በሺዎች የሚቆጠሩ ማይል ​​ርቀት ላይ ብርሃን መላክ - የከፍተኛ ቮልቴጅ ኬብሎችን ምስጢር እና ፈጠራ ማሰስ

በዘመናዊ የኃይል ስርዓቶች ውስጥ ከፍተኛ ቮልቴጅ ያላቸው ኬብሎች ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ። በከተሞች ውስጥ ከመሬት በታች የኃይል መረቦች እስከ ተራሮችና ወንዞች ላይ ረጅም ርቀት የሚያስተላልፉ የስርጭት መስመሮች ድረስ፣ ከፍተኛ ቮልቴጅ ያላቸው ኬብሎች የኤሌክትሪክ ኃይል ቀልጣፋ፣ የተረጋጋ እና ደህንነቱ የተጠበቀ ስርጭትን ያረጋግጣሉ። ይህ ጽሑፍ ከከፍተኛ ቮልቴጅ ኬብሎች ጋር የተያያዙ የተለያዩ ቴክኖሎጂዎችን በጥልቀት ይዳስሳል፣ ይህም አወቃቀራቸውን፣ ምደባቸውን፣ የማኑፋክቸሪንግ ሂደታቸውን፣ የአፈጻጸም ባህሪያቸውን፣ ተከላ እና ጥገናን ያካትታል።
1. የከፍተኛ ቮልቴጅ ኬብሎች መሰረታዊ መዋቅር

ከፍተኛ ቮልቴጅ ያላቸው ኬብሎች በዋናነት ከኮንዳክተሮች፣ ከኢንሱሌሽን ንብርብሮች፣ ከጋሻ ንብርብሮች እና ከመከላከያ ንብርብሮች የተዋቀሩ ናቸው።

ኮንዳክተር ለኤሌክትሪክ ማስተላለፊያ ቻናል ሲሆን ብዙውን ጊዜ ከመዳብ ወይም ከአሉሚኒየም የተሰራ ነው። መዳብ ጥሩ ኮንዳክቲቭነት እና ተለዋዋጭነት አለው፣ አልሙኒየም ደግሞ በአንጻራዊነት ዝቅተኛ ዋጋ እና ቀላል ክብደት አለው። እነዚህ ኮንዳክተሮች በአጠቃላይ ተለዋዋጭነትን ለመጨመር ባለብዙ ክር የተጠማዘዙ ሽቦዎች መልክ ናቸው።

የኢንሱሌሽን ንብርብር የከፍተኛ ቮልቴጅ ገመድ ቁልፍ አካል ሲሆን ይህም የአሁኑን ፍሳሽ ለመከላከል እና አስተላላፊውን ከውጭው ዓለም ለይቶ ለማውጣት ሚና ይጫወታል። የተለመዱ የኢንሱሌሽን ቁሳቁሶች ተሻጋሪ-ሊንክ ፖሊ polyethylene (XLPE)፣ የዘይት ወረቀት፣ ወዘተ ያካትታሉ። XLPE እጅግ በጣም ጥሩ የኤሌክትሪክ ባህሪያት፣ የሙቀት መቋቋም እና የሜካኒካል ጥንካሬ ያለው ሲሆን በዘመናዊ ከፍተኛ ቮልቴጅ ኬብሎች ውስጥ በስፋት ጥቅም ላይ ይውላል።

የመከላከያው ንብርብር ወደ ውስጣዊ መከላከያ እና ውጫዊ መከላከያ ይከፈላል። ውስጣዊው መከላከያ የኤሌክትሪክ መስክ ወጥነት እንዲኖረው እና የአካባቢው ፈሳሽ የኢንሱሌሽን ንብርብርን እንዳይጎዳ ለመከላከል ይጠቅማል፤ ውጫዊው መከላከያ በኬብሉ ላይ ያለውን የውጭ ኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ጣልቃ ገብነትን ሊቀንስ እና ገመዱ በውጭው ዓለም ላይ የኤሌክትሮማግኔቲክ ተጽእኖ እንዳያሳርፍ ሊከላከል ይችላል።

የመከላከያው ንብርብር በዋናነት ገመዱን እንደ ሜካኒካል ጉዳት፣ የኬሚካል ዝገት እና የውሃ ጣልቃ ገብነት ባሉ ውጫዊ ምክንያቶች ከሚደርስ ጉዳት ይጠብቃል። ብዙውን ጊዜ ከብረት ጋሻ እና ከውጪ ሽፋን የተዋቀረ ነው። የብረት ጋሻው ሜካኒካል ጥንካሬን ሊሰጥ ይችላል፣ እና ውጫዊው ሽፋን የውሃ መከላከያ እና ፀረ-ዝገት ተግባራት አሉት።

2. የከፍተኛ ቮልቴጅ ኬብሎች ምደባ

እንደ ቮልቴጅ ደረጃው፣ ከፍተኛ ቮልቴጅ ያላቸው ኬብሎች መካከለኛ ቮልቴጅ ያላቸው ኬብሎች (በአጠቃላይ 3-35kV)፣ ከፍተኛ ቮልቴጅ ያላቸው ኬብሎች (35-110kV)፣ እጅግ ከፍተኛ ቮልቴጅ ያላቸው ኬብሎች (110-500kV) እና እጅግ ከፍተኛ ቮልቴጅ ያላቸው ኬብሎች (ከ500kV በላይ) ሊከፈሉ ይችላሉ። የተለያዩ የቮልቴጅ ደረጃዎች ያላቸው ኬብሎች በመዋቅራዊ ዲዛይን፣ በኢንሱሌሽን መስፈርቶች፣ ወዘተ ይለያያሉ።

ከላይ ከተጠቀሱት የ XLPE ኬብሎች እና የዘይት-ወረቀት ኬብሎች በተጨማሪ ከኢቲሊን-ፕሮፒሊን የጎማ ኬብሎችም አሉ። የዘይት-ወረቀት ኬብሎች ረጅም ታሪክ አላቸው፣ ነገር ግን በከፍተኛ የጥገና ወጪያቸው እና በሌሎች ምክንያቶች ቀስ በቀስ በ XLPE ኬብሎች ተተክተዋል። የኤቲሊን ፕሮፒሊን የጎማ ኬብል ጥሩ ተለዋዋጭነት እና የአየር ሁኔታ መቋቋም የሚችል ሲሆን ለአንዳንድ ልዩ አጋጣሚዎች ተስማሚ ነው።
3. የከፍተኛ ቮልቴጅ ገመድ የማምረት ሂደት

ከፍተኛ ቮልቴጅ ያለው ገመድ ማምረት ውስብስብ እና ስሱ ሂደት ነው።

የኮንዳክተሮች ማምረት በመጀመሪያ የመዳብ ወይም የአሉሚኒየም ጥሬ ዕቃዎችን መዘርጋት፣ መጠምዘዝ እና ሌሎች ሂደቶችን ይጠይቃል፤ ይህም የኮንዳክተሩን የመለኪያ ትክክለኛነት እና ሜካኒካል ባህሪያት ለማረጋገጥ ነው። በማጠምዘዝ ሂደት ውስጥ የክሮቹ ክሮች የኮንዳክተሩን ኮንዳክሽን ለማሻሻል በቅርበት መደርደር አለባቸው።

የኢንሱሌሽን ንብርብር ማውጣት ከዋና ዋና ደረጃዎች አንዱ ነው። ለ XLPE የኢንሱሌሽን ንብርብር፣ የ XLPE ቁሳቁስ በከፍተኛ ሙቀት ይወጣል እና በኮንዳክተር ላይ በእኩል ይጠቀለላል። በማውጣት ሂደቱ ወቅት፣ እንደ የሙቀት መጠን፣ ግፊት እና የመውጣት ፍጥነት ያሉ መለኪያዎች የንጣፉ ጥራት እና ውፍረት ወጥነት ለማረጋገጥ በጥብቅ ቁጥጥር ሊደረግባቸው ይገባል።

የመከላከያው ንብርብር ብዙውን ጊዜ የሚሠራው በብረት ሽቦ ሽመና ወይም በብረት ቴፕ መጠቅለያ ነው። የውስጣዊውና የውጪ ጋሻዎች የማምረት ሂደቶች ትንሽ የተለያዩ ናቸው፣ ነገር ግን ሁለቱም የመከላከያውን ንብርብር ትክክለኛነት እና ጥሩ የኤሌክትሪክ ግንኙነትን ማረጋገጥ አለባቸው።

በመጨረሻም፣ የመከላከያ ንብርብር ማምረት የብረት ጋሻውን መትከል እና የውጪውን ሽፋን ማውጣትን ያካትታል። የብረት ጋሻው በኬብሉ ላይ በጥብቅ መገጣጠም አለበት፣ እና የውጪው ሽፋን መውጣት እንደ አረፋዎች እና ስንጥቆች ያሉ ጉድለቶች ሳይኖሩበት ለስላሳ ገጽታ ማረጋገጥ አለበት።
4. የከፍተኛ ቮልቴጅ ኬብሎች የአፈጻጸም ባህሪያት

በኤሌክትሪክ አፈጻጸም ረገድ፣ ከፍተኛ ቮልቴጅ ያላቸው ኬብሎች ከፍተኛ የኢንሱሌሽን መቋቋም፣ ዝቅተኛ የዲኤሌክትሪክ ኪሳራ እና ጥሩ የቮልቴጅ መቋቋም ሊኖራቸው ይገባል። ከፍተኛ የኢንሱሌሽን መቋቋም የአሁኑን ፍሳሽ በብቃት ይከላከላል፣ ዝቅተኛ የዲኤሌክትሪክ ኪሳራ በማስተላለፊያ ጊዜ የኤሌክትሪክ ኃይል መጥፋትን ይቀንሳል፣ እና ጥሩ የቮልቴጅ መቋቋም ገመዱ በከፍተኛ ቮልቴጅ አካባቢ ደህንነቱ በተጠበቀ ሁኔታ እንዲሠራ ያረጋግጣል።

በሜካኒካል ባህሪያት ረገድ፣ ገመዱ በቂ የመሸከም ጥንካሬ፣ የማጠፍ ራዲየስ እና የመተኮስ መቋቋም ሊኖረው ይገባል። በመጫን እና በአሠራር ወቅት ገመዱ ለመለጠጥ፣ ለማጠፍ እና ለውጫዊ የኃይል ተጽዕኖ ሊጋለጥ ይችላል። የሜካኒካል ባህሪያቱ በቂ ካልሆኑ የኬብል ጉዳት በቀላሉ ሊከሰት ይችላል።

የሙቀት አፈጻጸምም አስፈላጊ ገጽታ ነው። ገመዱ በተለይም ከፍተኛ ጭነት ባለበት ጊዜ በሚሠራበት ጊዜ ሙቀትን ያመነጫል። ስለዚህ ገመዱ ጥሩ የሙቀት መቋቋም ሊኖረው እና እንደ መከላከያ እርጅና ያሉ ችግሮች ሳይኖሩበት በተወሰነ የሙቀት ክልል ውስጥ በመደበኛነት መሥራት መቻል አለበት። የXLPE ገመድ በአንጻራዊ ሁኔታ ጥሩ የሙቀት መቋቋም ችሎታ ያለው ሲሆን ለረጅም ጊዜ በከፍተኛ ሙቀት ሊሠራ ይችላል።
5. የከፍተኛ ቮልቴጅ ኬብሎችን መትከል እና ጥገና

በመትከል ረገድ፣ የመጀመሪያው ነገር የኬብሉን የመለጠፍ መንገድ ምክንያታዊ እና ደህንነቱ የተጠበቀ መሆኑን ለማረጋገጥ መንገዱን ማቀድ ነው። በመትከያው ሂደት ውስጥ፣ የኬብሉን ከመጠን በላይ መዘርጋት፣ ማጠፍ እና መውረድን ለማስወገድ ጥንቃቄ መደረግ አለበት። ለረጅም ርቀት የኬብል ዝርጋታ፣ እንደ የኬብል ማጓጓዣ ያሉ መሳሪያዎች ብዙውን ጊዜ ለግንባታ ይረዳሉ።

የኬብል መገጣጠሚያዎች ማምረት በመጫኛ ሂደቱ ውስጥ ቁልፍ አገናኝ ነው። የመገጣጠሚያው ጥራት በቀጥታ የኬብሉን የአሠራር አስተማማኝነት ይነካል። መገጣጠሚያዎችን በሚሠሩበት ጊዜ ገመዱ መገለል፣ ማጽዳት፣ መገናኘት እና መከላከያ ማድረግ አለበት። የመገጣጠሚያው የኤሌክትሪክ እና የሜካኒካል ባህሪያት መስፈርቶቹን ማሟላታቸውን ለማረጋገጥ እያንዳንዱ እርምጃ ከሂደቱ መስፈርቶች ጋር በሚስማማ መልኩ በጥብቅ መከናወን አለበት።

የጥገና ሥራ ለከፍተኛ ቮልቴጅ ኬብሎች ለረጅም ጊዜ የተረጋጋ አሠራር አስፈላጊ ነው። መደበኛ ምርመራዎች የኬብሉ ገጽታ ተጎድቶ እንደሆነ ወይም ሽፋኑ ተጎድቶ እንደሆነ ወዲያውኑ መለየት ይችላሉ። በተመሳሳይ ጊዜ፣ አንዳንድ የሙከራ መሳሪያዎች የኬብሉን የኢንሱሌሽን አፈጻጸም እና ከፊል መውጣቱን ለመፈተሽ ሊያገለግሉ ይችላሉ። ችግሮች ከተገኙ፣ በጊዜ መጠገን ወይም መተካት አለባቸው።

6. የከፍተኛ ቮልቴጅ ኬብሎች አለመሳካት እና መለየት

የከፍተኛ ቮልቴጅ ኬብሎች የተለመዱ ብልሽቶች የኢንሱሌሽን መበላሸት፣ የኮንዳክተር መቆራረጥ እና የመገጣጠሚያ ውድቀትን ያካትታሉ። የኢንሱሌሽን መበላሸት የሚከሰተው በኢንሱሌሽን እርጅና፣ ከፊል ፈሳሽ ወይም ውጫዊ ከመጠን በላይ ቮልቴጅ ምክንያት ሊሆን ይችላል። የኮንዳክተር መቆራረጥ ብዙውን ጊዜ የሚከሰተው በሜካኒካል ውጫዊ ኃይል ወይም ለረጅም ጊዜ በሚቆይ ከመጠን በላይ ጫና ነው። የመገጣጠሚያ ውድቀት የሚከሰተው በደካማ የመገጣጠሚያ ማምረቻ ሂደት ወይም በስራ ላይ በሚውል ከባድ ማሞቂያ ምክንያት ሊሆን ይችላል።

እነዚህን ጉድለቶች ለመለየት ብዙ የመለየት ዘዴዎች አሉ። ከፊል የመውጣት ምርመራ በተለምዶ ጥቅም ላይ የሚውል ዘዴ ነው። በኬብሉ ውስጥ ከፊል የመውጣት ውጤት የሚፈጠረውን ምልክት በመለየት፣ በኬብሉ ውስጥ የኢንሱሌሽን ጉድለቶች መኖራቸውን ወይም አለመኖራቸውን ማወቅ ይቻላል። የመቋቋም ቮልቴጅ ሙከራው የኬብሉን የመቋቋም አቅም መለየት እና ሊሆኑ የሚችሉ የኢንሱሌሽን ችግሮችን ማግኘት ይችላል። በተጨማሪም፣ የኢንፍራሬድ የሙቀት ምስል ቴክኖሎጂ በኬብሉ ወለል ላይ ያለውን የሙቀት ስርጭት መለየት ይችላል፣ ስለዚህ ገመዱ እንደ የአካባቢ ሙቀት መጨመር ያሉ ችግሮች እንዳሉት ለማወቅ።
7. በኃይል ስርዓቶች ውስጥ የከፍተኛ ቮልቴጅ ኬብሎች አተገባበር እና ልማት አዝማሚያ

በሃይል ስርዓቶች ውስጥ ከፍተኛ ቮልቴጅ ያላቸው ኬብሎች በከተማ የኃይል ፍርግርግ ትራንስፎርሜሽን፣ በትላልቅ የኃይል ጣቢያዎች የሚወጡ መስመሮች፣ በባህር ሰርጓጅ ገመድ ማስተላለፊያ እና በሌሎች መስኮች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ። በከተማ የኃይል ፍርግርግ ውስጥ፣ ውስን ቦታ ስላለ፣ የመሬት ውስጥ ኬብሎች አጠቃቀም ቦታን ሊቆጥብ እና የከተማዋን ውበት ሊያሻሽል ይችላል። ትላልቅ የኃይል ማመንጫዎች የሚወጡ መስመሮች ኤሌክትሪክን ወደ ሩቅ ንዑስ ጣቢያዎች ለማስተላለፍ ከፍተኛ ቮልቴጅ ያላቸው ኬብሎችን መጠቀም ያስፈልጋቸዋል። የባህር ሰርጓጅ ገመድ ማስተላለፊያ የባህር ተሻጋሪ የኃይል ማስተላለፊያን እውን ማድረግ እና ለደሴቶች እና ለባህር ዳርቻ አካባቢዎች የተረጋጋ የኃይል አቅርቦት መስጠት ይችላል።

የኃይል ቴክኖሎጂ ቀጣይነት ባለው እድገት፣ ከፍተኛ ቮልቴጅ ያላቸው ኬብሎችም አንዳንድ የልማት አዝማሚያዎችን አሳይተዋል። አንደኛው ከፍተኛ የቮልቴጅ መጠን ያላቸው ኬብሎች ምርምርና ልማት እና አተገባበር ነው። የረጅም ርቀት የኃይል ማስተላለፊያ ፍላጎት እየጨመረ በመምጣቱ፣ እጅግ ከፍተኛ የቮልቴጅ ኬብሎች ልማት ትኩረት ይሆናል። ሁለተኛው የኬብሎች ብልህነት ነው። ዳሳሾችን እና ሌሎች መሳሪያዎችን ከኬብሉ ጋር በማዋሃድ፣ የኬብሉን የአሠራር ሁኔታ እና የስህተት ማስጠንቀቂያ በእውነተኛ ጊዜ መከታተል ይቻላል፣ በዚህም የኬብሉን የአሠራር አስተማማኝነት ያሻሽላል። ሦስተኛው ለአካባቢ ተስማሚ የሆኑ ኬብሎች ልማት ነው። ሰዎች ለአካባቢ ጥበቃ ያላቸው መስፈርቶች እየጨመሩ ሲሄዱ፣ ዝቅተኛ ብክለት ያላቸው፣ እንደገና ጥቅም ላይ ሊውሉ የሚችሉ የኬብል ቁሳቁሶች ምርምር እና ልማት የወደፊት የልማት አቅጣጫ ይሆናል።