أثناء تركيب واستخدام الكابل، قد يتعرض الكابل للتلف نتيجةً للإجهاد الميكانيكي، أو قد يُستخدم لفترة طويلة في بيئة رطبة ومائية، مما يؤدي إلى تسرب الماء الخارجي تدريجيًا إلى داخله. تحت تأثير المجال الكهربائي، يزداد احتمال تكوّن طبقة مائية على سطح عزل الكابل. ستؤدي طبقة الماء الناتجة عن التحليل الكهربائي إلى تشقق العزل، مما يُقلل من أداء العزل العام للكابل، ويؤثر على عمره الافتراضي. لذلك، يُعد استخدام الكابلات المقاومة للماء أمرًا بالغ الأهمية.
يُراعي عزل الكابلات المائي بشكل أساسي تسرب المياه على طول اتجاه موصل الكابل واتجاهه الشعاعي عبر غلاف الكابل. لذلك، يُمكن استخدام هيكل الكابل الشعاعي المقاوم للماء والطولي المقاوم للماء.
1. كابل شعاعي مقاوم للماء
الغرض الرئيسي من العزل الشعاعي هو منع تدفق المياه الخارجية المحيطة إلى الكابل أثناء الاستخدام. يتميز الهيكل المقاوم للماء بالخيارات التالية.
1.1 غلاف البولي إيثيلين المقاوم للماء
غلاف البولي إيثيلين المقاوم للماء ينطبق فقط على المتطلبات العامة لمقاومة الماء. بالنسبة للكابلات المغمورة في الماء لفترات طويلة، يجب تحسين أداء مقاومة الماء لكابلات الطاقة المغطاة بالبولي إيثيلين المقاومة للماء.
1.2 غلاف معدني مقاوم للماء
يُحقق الهيكل الشعاعي المقاوم للماء لكابلات الجهد المنخفض بجهد مُصنّف 0.6 كيلو فولت/1 كيلو فولت فأكثر، عادةً، من خلال طبقة حماية خارجية ولفّ داخلي طولي لحزام مُركّب من الألومنيوم والبلاستيك على الوجهين. أما كابلات الجهد المتوسط بجهد مُصنّف 3.6 كيلو فولت/6 كيلو فولت فأكثر، فتتمتع بمقاومة شعاعية للماء بفضل عمل حزام مُركّب من الألومنيوم والبلاستيك وخرطوم مقاومة شبه موصل. أما كابلات الجهد العالي ذات مستويات الجهد الأعلى، فيمكنها أن تكون مقاومة للماء باستخدام أغلفة معدنية، مثل أغلفة الرصاص أو أغلفة الألومنيوم المموجة.
يُطبق الغلاف الشامل المقاوم للماء بشكل أساسي على خندق الكابلات والمياه الجوفية المدفونة مباشرة وغيرها من الأماكن.
2. كابل عمودي مقاوم للماء
يمكن اعتبار مقاومة الماء الطولية عاملاً مساعداً في جعل موصل الكابل والعزل مقاومين للماء. عند تلف الطبقة الخارجية الواقية للكابل بسبب قوى خارجية، تخترق الرطوبة المحيطة عمودياً على طول موصل الكابل والعزل. لتجنب تلف الكابل بسبب الرطوبة، يمكن اتباع الطرق التالية لحمايته.
(1)شريط مانع لتسرب المياه
تُضاف منطقة تمدد مقاومة للماء بين قلب السلك المعزول وشريط الألمنيوم والبلاستيك المركب. يُلف شريط مانع تسرب الماء حول قلب السلك المعزول أو قلب الكابل، بنسبة تغطية وتغليف تبلغ 25%. يتمدد شريط مانع تسرب الماء عند تعرضه للماء، مما يزيد من إحكامه وغلاف الكابل، مما يحقق تأثير مانع تسرب الماء.
(2)شريط مانع لتسرب المياه شبه الموصل
يُستخدم شريط مانع تسرب الماء شبه الموصل على نطاق واسع في كابلات الجهد المتوسط، حيث يُلفّ حول طبقة الحماية المعدنية، مما يُحقق مقاومة طولية للماء للكابل. على الرغم من تحسين فعالية مانع تسرب الماء للكابل، إلا أن قطره الخارجي يزداد بعد لفّه حوله.
(3)حشوة مانعة لتسرب الماء
مواد الحشو المانعة للمياه عادة ما تكونخيط مانع لتسرب الماء(حبل) ومسحوق مانع لتسرب الماء. يُستخدم مسحوق مانع تسرب الماء غالبًا لسد الفجوات بين نوى الموصلات الملتوية. عندما يصعب تثبيت مسحوق مانع تسرب الماء على خيط الموصل الأحادي، يُمكن وضع لاصق الماء الموجب خارج خيط الموصل الأحادي، ثم لفّ مسحوق مانع تسرب الماء حول الموصل. يُستخدم خيط مانع تسرب الماء (حبل) غالبًا لسد الفجوات بين الكابلات ثلاثية النواة متوسطة الضغط.
3 الهيكل العام لمقاومة الكابل للماء
وفقًا لاختلاف بيئات الاستخدام والمتطلبات، تشمل هياكل الكابلات المقاومة للماء هياكل شعاعية، وهياكل طولية (بما في ذلك شعاعية)، وهياكل مقاومة للماء شاملة. كمثال، هيكل مانع لتسرب الماء لكابل متوسط الجهد ثلاثي النواة.
3.1 هيكل مقاوم للماء شعاعي لكابل الجهد المتوسط ثلاثي النواة
يعتمد العزل الشعاعي لكابل الجهد المتوسط ثلاثي النواة بشكل عام على شريط مانع لتسرب الماء شبه موصل وشريط ألومنيوم مطلي بالبلاستيك على الوجهين لتحقيق وظيفة مقاومة الماء. يتكون هيكله العام من: موصل، طبقة حماية موصلة، عازل، طبقة حماية عازلة، طبقة حماية معدنية (شريط نحاسي أو سلك نحاسي)، حشوة عادية، شريط مانع لتسرب الماء شبه موصل، شريط ألومنيوم مطلي بالبلاستيك على الوجهين، غلاف خارجي.
3.2 هيكل طولي مقاوم للماء لكابل الجهد المتوسط ثلاثي النواة
يستخدم كابل الجهد المتوسط ثلاثي النواة أيضًا شريطًا شبه موصل مانع لتسرب الماء وشريطًا من الألومنيوم مطليًا بالبلاستيك على الوجهين لتحقيق مقاومة الماء. بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم حبل مانع لتسرب الماء لسد الفراغات بين الكابلات ثلاثية النواة. يتكون هيكله العام من: موصل، طبقة حماية موصلة، عازل، طبقة حماية عازلة، شريط شبه موصل مانع لتسرب الماء، طبقة حماية معدنية (شريط نحاسي أو سلك نحاسي)، حشوة حبل مانع لتسرب الماء، شريط شبه موصل مانع لتسرب الماء، غلاف خارجي.
3.3 كابل جهد متوسط ثلاثي النواة ذو هيكل مقاوم للماء من جميع النواحي
يتطلب هيكل الكابل الشامل لحجب الماء أن يكون للموصل أيضًا تأثير حجب للماء، بالإضافة إلى متطلبات حجب الماء الشعاعي والطولي، لتحقيق حجب شامل للماء. يتكون هيكله العام من: موصل مانع لتسرب الماء، طبقة حماية للموصل، عازل، طبقة حماية عازلة، شريط شبه موصل مانع لتسرب الماء، طبقة حماية معدنية (شريط نحاسي أو سلك نحاسي)، حشوة حبل مانع لتسرب الماء، شريط شبه موصل مانع لتسرب الماء، غلاف طولي من شريط ألومنيوم مطلي بالبلاستيك على الوجهين، غلاف خارجي.
يمكن تحسين كابلات العزل المائي ثلاثية النواة إلى هياكل كابلات عزل مائي ثلاثية النواة (على غرار هيكل الكابلات الهوائية المعزولة ثلاثية النواة). أي، يُصنع كل كابل أولاً وفقًا لهيكل الكابل أحادي النواة، ثم تُلف ثلاثة كابلات منفصلة عبر الكابل لتحل محل الكابل ثلاثي النواة. بهذه الطريقة، لا يُحسّن هذا الكابل من مقاومته للماء فحسب، بل يُسهّل أيضًا تجهيزه وتركيبه ومدّه لاحقًا.
4. احتياطات صنع موصلات الكابلات المانعة لتسرب المياه
(1) حدد مادة الوصلة المناسبة وفقًا لمواصفات ونماذج الكابل لضمان جودة وصلة الكابل.
(2) تجنب اختيار الأيام الممطرة عند تركيب وصلات الكابلات العازلة للماء، لأن مياه الكابل ستؤثر بشكل خطير على عمر الكابل، وقد تحدث حوادث ماس كهربائي في حالات خطيرة.
(3) قبل تصنيع وصلات الكابلات المقاومة للماء، اقرأ تعليمات المنتج الخاصة بالشركة المصنعة بعناية.
(4) عند الضغط على أنبوب النحاس عند المفصل، يجب ألا يكون الضغط شديدًا جدًا، طالما تم الضغط عليه في الوضع المطلوب. بعد الضغط، يجب برد سطح النحاس النهائي بشكل مسطح دون أي نتوءات.
(5) عند استخدام موقد اللحام لصنع وصلة انكماش حراري للكابل، انتبه إلى تحرك موقد اللحام ذهابًا وإيابًا، وليس في اتجاه واحد باستمرار.
(6) يجب أن يتم تحديد حجم وصلة كابل الانكماش البارد وفقًا صارمًا لتعليمات الرسم، وخاصةً عند استخراج الدعم في الأنبوب المحجوز، ويجب توخي الحذر.
(7) إذا لزم الأمر، يمكن استخدام مادة مانعة للتسرب في مفاصل الكابل لإغلاقها وتحسين قدرة الكابل على مقاومة الماء بشكل أكبر.
وقت النشر: ٢٨ أغسطس ٢٠٢٤