راهکار انتخاب و مدیریت نگهداری کابل

​

​​(I) زمینه مسئله​
ضمان عملکرد بلندمدت ایمن، پایدار و کارآمد سیستم‌های کابل الکتریکی برای تأمین پیوستگی تولید، زندگی روزمره و عملیات تأسیسات بسیار حیاتی است. انتخاب صحیح پایه‌ای برای قابلیت اطمینان سیستم است، در حالی که نگهداری و مدیریت مؤثر و مداوم هسته محافظ اصلی علیه خرابی‌ها، تمدید عمر کابل و جلوگیری از ضرر اقتصادی و حوادث ایمنی است. نادیده گرفتن اصول انتخاب یا مدیریت نگهداری ناکافی به آسانی می‌تواند منجر به بارگذاری بیش از حد کابل، گرم شدن، پیری سریع عایق، کوتاه شدن مدار و حتی خطر آتش‌سوزی شود.

​​(II) راه‌حل​

​2.1 اصول انتخاب علمی​
انتخاب کابل نه تنها بر اساس نیازهای بارگذاری است بلکه نیاز به در نظر گرفتن چند بعدی و پیشرو است. اصول اصلی عبارتند از:

1. ​تطابق با جریان بار:​​ اولین نکته در نظر گرفتن 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 ماکزیمم طراحی سیستم محاسبه شود. ظرفیت جریان اسمی کابل انتخابی باید بزرگتر یا مساوی با این مقدار محاسبه شده باشد و مساحت مقطع رساننده مناسب باید بر اساس استانداردهای ملی/صنعتی مربوط (مانند GB/T 12706، IEC 60502 و غیره) انتخاب شود. عملیات بارگذاری بیش از حد ​به طور قاطع ممنوع است.​​
2. ​اصلاح دما محیطی:​​ دما محیطی تأثیر قابل توجهی بر ظرفیت جریان کابل دارد.
• ​محیط‌های دمای بالا:​​ مانند کارگاه‌های گرم، مناطق استوایی، مناطق با تراکم باندهای کابلی/پلکان‌های کابلی یا نزدیک منابع گرما. ظرفیت جریان اسمی باید با استفاده از عامل اصلاح مناسب (معمولاً کمتر از 1) 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 طراحی شده برای دماهای بالاتر داده شود.
• ​محیط‌های دمای پایین:​​ دماهای پایین می‌توانند باعث ترد شدن مصالح شوند و تأثیر می‌گذارند بر عملکرد نصب و خم شدن. باید در زمان انتخاب مقاومت کابل در برابر دمای پایین در نظر گرفته شود.
3. ​روش نصب و شرایط تشعشع حرارتی:​​
• تفکیک بین نصب در هوا (باز، باندهای کابلی/پلکان‌های کابلی، لوله‌ها)، دفن مستقیم در خاک، نصب در لوله یا نصب گروهی.
• روش‌های نصب مختلف توان تشعشع حرارتی متفاوتی دارند که به طور مستقیم بر ظرفیت جریان تأثیر می‌گذارند. برای مثال، مقاومت حرارتی خاک و عمق دفن برای کابل‌های دفن شده باید در نظر گرفته شود؛ گروه‌بندی متراکم ظرفیت جریان را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد و نیاز است به مشورت با جداول ظرفیت جریان برای روش نصب خاص یا اعمال عوامل اصلاح. باید روش‌هایی که برای تشعشع حرارتی مساعد هستند را اولویت داد یا حاشیه‌های بزرگتر را اجازه داد.
4. ​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 فرانیمه ممکن باشد تا قدرت عایق کافی تضمین شود.
5. ​نوع عایق و مصالح پوششی:​​
• ​مصالح عایق:​​ بر اساس درجه دمایی، قدرت مکانیکی، خصوصیات دی‌الکتریک و مقاومت در برابر آتش (مانند دود کم بدون هالوژن - LSZH) انتخاب می‌شوند.
• ​مصالح پوششی:​​ باید با نیازهای محیطی سازگار باشند:
• ​محیط عمومی:​​ PVC، PE و غیره.
• ​نیازهای حفاظت مکانیکی بالا:​​ کابل‌های زره‌دار (نوار فولادی، زره فولادی).
• ​مقاومت در برابر فرسودگی (مانند کارخانجات شیمیایی، مناطق اسپری نمک):​​ زره فلزی غیر مغناطیسی (مانند نوار 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 عایق معدنی - MI).
• ​مقاومت در برابر UV:​​ برای استفاده خارجی یا مواجه با نور مستقیم خورشید، مواد مقاوم در برابر UV (مانند PVC/PE مقاوم در برابر آب و هوای سیاه) ضروری است.
6. ​نیازهای جریان کوتاه مدار:​​ کابل باید قادر به تحمل تأثیرات حرارتی تولید شده توسط جریان کوتاه مدار ماکزیمم ممکن سیستم برای مدت زمان آن باشد بدون آسیب. محاسبه توان تحمل حرارتی کوتاه مدار لازم است برای انتخاب کابل با مقطع کافی یا اجرای سایر اقدامات محافظتی.

​2.2 روش‌های مدیریت نگهداری سیستماتیک​
بازرسی‌های نگهداری منظم و هدفمند کلیدی برای شناسایی ریسک‌های پنهان در مرحله اولیه و جلوگیری از تشدید آن‌ها هستند. روش‌های اصلی شامل:

1. ​بازرسی ترموفوتوگرافی دوربینی متناوب (پاترول‌های دوره‌ای):​​
• ​هدف اصلی:​​ تشخیص دقیق بدون تماس افزایش دمای غیرطبیعی در نقاط اتصال مهم مانند اتصالات، انتهای‌ها، کانکتورها و انتهای کابل.
• ​فرکانس:​​ توصیه می‌شود برای مناطق حیاتی و خطوط بارگذاری سنگین سه‌ماهه تا نیمه‌سالانه و حداقل سالانه برای مناطق عمومی؛ فرکانس را قبل و بعد از رویدادهای مهم یا در فصل‌های دمای بالا افزایش دهید.
• ​مزیت:​​ شناسایی زودهنگام نقص‌های پنهان مانند اتصال ضعیف، بارگذاری بیش از حد، عدم تعادل فاز و غیره، جلوگیری از خطر آتش‌سوزی.
2. ​بررسی سازگاری محیطی:​​
• ​محیط‌های مرطوب/فرسوده:​​ تمرکز بر بررسی تمامیت پوشش بیرونی کابل (به ویژه در اتصالات) برای آسیب، پیری یا ترک. بررسی بسته‌بندی انتهایی و آب‌بندی جعبه اتصال. در صورت نیاز استفاده از مسدودکننده‌های تخصصی یا اتصالات آب‌بندی شده.
• ​مناطق در معرض خطر آسیب مکانیکی:​​ بررسی پوشش بیرونی کابل برای خراش، فشار یا فشار از اشیاء تیز؛ بررسی پایداری باندهای کابلی/پلکان‌های کابلی و پشتیبانی‌ها؛ بررسی نشانه‌های حفاری غیرمجاز یا عبور ماشین‌آلات سنگین بر روی بخش‌های دفن شده.
3. ​نظارت و تشخیص عملکرد عایق (آزمون‌های پیشگیرانه):​​
• ​آزمون‌های منظم مقاومت عایق:​​ استفاده از مگر برای اندازه‌گیری مقاومت عایق بین فاز‌ها و با زمین برای شناسایی تخریب قابل توجه یا نفوذ رطوبت.
• ​فاکتور ضریب زیان دی‌الکتریک (Tanδ) یا آزمون تخلخل جزئی (برای کابل‌های MV/HV):​​ ابزارهای تشخیصی پیشرفته‌تر برای ارزیابی پیری عایق و نقص‌های پتانسیل. انجام بر اساس فواصل برنامه‌ریزی شده توسط مقررات.
4. ​مدیریت چرخه حیات و استراتژی جایگزینی:​​
• ​ضبط و تحلیل:​​ حفظ رکوردهای دقیق کابل (مدل، طول، تاریخ نصب، مکان، داده‌های آزمون تاریخی، تاریخچه تعمیر و نگهداری).
• ​ارزیابی وضعیت پیری:​​ ارزیابی وضعیت کلی پیری کابل با توجه به عمر مفید، تاریخچه بارگذاری، شرایط محیطی و داده‌های آزمون تاریخی (مقاومت عایق، Tanδ، تخلخل جزئی و غیره).
• ​جایگزینی پیشگیرانه:​​ توسعه استراتژی‌های جایگزینی برنامه‌ریزی شده برای کابل‌های مدار مهمی که به عمر طراحی نزدیک شده‌اند یا به عنوان پیری بد ارزیابی شده‌اند، جلوگیری از خرابی‌های غیرفعال که موجب ضرر بیشتر می‌شوند.
5. ​مدیریت ذخیره‌سازی و ذخیره‌سازی:​​
• ​شرایط ذخیره‌سازی:​​ کابل‌های ذخیره باید در انبارهای داخلی خنک، خشک و خوش‌هوایی ذخیره شوند.
• ​اجتناب از نور مستقیم خورشید:​​ ممنوعیت صریح مواجهه طولانی‌مدت با نور خورشید برای جلوگیری از تخریب UV که باعث پیری، ترک یا ترد شدن پوشش و عایق (به ویژه برای PVC) می‌شود. ذخیره‌سازی موقت خارجی نیازمند پوشش با یک تارپ مسدودکننده نور است.
• ​ذخیره‌سازی صحیح:​​ اجتناب از انباشته کردن ناخوشایند، وزن‌های سنگین یا خمیدگی با شعاع کوچک برای جلوگیری از آسیب مکانیکی و تغییر شکل. تضمین بسته‌بندی خوب انتهای کابل.

​​(III) نقاط کلیدی اجرایی​

• ​توسعه روش‌های دقیق:​​ رسمی‌سازی اصول انتخاب فوق و روش‌های نگهداری به "مشخصات فنی انتخاب کابل" و "روند نگهداری سیستم کابل" این پروژه.
• ​آموزش کارکنان:​​ تضمین درک و رعایت دقیق مهندسان، کارکنان خرید و برق‌کاران نگهداری از اصول انتخاب و روش‌های نگهداری، به ویژه عوامل اصلاح دما، تفسیر تصاویر IR و نیازهای بازرسی بسته‌بندی.
• ​تأسیس رکوردها:​​ حفظ آرشیوهای کامل برای هر مسیر کابل حیاتی، ردیابی پایه انتخاب، رکوردهای نصب، داده‌های آزمون و گزارش‌های نگهداری.
• ​ارائه ابزارها:​​ تجهیز کارکنان نگهداری با ابزارها و دستگاه‌های ضروری (مانند دوربین IR، مگر، دفترچه‌های ثبت).
• ​مدیریت حلقه بسته:​​ گزارش، ارزیابی و تعمیر سریع مشکلات شناسایی شده در بازرسی‌ها؛ مستندسازی و تحلیل دلایل اساسی، بهبود مداوم اقدامات مدیریتی.

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

1. ​افزایش قابل توجه قابلیت اطمینان سیستم:​​ کاهش حداقل خرابی‌های کابل ناشی از انتخاب نادرست یا نگهداری ضعیف.
2. ​تمدید عمر مفید:​​ کند کردن پیری عایق، به طور کامل تحقق عمر طراحی پتانسیل کابل‌ها.
3. ​حفاظت از ایمنی کارکنان و دارایی:​​ جلوگیری موثر از خطرات شوک الکتریکی و آتش‌سوزی ناشی از گرم شدن کابل، کوتاه شدن مدار و غیره.
4. ​بهینه‌سازی هزینه‌های عملیاتی:​​ کاهش هزینه‌های مرتبط با تعمیرات اضطراری، توقف تولید و جایگزینی کابل‌های گران.
5. ​乖遵法规和标准：​​符合相关的国家和行业电气设备运行管理安全法规。

本计划结合了前端的精细选择与后端的全生命周期管理，为电力电缆建立了一个持续的安全保障体系。