Znate li vrste i uzroke kvarova napojnog kabela?

U elektroenergetskom sustavu kabeli služe kao medij za prijenos električne energije. Povremeno se javljaju različiti kvarovi zbog kojih se struja ne može normalno prenositi. Ove kvarove nazivamo kvarovima dovoda kabela. Ove greške mogu imati značajan utjecaj na pouzdanost napajanja i rad sustava. . Znate li koje vrste uobičajenih kvarova napojnog kabela postoje? Ovaj će vas članak provesti kroz jednostavnu analizu ovih vrsta kvarova i njihovih uzroka, u nadi da će poboljšati vaše razumijevanje.
Uobičajeni načini kvarova i kvarovi kabela uključuju električni inducirane kvarove, mehaničke kvarove, toplinske kvarove, kvarove uzrokovane oštećenjem zaštitnog sloja metala (poluvodiča), kvarove uzrokovane lošim kontaktom s metalnim ekranom, itd. U nastavku objašnjavamo svaki kvar zasebno.
Električni inducirana greška
To uključuje munje, prenapone i djelomična pražnjenja. Djelomična pražnjenja mogu biti uzrokovana loše projektiranim izolacijskim sustavima ili greškama u proizvodnji.
Mehanički kvar
Tijekom instalacije mogu se pojaviti mehanički uzrokovani kvarovi zbog korištenja prekomjernih sila povlačenja i/ili prekoračenja minimalnog radijusa savijanja. Kabeli se također mogu oštetiti tijekom izgradnje kada se oprema za zemljane radove ukopava u kabele ili skupine kabelskih kanala, poput podmorskih kabela. Ponovljeno savijanje i uvijanje tijekom postavljanja ili uporabe može uzrokovati nepovratno naprezanje žice.
Kvar izazvan toplinom
Toplinska degradacija uzrokuje gubitak fizikalnih svojstava izolacije kabela zbog preopterećenja i/ili pretjerano visokih temperaturnih uvjeta okoline koji premašuju njegove projektne mogućnosti tijekom duljeg vremenskog razdoblja.
Kvar uzrokovan oštećenjem metalnog (poluvodičkog) oklopa
Ovaj način kvara opisuje gdje štit prestaje obavljati svoju funkciju. Da bi štit mogao obavljati svoju funkciju, njegov volumni otpor mora ostati dovoljno nizak cijelo vrijeme. Međutim, kada je metalni štit oštećen ili korodiran, na njegov volumenski otpor utječe temperatura.
Na višim temperaturama, volumni otpor metalnih štitova značajno se povećava (zbog vršnih opterećenja, neuravnoteženih struja ili cirkulirajućih struja), stvarajući visoke naponske gradijente na oštrim metalnim rubovima, što dovodi do koronskih učinaka/pražnjenja i oštećenja luka (izvana prema unutra) . Korona i električni luk mogu na kraju uzrokovati kvar izolacije kabela.
Kvar uzrokovan lošim kontaktom metalne zaštite
U ovom slučaju, metalni zaštitni sloj i zaštitni sloj poluvodičke trake su izolirani zbog lošeg kontakta, što može biti uzrokovano slojem korozije ili nakupljanjem kamenca na metalnom zaštitnom sloju. Ova situacija će stvoriti potencijalnu razliku između poluvodičkog oklopa i metalnog oklopa, što će uzrokovati luk između dva oklopa.
To će uzrokovati oštećenje lukom izvana u zaštitnom i izolacijskom sloju poluvodiča i na kraju dovesti do kvara kabela, što je ozbiljnije ako postoji više područja lošeg kontakta ili prekida između dva zaštitna sustava. Većinu vremena kvar se javlja na terminalu ili konektoru.
Nakon što smo razumjeli vrste kvarova napojnog kabela, pogledajmo uzroke kvarova napojnog kabela. Kvarovi ulagača kabela mogu biti uzrokovani sljedećim problemima:
Starenje
Korozija plašta
Električni kvar
Vatra i udari munje
Pregrijavanje kabela
mehanički kvar
Vlaga u izolaciji
Pogrešan izbor ili primjena
Diferencijalna zaštita za zaštitu vodova kabela
Idealan način zaštite bilo kojeg uređaja elektroenergetskog sustava je usporedba struje koja ulazi u uređaj sa strujom koja izlazi iz uređaja. U normalnim zdravstvenim uvjetima to dvoje je jednako. Ako dvije struje nisu jednake, mora postojati kvar.
Diferencijalna zaštita napojnih vodova često je korištena zaštitna shema za otkrivanje i izolaciju kvarova na napojnim vodovima. Ako dođe do kvara, kao što je kratki spoj na liniji ili uzemljenje, struja se mijenja i uređaj za diferencijalnu zaštitu detektira strujnu razliku, aktivirajući zaštitnu radnju za izolaciju kvara. Diferencijalna zaštita obično se sastoji od zaštitne opreme, releja i strujnih transformatora.
Nije ekonomično niti praktično osigurati komunikacijski kanal između dva kraja dovoda kako bi se omogućila usporedba struje koja ulazi i izlazi iz dovoda. Stoga se ova vrsta zaštite obično ne koristi na niskonaponskim kabelskim napojnim vodovima, ali se često koristi na srednjim i visokonaponskim napojnim sustavima. U ovom trenutku diferencijalna zaštita služi kao glavna zaštita, a prekostrujna zaštita služi kao pomoćna zaštita.
Treba napomenuti da projektiranje i primjena diferencijalne zaštite moraju sveobuhvatno razmotriti karakteristike voda, čimbenike utjecaja i moguće nenormalne uvjete, kao što su promjene opterećenja, neravnoteža kapaciteta, itd. Osim toga, stabilnost diferencijalne zaštite također treba pažljivo ispitati i provjeriti kako bi se osigurala njegova pouzdanost i točnost u stvarnom radu.