیشنهاد شده

بیشتر