Solución de selección e xestión do mantemento de cables

(I) Contexto do problema
Asegurar a operación a longo prazo, segura, estable e eficiente dos sistemas de cables eléctricos é crucial para garantir a continuidade da produción, a vida diaria e as operacións das instalacións. A selección adecuada é a base da fiabilidade do sistema, mentres que unha manutención e xestión consistentes e efectivas son a principal garantía contra fallos, alargando a vida útil dos cables e previndo perdas económicas e incidentes de seguridade. Ignorar os principios de selección ou ter unha xestión de manutención insuficiente pode levar facilmente a sobrecargas, sobretemperaturas, envellecemento acelerado do aislamento, cortocircuitos e incluso riscos de incendio.

(II) Solución

2.1 Principios científicos de selección
A selección de cables non se basa simplemente nas necesidades de carga, senón que require unha consideración multidimensional e prospectiva. Os principios centrais son os seguintes:

Compatibilidade con a corrente de carga: A primeira consideración é o valor de corrente de carga en funcionamento continuo. A corrente da liña debe calcularse con precisión teniendo en conta factores como o consumo de enerxía dos equipos, a corrente de arranque (considerando a frecuencia e duración do arranque) e a corrente máxima de deseño do sistema. A capacidade nominal de conducción do cable seleccionado debe ser maior ou igual a este valor calculado, e debe escollerse a sección transversal do conductor adecuada segundo as normas nacionais/industriais pertinentes (por exemplo, GB/T 12706, IEC 60502, etc.). O funcionamento con sobrecarga está estrictamente prohibido.
Corrección da temperatura ambiente: A temperatura ambiente afecta significativamente á capacidade de conducción do cable.

Ambientes de alta temperatura: Como talleres quentes, rexións tropicais, áreas con bandejas/trincheiras de cables concentradas ou preto de fontes de calor. A capacidade nominal de ampere debe reducirse usando o factor de corrección adecuado (xeralmente menor que 1) para esa temperatura. Debe dar prioridade a cables con materiais de aislante resistentes a altas temperaturas (por exemplo, o polietileno reticulado (XLPE) é máis resistente ao calor que o PVC) ou cables calificados para temperaturas máis altas.
Ambientes de baixa temperatura: As bajas temperaturas poden causar embritallamento do material, afectando a instalación e o rendemento de dobra. Debe considerarse a resistencia a baixas temperaturas do cable durante a selección.

Método de instalación e condicións de dissipación de calor:

Distinguir entre a instalación no aire (exposto, bandejas/trincheiras, tubos), enterrado directamente no solo, instalación en tubos ou instalación agrupada.
Diferentes métodos de instalación teñen capacidades de dissipación de calor moi diferentes, afectando directamente a capacidade de ampere. Por exemplo, para cables enterrados, debe considerarse a resistencia térmica do solo e a profundidade de enterrado; a agrupación densa reduce significativamente a capacidade de ampere e requírese consultar táboas de capacidade para o método de instalación específico ou aplicar factores de reducción. Debe dar prioridade a métodos favorables á dissipación de calor ou permitir máis margen.

Compatibilidade co nivel de tensión: A tensión nominal do cable (por exemplo, 0.6/1kV, 8.7/15kV, etc.) debe ser maior ou igual á tensión de funcionamento do sistema máis calquera sobretensións transitórias para asegurar suficiente resistencia ao aislamento.
Tipo de aislamento e material de cubierta:

Material de aislamento: Escollido en función da clasificación de temperatura, resistencia mecánica, propiedades dieléctricas e resistencia ao fogo (por exemplo, Baixo Humo Cero Halóxenos - LSZH).
Material de cubierta: Debe adaptarse ás demandas ambientais:

Entorno xeral: PVC, PE, etc.
Alta protección mecánica requerida: Cables blindados (cinta de acero, blindaje de arame de acero).
Resistencia á corrosión (por exemplo, plantas químicas, zonas de salitre): Blindaje de metal non magnético (por exemplo, cinta de liga de aluminio) ou cubiertas especiais antirroxo.
Retardante de flamas/resistente ao fogo: Seleccionar cables retardantes de flamas de niveis apropiados (ZA, ZB, ZC, etc.) ou cables resistentes ao fogo (por exemplo, Mineral Insulated - MI).
Resistencia UV: Para uso exterior ou exposición directa ao sol, son esenciais materiais resistentes aos UV (por exemplo, PVC/PE negro resistente ao tempo).

Requisitos de corrente de cortocircuito: O cable debe resistir os efectos térmicos xerados pola corrente de cortocircuito máxima posible do sistema durante o seu período sen danos. Requírase un cálculo da corrente de resistencia térmica de cortocircuito para seleccionar un cable con suficiente sección transversal ou implementar outras medidas protectoras.

2.2 Métodos sistemáticos de xestión de manutención
As inspeccións de manutención regulares e específicas son clave para identificar riscos ocultos temprano e evitar a súa escalada. Os principais métodos inclúen:

Inspección termográfica por infravermellos periódica (patrullas cíclicas):

Obxectivo central: Detección precisa non contactual de aumentos de temperatura anómalos en puntos de conexión críticos como uniones, terminais, conectores e extremos de cable.
Frecuencia: Recoméndase trimestral a semestral para áreas críticas e liñas de alta carga; polo menos anual para áreas xerais; aumentar a frecuencia antes/despois de eventos importantes ou durante as estacións de temperatura máxima.
Vantaxe: Detección precoz de fallos ocultos como conexións deficientes, sobrecargas, desequilibrio de fase, etc., previndo riscos de incendio.

Comprobación de idoneidade ambiental:

Entornos húmidos/corrosivos: Centrar na integridade da cubierta externa do cable (especialmente nas uniones) para detectar danos, envellecemento ou fisuras. Inspeccionar o selado das terminais e a impermeabilización das caixas de conexión. Usar selantes especializados ou uniones impermeables se necesario.
Áreas de alto risco de danos mecánicos: Inspeccionar a cubierta externa do cable en busca de rasguños, aplastamentos ou presión de obxectos afiados; comprobar a estabilidade das bandejas/trincheiras e soportes; inspeccionar signos de excavación non autorizada ou pasada de maquinaria pesada sobre seccións enterradas.

Monitorización e diagnóstico do rendemento do aislamento (ensaios preventivos):

Ensaios regulares de resistencia de aislamento: Usar un megger para medir a resistencia de aislamento entre fases e a terra para identificar deterioro significativo ou entrada de humidade.
Factor de perdas dieléctricas (Tanδ) ou ensaios de descargas parciais (para cables de media/alta tensión): Ferramentas de diagnóstico máis avanzadas para avaliar o envellecemento do aislamento e posibles defectos. Realizar segundo os intervalos programados establecidos polas normativas.

Xestión do ciclo de vida e estratexia de substitución:

Registro e análise: Manter rexistros detallados dos cables (modelo, lonxitude, data de instalación, localización, datos históricos de ensaios, historial de reparacións).
Avaliación do estado de envellecemento: Avaliar o estado xeral de envellecemento do cable tendo en conta a vida útil, o historial de carga, as condicións ambientais e os datos históricos de ensaios (resistencia de aislamento, Tanδ, descargas parciais, etc.).
Substitución preventiva: Desenvolver estratexias de substitución planificada para cables de circuitos importantes que se aproximen ao fin da vida de deseño ou que se avalíen en mal estado de envellecemento, evitando fallos pasivos que causen maiores perdas.

Xestión de almacenamento e repoxos:

Condicións de almacenamento: Os cables de repexo deben almacenarse en interiores en almacéns frescos, secos e ben ventilados.
Evitar a exposición directa ao sol: A exposición prolongada ao sol debe proibirse estritamente para evitar o envellecemento debido aos UV que causa o envellecemento, a fisuración ou o embritallamento da cubierta e do aislamento (especialmente significativo para o PVC). O almacenamento temporal ao aire libre require cubrir cos unha lona que bloquea a luz.
Almacenamento adecuado: Evitar apilar de forma desordenada, cargas pesadas ou dobras de radio de curvatura estreito para prevenir danos mecánicos e deformacións. Asegurar que os extremos do cable permanezan ben selados.

(III) Puntos clave de implementación

Desenvolver procedementos detallados: Formalizar os principios de selección e os métodos de manutención mencionados anteriormente nos "Especificacións Técnicas de Selección de Cables" e nos "Procedementos de Manutención do Sistema de Cables" deste proxecto.
Formación de persoal: Asegurar que os enxeñeiros, persoal de adquisicións e electricistas de manutención comprendan e cumpran estritamente os principios de selección e os métodos de manutención, especialmente os factores de corrección de temperatura, a interpretación de escaneos IR e os requisitos de inspección de sellado.
Estabelecer rexistros: Mantener arquivos completos para cada ruta de cable crítica, seguindo a base de selección, rexistros de instalación, datos de ensaios e rexistros de manutención.
Proporcionar ferramentas: Equipar ao persoal de manutención con ferramentas e instrumentos necesarios (por exemplo, cámara IR, megger, libros de rexistro).
Xestión de ciclo cerrado: Informar, avaliar e reparar rapidamente os problemas atopados durante as inspeccións; documentar e analizar as causas raíz, mellorando continuamente as medidas de xestión.

(IV) Resultados esperados
A través do cumprimento estrito dos principios de selección científica e a implementación de métodos de xestión de manutención sistemática:

Mejora significativa da fiabilidade do sistema: Minimizar fallos de cable causados por una selección incorrecta ou unha manutención deficiente.
Alargar a vida útil: Ralentizar o envellecemento do aislamento, realizando plenamente o potencial de vida útil de deseño dos cables.
Protección da seguridade das persoas e propiedade: Prevenir eficazmente riscos de choque eléctrico e incendio causados por sobrecalentamento, cortocircuitos, etc.
Optimización dos custos de operación: Reducir os custos asociados a reparacións de emerxencia, interrupcións de produción e substitucións de cables caros.
Cumprir as normativas e estándares: Cumprir as normativas e estándares de seguridade nacionais e industriais para a xestión da operación de equipos eléctricos.

Este plan combina unha selección minuciosa no front-end con unha xestión integral do ciclo de vida no back-end, establecendo un sistema de garantía de seguridade continua para os cables eléctricos.

07/31/2025

Recomendado

Máis