قطع یا متصل‌نکردن آرمور کابل در مفصل؛ پیامدها در شبکه‌های فشار متوسط و فشار قوی

۱۷ شهریور ۱۴۰۵

واحد فنی و مهندسی پارس مفصل آسیا

آرمور کابل، شیلد فلزی و غلاف فلزی سه جزء یکسان نیستند. آرمور عمدتاً حفاظت مکانیکی کابل را تأمین می‌کند، در حالی‌که شیلد یا غلاف فلزی در کنترل میدان الکتریکی، محدودکردن ولتاژ سطح کابل و عبور بخشی از جریان‌های خطا نقش دارد. با این حال، مطابق طراحی کابل و شبکه ممکن است آرمور نیز به سامانه ارت و هم‌بندی متصل باشد. بنابراین در محل مفصل باید وظیفه هر لایه جداگانه شناسایی و دقیقاً طبق نقشه باندینگ بازسازی شود.

اگر آرمور یا مسیر فلزی پیش‌بینی‌شده در طرح، بدون محاسبه قطع و رها شود، بخش فلزی سمت مقابل می‌تواند شناور شود. در این وضعیت بر اثر القای الکترومغناطیسی، خطاهای زمین یا انتقال پتانسیل، ولتاژ خطرناک روی آرمور، بدنه مفصل یا تجهیزات مجاور ایجاد می‌شود و ایمنی افراد در برابر ولتاژ تماس و گام کاهش می‌یابد.

قطع ناخواسته پیوستگی ممکن است امپدانس مسیر برگشت جریان خطای زمین را افزایش دهد. پیامد آن می‌تواند کاهش جریان قابل تشخیص برای رله یا فیوز، طولانی‌شدن زمان قطع خطا و افزایش انرژی حرارتی واردشده به کابل و مفصل باشد. البته آرمور همیشه برای عبور تمام جریان اتصال کوتاه طراحی نشده است؛ ظرفیت مسیر ارت باید با جریان خطا و زمان عملکرد حفاظت محاسبه شود.

در محل قطع آرمور یا اتصال ضعیف آن، جریان می‌تواند از سطح تماس کوچک، سیم‌های موقت، بست نامناسب یا قطعات فلزی دیگر عبور کند. این مسیرهای ناخواسته مستعد داغ‌شدن، جرقه، قوس الکتریکی و تخریب روکش نهایی مفصل هستند. حرارت موضعی همچنین می‌تواند آب‌بندی را تضعیف کرده و راه نفوذ رطوبت و خوردگی را باز کند.

از نظر مکانیکی نیز حذف آرمور بدون بازسازی مناسب، مقاومت کابل و مفصل را در برابر کشش، ضربه و جابه‌جایی خاک کاهش می‌دهد. در کابل‌های دفنی یا نصب‌های صنعتی، حرکت کابل و نیروهای اتصال کوتاه می‌توانند تنش را مستقیماً به اجزای عایقی مفصل منتقل کنند و عمر تجهیز را کاهش دهند.

در شبکه‌های فشار متوسط، به‌خصوص کابل‌های سه‌کُر آرموردار، معمولاً پیوستگی مسیر ارت و اجزای فلزی در دو سوی مفصل باید مطابق دستور نصب برقرار شود. این کار با کیت ارت، توری یا بافت مسی، فنر ثابت‌کننده، هادی اتصال زمین و در صورت نیاز کیس آرمور انجام می‌شود. سطح مقطع و جنس رابط باید با جریان خطا، جنس آرمور و خطر خوردگی گالوانیکی سازگار باشد.

در کابل‌های تک‌کُر فشار متوسط و فشار قوی، اتصال غلاف یا شیلد فلزی تابع طرح مهندسی باندینگ است. روش‌های اتصال در هر دو انتها، اتصال تک‌نقطه‌ای و کراس‌باندینگ برای کنترل ولتاژ القایی و تلفات گردابی به‌کار می‌روند. به همین دلیل، پل‌زدن مستقیم یا قطع‌کردن شیلد در مفصل بدون بررسی نقشه پروژه می‌تواند هم ولتاژ غلاف را از محدوده مجاز خارج کند و هم جریان‌های گردشی و تلفات حرارتی را افزایش دهد.

در سامانه‌های فشار قوی، مفصل سکشنالایز، لینک‌باکس و محدودکننده ولتاژ غلاف یا SVL اجزای اصلی طرح باندینگ هستند. هرگونه اتصال اشتباه، جابه‌جایی کابل‌های باندینگ، حذف SVL یا بای‌پس‌کردن لینک‌باکس می‌تواند توزیع ولتاژ و جریان غلاف را تغییر دهد. بنابراین آرایش هر فاز، طول سکشن‌ها و اتصالات لینک‌باکس باید عیناً مطابق مدار مصوب اجرا شود.

در کابل تک‌کُر AC، استفاده از آرمور، گلند، بست یا صفحه فرومغناطیسی نامناسب ممکن است به علت شار مغناطیسی و جریان‌های گردابی باعث افزایش دما شود. نوع آرمور و متعلقات مهار باید مطابق طراحی سازنده کابل انتخاب شود و از ایجاد حلقه بسته فلزی ناخواسته پیرامون یک فاز جلوگیری گردد.

برای اجرای صحیح مفصل، ابتدا ساختمان واقعی کابل، نوع و جنس آرمور، شیلد سیمی یا نواری، غلاف سربی یا آلومینیومی و وجود هادی ارت پیوسته ثبت می‌شود. سپس نقشه باندینگ، جریان اتصال کوتاه و زمان قطع حفاظت بررسی شده و رابط‌ها، کابل‌های باندینگ و کیس آرمور با ظرفیت مناسب انتخاب می‌شوند.

پس از نصب باید پیوستگی الکتریکی مسیرهای موردنیاز، مقاومت اتصال، گشتاور پیچ‌ها، جداسازی مسیرهایی که طبق طراحی نباید متصل باشند، آب‌بندی و استحکام مکانیکی کنترل شود. در مدارهای دارای لینک‌باکس و SVL، صحت آرایش فازها و اتصالات نیز پیش از برق‌دارکردن آزمون و مستند شود.

جمع‌بندی اینکه قطع آرمور یا متصل‌نکردن آن در محل مفصل، اگر برخلاف طراحی باشد، می‌تواند ایمنی، عملکرد حفاظت، کنترل ولتاژ القایی، پایداری حرارتی و استحکام مکانیکی شبکه را مختل کند. در مقابل، اتصال مستقیم همه لایه‌های فلزی نیز راه‌حل عمومی نیست. معیار صحیح، اجرای دقیق طرح باندینگ و دستور نصب سازنده بر پایه مشخصات واقعی کابل و محاسبات شبکه است.

منابع و استانداردهای مرجع

مقالات تخصصی