ความผิดพลาด ใน หมวก สายเคเบิล: สาเหตุ, อันตราย, วิธี การ ค้น พบ และ วิธี แก้ไข

ข้อบกพร่องของปลอกสายเคเบิล: สาเหตุ อันตราย วิธีการตรวจจับ และวิธีแก้ไข

การแนะนำ

ในระบบไฟฟ้าสมัยใหม่ สายไฟทำหน้าที่เป็นแกนหลักของการส่งผ่านพลังงาน จากเครือข่ายการกระจายสินค้าในเมืองไปจนถึงสวนอุตสาหกรรม ตั้งแต่สถานีพลังงานทดแทนไปจนถึงระบบขนส่งทางราง การใช้งานเคเบิลยังคงขยายตัวอย่างต่อเนื่องในสถานการณ์ที่หลากหลาย ตามสถิติของ State Grid Corporation ความยาวรวมของสายไฟที่มีพิกัด 10kV ขึ้นไปในจีนได้เกินกว่า 1.5 ล้านกิโลเมตรภายในสิ้นปี 2568 อย่างไรก็ตาม เนื่องจากอายุของสายเคเบิลและสภาพแวดล้อมในการทำงานมีความซับซ้อนมากขึ้น ข้อบกพร่องของปลอกสายเคเบิลจึงกลายเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟ

ความจริงที่ถูกมองข้ามบ่อยครั้งก็คือความล้มเหลวของฉนวนหลักสายเคเบิลส่วนใหญ่สามารถสืบย้อนไปถึงความเสียหายของปลอกหุ้ม ปลอกสายเคเบิลทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันทางกายภาพตัวแรก เมื่อเกิดการรั่วไหล ความชื้น สารเคมี และจุลินทรีย์จะแทรกซึมเข้าไปภายในสายเคเบิล กัดกร่อนเกราะโลหะและชั้นฉนวนหลักอย่างต่อเนื่อง ท้ายที่สุดนำไปสู่ความผิดพลาดของกราวด์หรือการลัดวงจรแบบเฟสต่อเฟส จากข้อมูลของสถาบันวิจัยพลังงานไฟฟ้าแห่งประเทศจีน ประมาณ 42% ของความผิดพลาดของสายเคเบิลจ่ายไฟ 10kV-35kV มีความสัมพันธ์โดยตรงกับความเสียหายของปลอกหุ้ม

บทความนี้นำเสนอการวิเคราะห์ทางวิศวกรรมอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับสาเหตุข้อบกพร่องของปลอกสายเคเบิล อันตราย วิธีการตรวจจับ และกลยุทธ์การป้องกัน เพื่อให้บุคลากรในการบำรุงรักษาระบบไฟฟ้ามีกรอบความรู้ที่ครอบคลุมสำหรับการจัดการสุขภาพของปลอกสายเคเบิล

ส่วนที่ 1: ทำความเข้าใจกับปลอกสายเคเบิล

1.1 การก่อสร้างสายเคเบิลขั้นพื้นฐาน

ยกตัวอย่างสายไฟหุ้มฉนวน XLPE YJV22 10kV ทั่วไป โครงสร้างจากด้านในสุดไปด้านนอกสุดประกอบด้วย:

• คอนดักเตอร์: แกนทองแดงหรืออะลูมิเนียม ทำหน้าที่ส่งกระแสไฟ
• โล่ตัวนำ: ชั้นกึ่งตัวนำที่ทำให้การกระจายสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ
• ฉนวนหลัก: โพลีเอทิลีนแบบครอสลิงค์ (XLPE) ทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าขณะใช้งาน
• ฉนวนกันเสียง: ชั้นกึ่งตัวนำทำงานร่วมกับเกราะโลหะ
• โล่โลหะ: เทปทองแดงหรือลวดถักเปีย นำกระแสลัดวงจรและสร้างวงจรกราวด์
• ฝักด้านใน: ปกป้องชั้นเกราะโลหะ
• ชั้นเกราะ: เทปเหล็กหรือลวดเหล็กให้การปกป้องทางกล
• เปลือกนอก: ชั้นนอกสุด ปกป้องสายเคเบิลทั้งหมดจากอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมภายนอก

1.2 หน้าที่หลักของเปลือกนอก

เปลือกด้านนอกทำหน้าที่เป็นผิวหนังป้องกันสายเคเบิล โดยทำหน้าที่สำคัญสามประการ:

การป้องกันทางกล: ป้องกันการเสียดสีระหว่างการติดตั้ง แรงอัดจากหินทดแทน และความเค้นของดินระหว่างการใช้งาน สายเคเบิลที่ไม่มีปลอกหุ้มที่สมบูรณ์จะทำให้เกราะโลหะและชั้นเกราะสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนใต้ดินโดยตรง

กันซึมและกั้นความชื้น: ป้องกันน้ำและความชื้นเข้าไปในภายในสายเคเบิล ในขณะที่วัสดุฉนวน XLPE โดยเนื้อแท้มีการดูดซึมน้ำต่ำมาก แต่เมื่อความชื้นเข้าสู่สายเคเบิลผ่านปลอกที่เสียหาย ก็สามารถสร้างต้นไม้น้ำภายในชั้นฉนวน และทำให้ความเป็นฉนวนลดลงอย่างต่อเนื่อง

การแยกสารเคมี: ป้องกันสารที่เป็นกรด ด่าง และน้ำเกลือในดินไม่ให้สัมผัสโดยตรงกับเกราะโลหะและชั้นเกราะ ฟังก์ชั่นนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีระดับน้ำใต้ดินสูงหรือการปนเปื้อนในดินอย่างมีนัยสำคัญ

1.3 วัสดุเปลือกทั่วไป

ส่วนที่ 2: สาเหตุหลักของข้อบกพร่องของปลอกสายเคเบิล

ข้อบกพร่องของปลอกไม่ค่อยเกิดจากปัจจัยเดียว โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นจากปฏิสัมพันธ์สะสมของกลไกหลายอย่างในช่วงเวลาที่ขยายออกไป จากการวิเคราะห์ทางสถิติของกรณีข้อบกพร่อง สาเหตุหลักสามารถแบ่งได้ดังนี้

2.1 ความเสียหายทางกล (ประมาณ 35% ของคดี)

ความเสียหายทางกลยังคงเป็นสาเหตุหลักของความผิดปกติของปลอกหุ้ม

ความเสียหายระหว่างการติดตั้ง: ความตึงในการดึงที่มากเกินไป รัศมีการโค้งงอต่ำกว่าข้อกำหนดขั้นต่ำ หรือการเสียดสีกับช่องท่อร้อยสายและขอบฉากรองรับ ล้วนเป็นสาเหตุให้เกิดรอยตำหนิของปลอกหรือการฉีกขาดได้ ในระหว่างโครงการรถไฟใต้ดินในเมืองหลวงของจังหวัด ส่วนสายเคเบิล 110kV ยาว 2.3 กม. ผ่านการทดสอบฉนวนเปลือกหลังจากวางและเผยให้เห็นจุดเสียหายสามจุด โดยทั้งหมดสืบเนื่องจากการสัมผัสกับขอบคมของฉากยึดสายเคเบิลระหว่างการดึง

ความเสียหายจากการก่อสร้างของบุคคลที่สาม: การขุดถนนในเขตเทศบาล การดัดแปลงท่อส่งก๊าซ การติดตั้งสายโทรคมนาคม และกิจกรรมการก่อสร้างของบุคคลที่สามอื่นๆ เป็นสาเหตุหลักของความเสียหายของปลอกสายเคเบิลจำหน่ายในเมือง แรงกระแทกจากบุ้งกี๋ของรถขุดนั้นเกินกว่าความทนทานทางกลของปลอกอย่างมาก

ความดันดินและการทรุดตัว: ในดินอ่อนหรือพื้นที่ถมทดแทน การทรุดตัวของดินที่ไม่สม่ำเสมอจะทำให้เกิดความเครียดจากการดัดงอเฉพาะจุดบนสายเคเบิล ซึ่งอาจทำให้เปลือกแตกร้าวภายใต้การรับน้ำหนักในระยะยาว ผลกระทบของความเข้มข้นของความเครียดจะเด่นชัดโดยเฉพาะในบริเวณที่สายเคเบิลเคลื่อนที่ผ่านส่วนต่อประสานทางธรณีวิทยาที่แตกต่างกัน เช่น การเปลี่ยนจากดินอ่อนเป็นชั้นหิน

2.2 ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม (ประมาณ 28% ของคดี)

การย่อยสลายด้วยรังสียูวี: สำหรับส่วนของสายเคเบิลที่เปิดเผยเหนือพื้นดินที่จุดสิ้นสุดภายนอกอาคาร รังสีอัลตราไวโอเลตจะช่วยเร่งการแก่ของปลอกพีวีซี ทำให้เกิดความเปราะและแตกร้าว แม้ว่าจะใช้วัสดุ PE แต่การสัมผัสรังสียูวีเป็นเวลานานก็เพียงพอที่จะทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กบนพื้นผิวได้

การปั่นจักรยานด้วยความร้อน: ความแปรผันของอุณหภูมิในแต่ละวันและตามฤดูกาลทำให้เกิดการขยายตัวทางความร้อนและการหดตัวซ้ำๆ ของวัสดุเปลือกหุ้ม ในพื้นที่ภาคเหนือ อุณหภูมิในฤดูหนาวอาจลดลงถึง -30C ซึ่ง ณ จุดนี้วัสดุ PVC บางชนิดเข้าใกล้จุดเกิดการเปราะและไวต่อการแตกร้าวภายใต้ความเครียดเชิงกล

ความชื้นเข้าและการก่อตัวของต้นไม้น้ำ: เมื่อระดับน้ำใต้ดินผันผวน ความแตกต่างของความดันจะขับความชื้นผ่านข้อบกพร่องของปลอกเปลือกขนาดเล็กไปยังด้านในของสายเคเบิล เมื่อความชื้นไปถึงชั้นฉนวนหลัก ต้นไม้รดน้ำ—ช่องไมโครเดนไดรต์—จะค่อยๆ ก่อตัวขึ้นภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้า ส่งผลให้ความเป็นฉนวนลดลงอย่างรุนแรง

2.3 การกัดกร่อนของสารเคมี (ประมาณ 20% ของกรณี)

สภาพแวดล้อมทางเคมีของดิน: ดินที่เป็นกรด (pH < 5) พื้นที่น้ำเกลือ-ด่าง และดินที่มีการปนเปื้อนทางอุตสาหกรรมมีไอออนที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่มีความเข้มข้นสูง (Cl, SO) ซึ่งช่วยเร่งการแก่และการเสื่อมสภาพของวัสดุ PE/PVC

การกัดกร่อนในปัจจุบันหลงทาง: ใกล้กับระบบรถไฟใต้ดินและสายส่ง DC กระแสน้ำไหลหลงไหลเข้าสู่เกราะโลหะของสายเคเบิลใต้ดินและออกที่ข้อบกพร่องของปลอก ทำให้เกิดการกัดกร่อนทางเคมีไฟฟ้าที่จุดที่ทางออก กลไกการกัดกร่อนนี้ดำเนินไปเร็วกว่าการกัดกร่อนตามธรรมชาติอย่างมาก ซึ่งบางครั้งทำให้เกราะโลหะเสื่อมสภาพอย่างรุนแรงภายในไม่กี่สัปดาห์

2.4 ปัจจัยการติดตั้งและการปฏิบัติงาน (ประมาณ 17% ของกรณีทั้งหมด)

โฆษณาทดแทนคุณภาพต่ำ: วัสดุทดแทนที่มีหินแหลมคมหรือเศษการก่อสร้าง หรือไม่สามารถติดตั้งชั้นป้องกันทรายละเอียดตามที่ระบุรอบสายเคเบิลได้ ในระหว่างการสอบสวนข้อผิดพลาดที่สวนอุตสาหกรรมในเซี่ยงไฮ้ พบว่าปลอกที่จุดบกพร่องถูกเจาะโดยเศษคอนกรีตที่มีขอบแหลมคม ซึ่งถูกผสมลงในวัสดุทดแทน และเพิ่มความเสียหายให้ลึกขึ้นเรื่อยๆ ในช่วงสามปีของการดำเนินงาน

อายุการดำเนินงานระยะยาว: แม้ว่าอายุการใช้งานของสายเคเบิลโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 30 ปี แต่อัตราการเสื่อมสภาพที่แท้จริงของปลอกจะขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมในการทำงาน ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลที่มีอุณหภูมิสูง ความชื้นสูง และมีละอองเกลือสูง อายุการใช้งานที่มีประสิทธิภาพของฝักอาจลดลงเหลือ 15-20 ปี

ส่วนที่ 3: อันตรายจากข้อบกพร่องของปลอกสายเคเบิล

ความเสียหายของปลอกอาจปรากฏเพียงผิวเผิน แต่จะกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ที่คุกคามระบบเคเบิลทั้งหมด:

ความชื้นที่เข้าไปส่งผลให้ฉนวนหลักลดลง: เมื่อปลอกขาด ความชื้นจะสัมผัสกับชีลด์โลหะก่อน จากนั้นจึงแพร่กระจายตามยาวไปตามสายเคเบิล เมื่อความชื้นไปถึงชั้นฉนวนหลัก ต้นไม้น้ำจะก่อตัวขึ้นใต้สนามไฟฟ้า ส่งผลให้ความต้านทานของฉนวนลดลง ข้อมูลการทดลองระบุว่าสายเคเบิล XLPE ที่มีต้นน้ำสามารถลดแรงดันไฟฟ้าพังทลายของความถี่พลังงานจากสี่เท่าของค่าพิกัดเป็นต่ำกว่า 1.5 เท่า

การกัดกร่อนของโล่โลหะซึ่งนำไปสู่ความล้มเหลวของระบบสายดิน: การป้องกันทองแดงผ่านการกัดกร่อนด้วยไฟฟ้าเคมีในสภาพแวดล้อมที่ชื้นและมีฤทธิ์กัดกร่อน เมื่อชีลด์สึกกร่อนและบางลง ความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้าลัดวงจรก็จะลดลง กรณีที่รุนแรงอาจส่งผลให้ชีลด์แตก ส่งผลให้สายเคเบิลสูญเสียวงจรกราวด์ที่มีประสิทธิภาพ ภายใต้สภาวะดังกล่าว ความผิดปกติของกราวด์เฟสเดียวไม่สามารถแก้ไขได้ทันเวลา

การคายประจุบางส่วนทำให้เกิดการพังทลายของฉนวน: ผลิตภัณฑ์ที่มีการกัดกร่อนของทองแดง (เวอร์ดิกริส, คอปเปอร์ออกไซด์) ที่จุดที่เปลือกเสียหายจะก่อให้เกิดชั้นกึ่งตัวนำที่บิดเบือนการกระจายตัวของสนามไฟฟ้าในพื้นที่และทำให้เกิดการคายประจุที่พื้นผิว การคายประจุบางส่วนอย่างต่อเนื่องจะกัดกร่อนฉนวนหลักอย่างต่อเนื่อง และท้ายที่สุดจะทำให้เกิดการสลายไดอิเล็กทริก

การลดอายุการใช้งานของสายเคเบิล: สายเคเบิลที่มีปลอกหุ้มไม่บุบสลายสามารถมีอายุการใช้งานการออกแบบได้ 30 ปี อย่างไรก็ตาม หากความเสียหายของปลอกไม่ได้รับการแก้ไข อายุการใช้งานที่มีประสิทธิภาพอาจลดลงเหลือ 8-12 ปี จากมุมมองของการจัดการสินทรัพย์ สิ่งนี้แสดงถึงความต้องการในการลงทุนที่เพิ่มขึ้นสองเท่า

ส่วนที่ 4: จะตรวจจับข้อบกพร่องของปลอกสายเคเบิลได้อย่างไร

4.1 วิธีการตรวจจับแบบดั้งเดิม

การตรวจสอบด้วยสายตา: ใช้ได้กับพื้นที่ที่เข้าถึงได้เท่านั้น เช่น ส่วนปลายสายเคเบิลและข้อต่อ สำหรับสายเคเบิลที่ฝังโดยตรง จำเป็นต้องมีการขุดค้นเพื่อการตรวจสอบด้วยสายตา ซึ่งเป็นแนวทางที่ไม่มีประสิทธิภาพ มีค่าใช้จ่ายสูง และมีแนวโน้มที่จะพลาดการตรวจจับ

การทดสอบความต้านทานของฉนวน: เมกะโอห์มมิเตอร์ใช้ในการวัดความต้านทานของฉนวนระหว่างชีลด์โลหะกับกราวด์ เมื่อเปลือกเสียหาย ค่าความต้านทานของฉนวนจะลดลงอย่างมาก ตามมาตรฐาน DL/T 596-2021 "รหัสทดสอบเชิงป้องกันสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า" ความต้านทานของฉนวนหุ้มสายเคเบิลไม่ควรต่ำกว่า 0.5M/km แม้ว่าวิธีนี้จะสามารถระบุได้ว่าเปลือกมีความเสียหายหรือไม่ แต่ก็ไม่สามารถระบุตำแหน่งของความเสียหายได้

การทดสอบภาคพื้นดิน: วัดความต้านทานกราวด์ของชีลด์โลหะสายเคเบิลเพื่อประเมินความสมบูรณ์ของระบบกราวด์ อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้ยังไม่สามารถระบุตำแหน่งที่เกิดข้อผิดพลาดได้

4.2 วิธีการตรวจจับโดยมืออาชีพ

การทดสอบแรงดันไฟฟ้าทนกระแสตรง: ใช้ไฟฟ้ากระแสตรงสูง (โดยทั่วไปคือ 5-10kV) กับปลอกสายเคเบิลขณะตรวจสอบกระแสไฟรั่ว เมื่อกระแสไฟรั่วเกินเกณฑ์หรือมีการเปลี่ยนแปลงกะทันหัน แสดงว่าฉนวนหุ้มมีจุดอ่อน วิธีนี้สามารถใช้ร่วมกับเครื่องระบุตำแหน่งข้อบกพร่องของปลอกเพื่อให้ได้การตรวจจับและตำแหน่งแบบรวม

วิธีแรงดันไฟฟ้าขั้นตอน: สัญญาณทดสอบจะถูกฉีดลงดินเหนือเส้นทางเคเบิล ที่จุดรอยเลื่อน กระแสไหลลงสู่พื้นโลก ก่อให้เกิดความลาดชันที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ตำแหน่งรอยเลื่อน การใช้ A-Frame และตัวรับในการตรวจจับตามเส้นทางสายเคเบิล การบ่งชี้ความต่างศักย์ไฟฟ้าจะกลับขั้วเมื่อผู้ปฏิบัติงานข้ามเหนือจุดความผิดปกติโดยตรง โดยทั่วไปวิธีการใช้แรงดันไฟฟ้าแบบสเต็ปจะให้ความแม่นยำของตำแหน่งภายในระยะ 0.5 ม.

วิธีบอกตำแหน่งสัญญาณเสียง: สัญญาณเสียงที่มีความถี่เฉพาะจะถูกฉีดเข้าไประหว่างปลอกสายเคเบิลและกราวด์ ที่จุดฟอลต์ กระแสไฟฟ้าจะรั่วจากสายเคเบิลลงสู่ดิน หัววัดความไวสูงจะตรวจจับความแรงและการเปลี่ยนแปลงทิศทางของสัญญาณที่ระดับพื้นดิน ตำแหน่งที่มีสัญญาณแรงที่สุดบ่งบอกถึงจุดผิดปกติ

4.3 ตำแหน่งที่แม่นยำกับการประเมินแบบหยาบ

การทดสอบความต้านทานของฉนวนอย่างง่ายสามารถระบุได้เฉพาะว่ามีความเสียหายของเปลือก ไม่ใช่บริเวณที่เกิดความเสียหาย สำหรับสายเคเบิลในเมืองที่ฝังโดยตรง การขุดแบบซ่อนเพื่อค้นหารอยเลื่อนไม่เพียงแต่มีราคาแพงเท่านั้น แต่ค่าใช้จ่ายในการขุดถนนในเมืองอาจสูงถึงหลายหมื่นหยวนต่อครั้ง แต่ยังอาจทำให้การจราจรติดขัดและสร้างความเสียหายต่อระบบสาธารณูปโภคของเทศบาลที่อยู่ติดกัน

ค่าของตำแหน่งที่แม่นยำอยู่ที่การลดขอบเขตการขุดจากหลายร้อยเมตรให้เหลือภายใน 0.5 เมตร ซึ่งช่วยลดเวลาในการซ่อมแซมจากวันเหลือเป็นชั่วโมง และลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมได้มากกว่า 80%

ส่วนที่ 5: หลักการทำงานของอุปกรณ์ระบุตำแหน่งข้อบกพร่องของปลอกสายเคเบิล

ยกตัวอย่างระบบตำแหน่งข้อบกพร่องของเปลือกตามแรงดันไฟฟ้ากระแสหลักในปัจจุบัน กระบวนการดำเนินงานสามารถแบ่งออกเป็นสี่ขั้นตอน:

5.1 การสร้างสัญญาณ

เครื่องกำเนิดสัญญาณ (โดยทั่วไปจะรวมอยู่ในแหล่งจ่ายไฟพัลส์ไฟฟ้าแรงสูง) จะส่งสัญญาณแรงดันไฟฟ้าพัลส์ความถี่ต่ำระหว่างชีลด์โลหะของสายเคเบิลและกราวด์ โดยทั่วไปความถี่ของสัญญาณจะอยู่ระหว่าง 0.1-10Hz โดยความกว้างของแรงดันไฟฟ้าจะปรับได้ตั้งแต่ 0-15kV ขึ้นอยู่กับความรุนแรงของความเสียหายของปลอกหุ้ม การเลือกสัญญาณความถี่ต่ำช่วยให้มั่นใจได้ถึงการเจาะผ่านชั้นดินที่หนาขึ้น ในขณะเดียวกันก็หลีกเลี่ยงความเครียดทางไฟฟ้าที่ไม่จำเป็นบนระบบฉนวนหลักของสายเคเบิล

5.2 เส้นทางปัจจุบันฟอลต์

กระแสสัญญาณที่ฉีดเข้าไปจะไหลไปตามแผงป้องกันโลหะของสายเคเบิล ในส่วนต่างๆ ที่ปลอกหุ้มยังคงสภาพเดิม กระแสไฟฟ้าจะถูกจำกัดอยู่ภายในเกราะ ทำให้ตรวจไม่พบสัญญาณที่ระดับพื้นดิน เมื่อกระแสไปถึงจุดเจาะของปลอก ส่วนหนึ่งของกระแสจะหลุดรอดผ่านความเสียหายไปสู่ดินโดยรอบ ก่อตัวเป็นสนามกระแสที่แผ่ออกจากจุดรอยเลื่อน

5.3 ความแปรผันของศักยภาพพื้นผิว

กระแสไฟฟ้าที่ออกที่จุดฟอลต์จะสร้างระดับแรงดันไฟฟ้าในโลก ยิ่งใกล้กับจุดฟอลต์มากเท่าใด ความลาดชันก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น คุณลักษณะทางกายภาพนี้เป็นพื้นฐานหลักของวิธีการระบุตำแหน่งแรงดันไฟฟ้าแบบขั้น โดยการวัดความต่างศักย์ระหว่างจุดสองจุดบนพื้นผิวพื้นดิน จึงสามารถกำหนดทิศทางของจุดผิดพร่องได้

5.4 กระบวนการรับและตำแหน่ง

ผู้ปฏิบัติงานจะบรรทุกเครื่องรับและ A-Frame ไปตามเส้นทางเคเบิล โพรบสองตัวของ A-Frame ถูกเสียบเข้าไปในพื้น (ระยะห่างประมาณ 1 ม.) และเครื่องรับจะแสดงขนาดและทิศทางของความต่างศักย์ในแบบเรียลไทม์

กระบวนการระบุตำแหน่งโดยทั่วไปจะดำเนินการดังต่อไปนี้: ผู้ปฏิบัติงานเริ่มการตรวจจับที่ระยะห่างประมาณ 15 ม. จากจุดผิดปกติ ซึ่งในขั้นตอนนี้เครื่องรับจะแสดงความต่างศักย์ไฟฟ้าเชิงบวกเล็กน้อย เมื่อผู้ปฏิบัติงานเข้าใกล้จุดฟอลต์ ค่าความต่างศักย์จะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เมื่อ A-Frame ข้ามเหนือจุดฟอลต์โดยตรง ทิศทางความต่างศักย์ไฟฟ้าจะกลับด้าน โดยค่าจะเปลี่ยนไปอย่างกะทันหัน ด้วยการเลื่อน A-Frame ไปข้างหน้าและข้างหลังซ้ำๆ ผู้ปฏิบัติงานสามารถระบุตำแหน่งข้อบกพร่องภายในระยะ 0.5 ม.

กรณีศึกษาทางวิศวกรรม: ในปี 2024 บริษัทไฟฟ้าระดับจังหวัดแห่งหนึ่งกำลังสืบสวนข้อบกพร่องของปลอกสายไฟฟ้าแรงสูง 35kV ในเมือง (YJV32-26/35kV ความยาว 3.8 กม.) ในระหว่างการทดสอบเชิงป้องกัน ความต้านทานของฉนวนของเปลือกวัดได้เพียง 0.02M ซึ่งต่ำกว่าข้อกำหนดด้านกฎระเบียบมาก ทีมงานใช้เครื่องระบุตำแหน่งข้อบกพร่องของปลอกสายเคเบิลเพื่อสำรวจเส้นทางเคเบิลทั้งหมด โดยระบุจุดที่เกิดความเสียหายของปลอกสายเคเบิลที่ห่างจากขั้วต่อสายเคเบิล 1.7 กม. ภายในเวลาประมาณ 2.5 ชั่วโมง การตรวจสอบจากการขุดค้นเผยให้เห็นว่าเหล็กเส้นชิ้นหนึ่งที่เหลืออยู่ระหว่างการก่อสร้างได้แทงทะลุฝัก โดยมีการกัดกร่อนเฉพาะที่ที่มองเห็นได้บนเกราะโลหะแล้ว กระบวนการทั้งหมดตั้งแต่สถานที่จนถึงการซ่อมแซมเสร็จสิ้นใช้เวลาไม่ถึง 6 ชั่วโมง หากใช้วิธีการขุดแบบตัดขวางแบบเดิมๆ จะใช้เวลาประมาณ 2-3 วัน

ส่วนที่ 6: จะป้องกันข้อผิดพลาดของปลอกสายเคเบิลได้อย่างไร

แนวทางปฏิบัติในการติดตั้งที่ได้มาตรฐาน: การวางและการติดตั้งสายเคเบิลถือเป็นแนวป้องกันด่านแรกสำหรับการป้องกันปลอกหุ้ม ควรใช้มาตรการต่อไปนี้อย่างเคร่งครัด: ความตึงในการดึงจะต้องไม่เกินค่าพิกัดของสายเคเบิล รัศมีการโค้งงอต้องเป็นไปตามหรือเกินกว่าข้อกำหนดมาตรฐาน ช่องเปิดท่อจะต้องติดตั้งด้วยปลอกป้องกัน ทดแทนจะต้องไม่มีหินแหลมคม และต้องติดตั้งชั้นป้องกันทรายละเอียด 10 ซม. รอบสายเคเบิล

การทดสอบหลังการติดตั้ง: หลังจากวางสายเคเบิลแต่ก่อนที่จะทำการเติมกลับ จะต้องดำเนินการทดสอบแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงและวัดความต้านทานฉนวนของเปลือก นี่เป็นโอกาสสุดท้ายในการตรวจจับความเสียหายที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้ง

การทดสอบและการประเมินสภาพเป็นระยะ: สำหรับสายเคเบิลที่ใช้งานอยู่ แนะนำให้ทำการทดสอบฉนวนเปลือกทุกๆ 3-5 ปี สำหรับสายเคเบิลที่เสื่อมสภาพ วงจรจ่ายไฟที่สำคัญ หรือสายเคเบิลที่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง ช่วงเวลาการทดสอบควรสั้นลงเหลือ 1-2 ปี

การจัดทำบันทึกสุขภาพเคเบิล: ใช้เอกสารการจัดการตลอดอายุการใช้งานสำหรับสายเคเบิลแต่ละเส้น บันทึกวันที่ติดตั้ง เส้นทางเส้นทาง ข้อมูลการทดสอบในอดีต และบันทึกการซ่อมแซม การวิเคราะห์ข้อมูลสามารถระบุแนวโน้มการเสื่อมสภาพของปลอก ทำให้สามารถวางแผนการเปลี่ยนหรือซ่อมแซมเชิงรุกได้

ส่วนที่ 7: อุปกรณ์ตรวจจับระดับมืออาชีพในการจัดการสุขภาพของฝัก

ตำแหน่งที่แม่นยำของข้อบกพร่องของปลอกสายเคเบิลขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ตรวจจับเฉพาะทางโดยพื้นฐาน ยกตัวอย่างตัวระบุตำแหน่งข้อบกพร่องของปลอกสายเคเบิลหรือตัวชี้ตำแหน่ง เครื่องมือเหล่านี้ตอบสนองข้อกำหนดหลักต่อไปนี้:

สถานการณ์การใช้งาน: เหมาะสำหรับตำแหน่งข้อบกพร่องของฉนวนหุ้มฉนวนบนสายไฟ 10kV-220kV ซึ่งครอบคลุมถึงการฝังโดยตรง แนวท่อ ร่องสายเคเบิล อุโมงค์ และการกำหนดค่าการติดตั้งอื่นๆ

ฟังก์ชั่นหลัก: ด้วยการผสานรวมแรงดันไฟฟ้าขั้นบันไดและวิธีสัญญาณเสียง อุปกรณ์เหล่านี้สามารถระบุได้ว่าเปลือกเสียหายหรือไม่ และระบุตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ของการละเมิดได้อย่างแม่นยำ บางรุ่นยังมีความสามารถในการติดตามเส้นทาง ทำให้สามารถจัดทำแผนที่เส้นทางเคเบิลพร้อมกันได้

ข้อดีทางเทคนิค: ความแม่นยำของตำแหน่งโดยทั่วไปอยู่ภายในระยะ 0.5 ม. ช่วยลดการขุดที่ไม่จำเป็น การดำเนินการแบบผู้ปฏิบัติงานรายเดียวสามารถดำเนินการสำรวจสายเคเบิลกระจายทั่วเมืองทั่วไปแบบเต็มสายได้ภายใน 2-4 ชั่วโมง การใช้งานหน้าจอสัมผัสพร้อมการจัดเก็บรูปคลื่นช่วยอำนวยความสะดวกในการจัดทำเอกสารที่ไซต์งานและหลังการวิเคราะห์

การปรับปรุงประสิทธิภาพ: ในการใช้งานจริงทางวิศวกรรม การใช้เครื่องระบุตำแหน่งข้อบกพร่องของปลอกสามารถลดเวลาในการค้นหาข้อผิดพลาดได้มากกว่า 70% สถิติจากบริษัทโครงข่ายไฟฟ้าระบุว่าหลังจากเปิดตัวอุปกรณ์ระบุตำแหน่งที่แม่นยำ จำนวนการขุดเฉลี่ยต่อการซ่อมแซมข้อบกพร่องของปลอกลดลงจาก 3.2 เป็น 1.1 และระยะเวลาการซ่อมแซมโดยเฉลี่ยลดลงจาก 14 ชั่วโมงเป็น 4.5 ชั่วโมง ซึ่งช่วยลดระยะเวลาไฟฟ้าดับและต้นทุนการดำเนินงานได้อย่างมาก

บทสรุป

ปลอกสายเคเบิลอาจดูเหมือนเป็นชั้นที่ไม่เด่นชัดที่สุดในโครงสร้างสายเคเบิล แต่ก็มีความรับผิดชอบที่สำคัญในการปกป้องสายเคเบิลทั้งหมดจากอันตรายภายนอก ความสมบูรณ์ของปลอกจะกำหนดอายุการใช้งานของสายเคเบิลและความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟโดยตรง ในขณะที่ระบบไฟฟ้ากำลังก้าวหน้าไปสู่การเปลี่ยนแปลงแบบอัจฉริยะและดิจิทัล ปรัชญาของการบำรุงรักษาเชิงป้องกันจะต้องได้รับการยอมรับอย่างมั่นคง การทดสอบตามปกติ ตำแหน่งที่แม่นยำ และการซ่อมแซมตามกำหนดเวลาจะประหยัด มีประสิทธิภาพ และปลอดภัยมากกว่าการตอบสนองฉุกเฉินแบบปฏิกิริยาหลังจากเกิดข้อผิดพลาดอย่างต่อเนื่อง

สำหรับวิศวกรบำรุงรักษาสายเคเบิลทุกคน การเรียนรู้เทคโนโลยีการตรวจจับข้อบกพร่องของปลอกหุ้ม การใช้อุปกรณ์ทดสอบระดับมืออาชีพอย่างมีประสิทธิภาพ และการสร้างระบบการจัดการสุขภาพสายเคเบิลทางวิทยาศาสตร์ ถือเป็นรากฐานที่มั่นคงในการรับประกันการทำงานที่ปลอดภัยและมีเสถียรภาพของโครงข่ายไฟฟ้า

บทความนี้มีไว้สำหรับผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมพลังงานและมีวัตถุประสงค์เพื่อเผยแพร่ความรู้ทางวิศวกรรมและทางเทคนิคในด้านการทดสอบและบำรุงรักษาสายเคเบิล พารามิเตอร์ทางเทคนิคและกรณีทางวิศวกรรมที่อ้างถึงในที่นี้มาจากมาตรฐานอุตสาหกรรมพลังงานที่เปิดเผยต่อสาธารณะและประสบการณ์การปฏิบัติงานจริง