مخاطر الرطوبة في الكابلات والتصميم المتقدم للعزل المائي

بعد هطول أمطار غزيرة، تعطلت دائرة إمداد الطاقة الحيوية في نظام مترو الأنفاق بإحدى المدن. عند فحص الكابل، لوحظ وجود تراكيب مائية كثيفة في عازل البولي إيثيلين المتشابك (XLPE)، كما ظهر التآكل على سطح الموصل النحاسي. تسربت الرطوبة إلى الكابل عبر النهايات أو الوصلات أو الغلاف المتضرر، مما أدى إلى تدهور العزل وتآكل الموصل، الأمر الذي أثر بشدة على موثوقية الكابل على المدى الطويل.

تسرب المياه

يمكن للرطوبة أن تتسرب إلى الكابل عبر النهايات أو الوصلات غير المحكمة الإغلاق، أو التلف الميكانيكي، أو تشققات التقادم في مادة الغلاف، أو ارتفاع استرطابية مواد العزل أو الغلاف غير المانعة لتسرب الماء، أو الرطوبة المتبقية داخل طبقات العزل أو الحماية من عملية التصنيع. بالنسبة لكابلات الجهد المتوسط ​​والعالي، يؤدي تسرب الماء إلى تكوّن ما يُعرف بـ"شجرة الماء" داخل عازل البولي إيثيلين المتشابك (XLPE)، والتي قد تتطور إلى "أشجار كهربائية" تحت تأثير المجالات الكهربائية العالية، مما يؤدي في النهاية إلى انهيار العزل. كما يمكن للرطوبة أن تُسبب تآكل موصلات النحاس أو الألومنيوم، وزيادة مقاومة التلامس، وارتفاع درجة الحرارة الموضعي، وانخفاض مقاومة العزل، وزيادة تيار التسرب، والتسبب في أعطال التأريض في الحالات الشديدة، وتسريع تقادم مواد العزل والغلاف، مما يُقصر عمر الكابل.

نظام الحماية من الرطوبة

تعتمد الكابلات الحديثة ذات الجهد المتوسط ​​والمنخفض على مواد كابلات عالية الأداء لتشكيل أنظمة حجب الماء الشعاعية والطولية. يستخدم الحجب الشعاعي للماء أغلفة من الرصاص، أو أغلفة من الألومنيوم المموج الملحوم، أو أغلفة من النحاس، أو شريط مركب من الألومنيوم والبلاستيك (AL/PET) مع هياكل غلاف خارجي من البولي إيثيلين، مما يوفر حماية ميكانيكية ومقاومة للرطوبة الشعاعية. أما الحجب الطولي للماء فيستخدم أشرطة قابلة للتمدد بالماء.خيوط مانعة لتسرب الماءوتُستخدم معاجين ملفوفة حول أسلاك الكابلات، ومساحيق أو أشرطة مانعة لتسرب الماء مصنوعة من بوليمر فائق الامتصاص (SAP) توضع بين الموصلات وأسلاك الكابلات. تتمدد هذه المواد عند ملامستها للماء لتشكل حاجزًا ماديًا، مما يمنع بشكل فعال تسرب الرطوبة ويوفر حماية ثانوية لعزل XLPE ومواد غلاف LSZH.

هيكل كابل مقاوم للرطوبة

يتضمن كابل نموذجي متوسط ​​الجهد مقاوم للماء موصلات مجدولة من النحاس أو الألومنيوم، وطبقات حماية شبه موصلة مبثوقة، وعزل XLPE، وطبقة طولية مقاومة للماء (شريط مانع لتسرب الماءيتكون الكابل من عدة طبقات: طبقة خارجية من سلك معدني، وشريط مركب من الألومنيوم والبلاستيك الملحوم، وغلاف خارجي من البولي إيثيلين عالي الكثافة أو البولي أوليفين المقاوم للهب. يوفر هذا الهيكل نظام حماية كامل من الرطوبة شعاعيًا وطوليًا. وتحدد استقرارية وأداء كل مادة من مواد الكابل بشكل مباشر سلامة الكابل وعمره الافتراضي في البيئات المعقدة.

التركيب والصيانة

تعتمد الحماية الفعالة من الرطوبة أيضًا على التركيب والصيانة السليمين. يجب استخدام مواد مانعة للتسرب عالية الجودة ومتوافقة في نهايات الكابلات ووصلاتها، مثل مواد الانكماش الحراري أو البارد أو الإيبوكسي، لضمان إحكام الغلق. أثناء التركيب، يجب حماية الغلاف من التلف الميكانيكي، وتجنب تعريضه لأي قوى خارجية أثناء التشغيل. تُعد قياسات مقاومة العزل الدورية ضرورية لمراقبة مستويات الرطوبة في عزل XLPE ومواد غلاف LSZH. قد تتضمن أنظمة الكابلات الحديثة أيضًا أجهزة مراقبة تيار الغلاف لتوفير إنذارات فورية بتسرب الرطوبة.

تُعدّ الأشرطة العازلة للماء عالية الأداء، والخيوط/المعاجين العازلة للماء، ومواد الغلاف عالية الجودة، والتصميم الهيكلي المُحكم، والتركيب المُوحّد، عناصر أساسية لضمان موثوقية الكابلات على المدى الطويل. وبصفتها مُورّدًا مُحترفًا لمواد الكابلات، تُقدّم شركة ONE WORLD عزل XLPE عالي الجودة، ومواد غلاف LSZH، وأشرطة عازلة للماء، وخيوط/معاجين عازلة للماء، وأشرطة مُركّبة من الألومنيوم والبلاستيك، تُستخدم على نطاق واسع في كابلات الطاقة، وكابلات الاتصالات، وكابلات الجهد المتوسط ​​والمنخفض العازلة للماء، مما يُساعد العملاء على تعزيز مقاومة الكابلات للرطوبة وموثوقيتها على المدى الطويل.