
(I) Paliwanag ng Problema
Ang pagtitiyak na ang mga sistema ng kable ng kuryente ay ligtas, matatag, at epektibong nakapag-ooperasyon sa mahabang panahon ay mahalaga para mapanatili ang patuloy na produksyon, pang-araw-araw na pamumuhay, at operasyon ng mga pasilidad. Ang tamang pagpili ay ang pundasyon ng reliabilidad ng sistema, habang ang patuloy at epektibong pagmamaintain at pagpapahala ay ang pangunahing proteksyon laban sa mga pagkakamali, pagpapahaba ng buhay ng kable, at pag-iwas sa mga pagkawala ng ekonomiya at insidente ng kaligtasan. Ang paglabag sa mga prinsipyong ito o hindi sapat na pagmamaintain at pagpapahala ay maaaring magresulta sa sobrang bigat, sobrang init, mas maagang pagluma ng insulasyon, short circuit, at maging panganib ng apoy.
(II) Solusyon
2.1 Siyentipikong Prinsipyong Pagpili
Ang pagpili ng kable ay hindi simpleng batay sa mga pangangailangan ng load, kundi nangangailangan ng komprehensibong, multi-dimensiyonal, at forward-looking na pag-uuri. Ang mga pangunahing prinsipyo ay sumusunod:
- Pagtugma ng Load Current: Ang unang konsiderasyon ay ang halagang kontinuwal na operasyon ng load current. Ang line current ay dapat tama na makalkula batay sa mga kadahilanan kabilang ang konsumo ng power ng mga kagamitan, starting current (kasama ang frequency at duration ng pag-start), at ang pinakamataas na disenyo ng current ng sistema. Ang rated current-carrying capacity ng napiling kable ay dapat mas malaki o katumbas ng itinakdang halaga ng current, at ang tamang cross-sectional area ng conductor ay dapat napili batay sa mga nasabing pambansang/pang-industriyang pamantayan (halimbawa, GB/T 12706, IEC 60502, etc.). Ang overload operation ay estriktong ipinagbabawal.
- Koreksyon ng Ambient Temperature: Ang ambient temperature ay may malaking epekto sa ampacity ng kable.
- Mga Mataas na Temperatura Environment: Tulad ng mainit na gusali, tropikal na rehiyon, lugar na may mahigpit na cable trays/ladder racks, o malapit sa heat sources. Ang rated ampacity ay dapat binawasan gamit ang angkop na correction factor (karaniwang mas mababa sa 1) para sa temperatura na iyon. Dapat ibigay ang prayoridad sa mga kable na may high-temperature-resistant insulation materials (halimbawa, ang cross-linked polyethylene (XLPE) ay mas matatag laban sa init kaysa sa PVC) o mga kable na may mas mataas na rating ng temperatura.
- Mga Mababang Temperatura Environment: Ang mababang temperatura ay maaaring magresulta sa embrittlement ng materyales, na nakakaapekto sa installation at bending performance. Ang resistance grade ng kable sa mababang temperatura ay dapat isaalang-alang sa pagpili.
- Paraan ng Installation at Heat Dissipation Conditions:
- Paghihiwalay ng installation sa hangin (exposed, trays/ladder racks, conduits), direct burial sa lupa, conduit installation, o bundled installation.
- Ang iba't ibang paraan ng installation ay may malaking pagkakaiba sa kakayahan ng heat dissipation, na direktang nakakaapekto sa ampacity. Halimbawa, ang thermal resistivity ng lupa at depth ng burial ay dapat isaalang-alang para sa mga kable na inilibing; ang dense bundling ay significantly reduces ampacity at kailangan ng pagtingin sa ampacity tables para sa partikular na paraan ng installation o ang paggamit ng derating factors. Dapat ibigay ang prayoridad sa mga paraan na nakakatulong sa heat dissipation o hihintayin ang mas malaking margins.
- Pagtugma ng Voltage Level: Ang rated voltage ng kable (halimbawa, 0.6/1kV, 8.7/15kV, etc.) ay dapat mas malaki o katumbas ng operating voltage ng sistema plus anumang posible na transient overvoltages upang tiyakin ang sapat na lakas ng insulasyon.
- Uri ng Insulation at Sheath Material:
- Materyales ng Insulasyon: Pinili batay sa temperature rating, mechanical strength, dielectric properties, at flame retardancy (halimbawa, Low Smoke Zero Halogen - LSZH).
- Sheath Material: Dapat tugma sa mga pangangailangan ng kapaligiran:
- General Environment: PVC, PE, etc.
- Mataas na Mechanical Protection Requirement: Armored cables (steel tape, steel wire armor).
- Resistance sa Corrosion (halimbawa, chemical plants, salt spray areas): Non-magnetic metal armor (halimbawa, aluminum alloy tape) o espesyal na anti-corrosion sheaths.
- Flame Retardant/Fire Resistant: Piliin ang flame-retardant cables ng angkop na lebel (ZA, ZB, ZC, etc.) o fire-resistant cables (halimbawa, Mineral Insulated - MI).
- UV Resistance: Para sa outdoor use o direktang exposure sa sikat ng araw, ang mga materyales na resistant sa UV (halimbawa, black weather-resistant PVC/PE) ay mahalaga.
- Mga Pangangailangan ng Short-Circuit Current: Ang kable ay dapat matiis ang thermal effects na idinudulot ng maximum possible short-circuit current ng sistema sa oras ng pagkakaroon nito nang walang pinsala. Kailangan ng pagkalkula ng short-circuit thermal withstand current upang piliin ang kable na may sapat na cross-section o upang ipatupad ang iba pang mga protective measures.
2.2 Systematic Maintenance Management Methods
Ang regular at targeted maintenance inspections ay susi sa pag-identify ng mga hidden risks nang maagang at pag-iwas sa pag-escalate. Ang pangunahing mga paraan ay kasama:
- Periodic Infrared Thermographic Inspection (Cyclic Patrols):
- Core Objective: Non-contact accurate detection of abnormal temperature rises sa mga critical connection points tulad ng joints, terminations, connectors, at cable ends.
- Frequency: Inirerekomenda ang quarterly to semi-annually para sa mga critical areas at heavily loaded lines; at least annually para sa general areas; taasan ang frequency bago/at pagkatapos ng mga major events o sa panahon ng peak temperature seasons.
- Advantage: Maagang pag-identify ng mga hidden faults tulad ng poor connections, overloads, phase imbalance, etc., na nag-iwas sa panganib ng apoy.
- Environmental Suitability Check:
- Humid/Corrosive Environments: Focus sa pag-inspect ng integrity ng outer sheath ng kable (lalo na sa joints) para sa damage, aging, o cracking. Inspect ang sealing ng termination at waterproofing ng junction box. Gamitin ang espesyal na sealants o waterproof joints kung kinakailangan.
- Mechanical Damage Risk Areas: Inspect ang outer sheath ng kable para sa scratches, crushing, o pressure mula sa mga sharp objects; check ang stability ng trays/ladder racks at supports; inspect para sa mga signs ng unauthorized excavation o heavy machinery over buried sections.
- Insulation Performance Monitoring and Diagnostics (Preventive Testing):
- Regular Insulation Resistance Testing: Gumamit ng megger upang sukatin ang insulation resistance sa pagitan ng phases at ground upang matukoy ang significant deterioration o moisture ingress.
- Dielectric Loss Factor (Tanδ) o Partial Discharge Testing (for MV/HV Cables): Mas advanced diagnostic tools upang asesahin ang insulation aging at potential defects. Gumanap per scheduled intervals mandated by regulations.
- Lifecycle Management and Replacement Strategy:
- Recording and Analysis: Maintain detailed cable records (model, length, installation date, location, historical test data, repair history).
- Assessing Aging State: Evaluate the overall cable aging status considering service life, load history, environmental conditions, and historical test data (insulation resistance, Tanδ, partial discharge, etc.).
- Preventive Replacement: Develop planned replacement strategies for important circuit cables nearing design life or assessed to be in poor aging condition, avoiding passive failures causing greater losses.
- Storage and Spare Management:
- Storage Conditions: Ang spare cables ay dapat na iminumarkahan sa loob ng cool, dry, at well-ventilated warehouses.
- Avoid Direct Sunlight: Ang prolonged exposure sa sunlight ay dapat estriktong ipinagbabawal upang iwasan ang UV degradation na nagdudulot ng sheath at insulation aging, cracking, o embrittlement (lalo na significant para sa PVC). Ang temporary storage sa labas ng bahay ay nangangailangan ng pag-cover ng light-blocking tarp.
- Proper Storage: Iwasan ang haphazard stacking, heavy loads, o tight-radius bends upang iwasan ang mechanical damage at deformation. Siguraduhin na ang cable ends ay naka-seal nang maayos.
(III) Key Implementation Points
- Develop Detailed Procedures: Formalize the above selection principles and maintenance methods into this project's "Cable Selection Technical Specifications" and "Cable System Maintenance Procedures".
- Personnel Training: Ensure engineers, procurement personnel, and maintenance electricians understand and strictly adhere to selection principles and maintenance methods, particularly temperature correction factors, IR scan interpretation, and sealing inspection requirements.
- Establish Records: Maintain complete archives for each critical cable route, tracking selection basis, installation records, test data, and maintenance logs.
- Provide Tools: Equip maintenance personnel with necessary tools and instruments (e.g., IR camera, megger, logbooks).
- Closed-Loop Management: Promptly report, assess, and repair issues found during inspections; document and analyze root causes, continuously improving management measures.
(IV) Expected Outcomes
Through strict adherence to scientific selection principles and the implementation of systematic maintenance management:
- Significantly enhance system reliability: Minimize cable failures caused by improper selection or poor maintenance.
- Extend service life: Slow down insulation aging, fully realizing the design life potential of cables.
- Safeguard personnel and property safety: Effectively prevent electrical shock and fire risks caused by cable overheating, short circuits, etc.
- Optimize operating costs: Reduce costs associated with emergency repairs, production downtime, and expensive cable replacements.
- Comply with regulations and standards: Meet relevant national and industry safety regulations for electrical equipment operation management.
This plan combines meticulous front-end selection with comprehensive lifecycle management throughout the back-end, establishing a continuous security assurance system for electrical cables.