
(I) Problembakgrunn
Det er viktig å sikre langvarig, sikkert, stabilt og effektivt drift av elektriske kabelsystemer for å garantere kontinuiteten i produksjon, daglig liv og anleggsdrift. Riktig utvalg er grunnlaget for systemets pålitelighet, mens konsekvent og effektiv vedlikeholdsstyring er det sentrale forsvar mot feil, forlengelse av kabellivet, og forebygging av økonomiske tap og sikkerhetshendelser. Uten hensyn til utvalgsprinsipper eller utilstrekkelig vedlikehold kan lett føre til kabeloverbelastning, overoppvarming, akselerert isolasjonsaldring, kortslutninger og selv brannrisiko.
(II) Løsning
2.1 Vitenskapelige utvalgsprinsipper
Kabelutvalg handler ikke bare om belastningskrav, men krever en helhetlig, flerdimensjonal og fremtidsrettet betraktning. De sentrale prinsippene er som følger:
- Belastningsstrømstilpasning: Det første som skal vurderes, er den kontinuerlige driftsbelastningsstrømmen. Linjestrom må beregnes nøyaktig basert på faktorer som utstyrs energiforbruk, startstrøm (med hensyn til startfrekvens og varighet), samt systemets designmaksimalstrøm. Den valgte kabelens nominelle strømføringskapasitet må være større enn eller lik denne beregnede strømmen, og passende lederseksjon må velges ifølge relevante nasjonale/bransjestandarder (f.eks. GB/T 12706, IEC 60502, etc.). Overbelasted drift er strengt forbudt.
- Temperaturkorrigering i miljøet: Omgivelsstemperaturen har stor innvirkning på kabelens strømføringskapasitet.
- Høytemperaturmiljøer: Som varme verksteder, tropiske regioner, områder med koncentrerte kabelkanaler/kabelstige, eller nær varmekilder. Den nominelle strømføringskapasiteten må justeres ned med riktig korrigeringfaktor (vanligvis mindre enn 1) for denne temperaturen. Det bør gis prioritet til kabler med temperaturbestandig isolasjonsmaterial (f.eks. krysslenket polyetylen (XLPE) er mer varmetolerant enn PVC) eller kabler som er kvalifisert for høyere temperaturer.
- Lavtemperaturmiljøer: Lav temperatur kan føre til materialbrittlighet, som påvirker installasjon og bøyningsegenskaper. Kabellens lavtemperaturresistensgrad må vurderes under utvalget.
- Installasjonsmåte og varmespredningsforhold:
- Skill mellom installasjon i luft (utsatt, kabelkanaler/kabelstige, rør), direkte begravning i jord, rørinstallasjon, eller bundlet installasjon.
- Forskjellige installasjonsmåter har svært ulik varmespredningskapasitet, som direkte påvirker strømføringskapasiteten. For begravde kabler må jordens termisk resistivitet og gravdybden tas i betraktning; tett bundling reduserer betydelig strømføringskapasiteten, og det kreves konsultasjon av strømføringskapasitetstabeller for den spesifikke installasjonsmåten eller bruk av derateringsfaktorer. Gi prioritet til metoder som er gunstige for varmespredning eller tillat større marger.
- Spenningsnivåtilpasning: Kabellens nominelle spenning (f.eks. 0,6/1kV, 8,7/15kV, etc.) må være større enn eller lik systemets driftsspenning pluss eventuelle transiente overspenninger for å sikre tilstrekkelig isolasjonsterkthet.
- Isolasjonstype og skjoldmateriale:
- Isolasjonsmateriale: Valgt basert på temperaturklasse, mekanisk styrke, dielektriske egenskaper og flammebehandlingsmessige egenskaper (f.eks. Low Smoke Zero Halogen - LSZH).
- Skjoldmateriale: Må passe miljøkrav:
- Generelt miljø: PVC, PE, etc.
- Høye mekaniske beskyttelseskrav: Panzerkabler (stålband, ståltrådpanzering).
- Korrosjonsbestandighet (f.eks. kjemiske anlegg, saltspredte områder): Ikke-magnetiske metallpanzer (f.eks. aluminiumlegering) eller spesielle korrosjonsbestandige skjold.
- Flammehemmende/brandbestandig: Velg flammehemmende kabler av passende nivå (ZA, ZB, ZC, etc.) eller brandbestandige kabler (f.eks. Mineral Insulated - MI).
- UV-bestandighet: For utendørs bruk eller direkte sollysutsikt, er materialer bestandig mot UV (f.eks. svart værbestandig PVC/PE) nødvendige.
- Kortslutningsstrømkrever: Kabelen må tåle de termiske effektene generert av systemets maksimale mulige kortslutningsstrøm i sin varighetsperiode uten skade. Beregning av kortslutningsvarmetårlighet er nødvendig for å velge en kabel med tilstrekkelig seksjon eller for å implementere andre beskyttelsesforanstaltninger.
2.2 Systematiske vedlikeholdsstyringsmetoder
Regelmessige, målrettede vedlikeholdsinspeksjoner er nøkkelen til å identifisere skjulte risikoer tidlig og forhindre eskalering. Hovedmetodene inkluderer:
- Periodisk infrarød termografisk inspeksjon (sirkulære runder):
- Hovedmål: Kontaktfri nøyaktig deteksjon av unormal temperaturstigning i kritiske koblingspunkter som forbindelser, endekoblinger, kobler og kabelender.
- Frekvens: Anbefales kvartalsvis til halvårlig for kritiske områder og tungbelasted linjer; minst årlig for generelle områder; øk frekvensen før/etter store hendelser eller under høytempersonganger.
- Fordele: Tidlig oppdagelse av skjulte feil som dårlige forbindelser, overbelasting, fasjevekt, etc., for å forebygge brannfare.
- Miljøegnethetssjekk:
- Fuktige/korrodive miljøer: Fokus på å sjekke integriteten av kabelens ytre skjold (spesielt ved forbindelser) for skader, aldring eller sprødheter. Sjekk terminaltette og junctionsboks vannettighet. Bruk spesialiserte tette eller vannette forbindelser hvis nødvendig.
- Område med risiko for mekanisk skade: Sjekk kabelens ytre skjold for skrap, press eller press fra skarpe objekter; sjekk stabiliteten av kabelkanaler/kabelstige og støtter; søk etter tegn på uautorisert gravning eller tungt maskineri over begravde seksjoner.
- Overvåking og diagnostikk av isolasjonsytelse (forebyggende testing):
- Regelmessig isolasjonsmotstandstesting: Bruk megohmmeter for å måle isolasjonsmotstanden mellom faser og til jord for å identifisere betydelig forringelse eller fuktighet.
- Dielektrisk tapfaktor (Tanδ) eller delvis utslippstesting (for MV/HV-kabler): Mer avanserte diagnostiske verktøy for å vurdere isolasjonsaldring og potensielle defekter. Gjennomfør i henhold til planlagte intervaller foreskrevet av regler.
- Livssyklusstyring og erstattelsesstrategi:
- Registrering og analyse: Opprett detaljerte kabelregistrerer (type, lengde, installasjonsdato, lokasjon, historisk testdata, reparasjonshistorikk).
- Vurdering av aldringstillstand: Vurder den totale kabelaldringstillstanden med hensyn til brukslevetid, belastningshistorikk, miljøforhold, og historisk testdata (isolasjonsmotstand, Tanδ, delvis utslipp, etc.).
- Forebyggende erstattelse: Utvikl planlagte erstattelsesstrategier for viktige kretsers kabler nær designlevetid eller vurdert å være i dårlig aldringstillstand, for å unngå passive feil som kan forårsake større tap.
- Lagrings- og reservestyring:
- Lagringsforhold: Reserveskabeler bør lagres inne i kjølig, tørr og godt ventilert lager.
- Unngå direkte sollys: Langvarig eksponering for sollys må strengt forbys for å unngå UV-degenerering som fører til skjold- og isolasjonsaldring, sprekking eller brittlighet (spesielt betydelig for PVC). Midlertidig lagring ute krever dekk med lysblokkerende duk.
- Riktig lagring: Unngå uregelmessig opptopping, tung last eller smale buer for å unngå mekanisk skade og deformering. Sørg for at kabelender forbli godt tette.
(III) Nøkkelpunkter for implementering
- Utvikle detaljerte prosedyrer: Formaliser de ovennevnte utvalgsprinsippene og vedlikeholdsmetodene til dette prosjektets "Tekniske spesifikasjoner for kabelutvalg" og "Vedlikeholdsprosedyrer for kabelsystem".
- Personell trening: Sikre at ingeniører, inkjøpspersonell og vedlikeholds-elektrikere forstår og strengt overholder utvalgsprinsippene og vedlikeholdsmetodene, spesielt temperaturkorrigeringfaktorer, tolkning av IR-skanning, og tettetettskontrollkrav.
- Opprett registreringer: Opprett komplette arkiver for hver viktig kabelrutte, med sporing av utvalgsgrunnlag, installasjonsoppgaver, testdata og vedlikeholdslogger.
- Tilby verktøy: Rust vedlikeholdspersonell med nødvendige verktøy og instrumenter (f.eks. IR-kamera, megohmmeter, loggbøker).
- Lukket sirkelstyring: Rapporter, vurder og reparér problemer funnet under inspeksjon umiddelbart; dokumenter og analyser rotorsaker, forbedre administrativ tiltak kontinuerlig.
(IV) Forventede resultater
Gjennom streng overholdelse av vitenskapelige utvalgsprinsipper og implementering av systematiske vedlikeholdsmetoder:
- Betydelig forbedring av systemets pålitelighet: Minimer kabelfeil forårsaket av upassende utvalg eller dårlig vedlikehold.
- Forlenge brukslevetid: Sakte ned isolasjonsaldring, realiser fullt ut designlevetiden til kabelene.
- Sikre personell- og eiendoms sikkerhet: Effektivt forebygg elektriske støt og brannrisiko forårsaket av kabeloveroppvarming, kortslutninger, etc.
- Optimaliser driftskostnader: Reduser kostnader knyttet til akutt reparing, produksjonstopper og dyre kablebytte.
- Overholde lover og standarder: Møte relevante nasjonale og bransjesikkerhetsregler for drift av elektrisk utstyr.
Denne planen kombinerer nøyaktig forhåndsvalg med helhetlig livssyklusstyring i bakenden, etablerer et kontinuerlig sikkerhetsgaranterende system for elektriske kabler.