استرس کنترل در سرکابل و مفصل کابل برق چیست؟
۱۶ شهریور ۱۴۰۵
واحد فنی و مهندسی پارس مفصل آسیا
استرس کنترل یا کنترل تنش الکتریکی، یکی از مهم‌ترین بخش‌های طراحی و نصب سرکابل و مفصل کابل‌های فشار متوسط و فشار قوی است. منظور از استرس در اینجا تنش مکانیکی نیست، بلکه شدت میدان الکتریکی در عایق کابل و در مرز میان مواد مختلف است.
در ساختمان کابل قدرت شیلددار، لایه نیمه‌هادی روی عایق باعث یکنواخت‌شدن میدان الکتریکی در طول کابل می‌شود. هنگام نصب سرکابل یا مفصل، این لایه در نقطه مشخصی قطع می‌شود. قطع ناگهانی نیمه‌هادی موجب تراکم خطوط میدان در لبه آن و افزایش شدید تنش الکتریکی موضعی می‌گردد.
اگر میدان الکتریکی در این ناحیه کنترل نشود، تخلیه جزئی، کرونا، فرسایش عایق، ایجاد مسیر کربنی و در نهایت شکست عایقی رخ می‌دهد. به همین دلیل کیفیت طراحی سیستم استرس کنترل، آماده‌سازی کابل و دقت نصب مستقیماً بر عمر بهره‌برداری اتصال اثر می‌گذارند.
روش کنترل هندسی میدان بر پایه اصلاح شکل الکترود و افزایش تدریجی فاصله میان شیلد و هادی عمل می‌کند. مخروط استرس در سرکابل‌های سیلیکونی و فشار قوی نمونه شناخته‌شده این روش است. شکل، ابعاد و موقعیت مخروط باید متناسب با ولتاژ، قطر عایق و ساختمان کابل طراحی شود.
در روش مقاومتی یا امپدانسی از مواد با ویژگی الکتریکی کنترل‌شده استفاده می‌شود تا افت پتانسیل در طول مشخصی توزیع و تمرکز میدان در لبه نیمه‌هادی کاهش یابد. تیوب حرارتی استرس کنترل و ماستیک زرد استرس کنترل از اجزای رایج این سیستم در سرکابل‌ها و مفصل‌های حرارتی هستند.
ماستیک استرس کنترل، ناهمواری‌ها و فضای خالی اطراف محل قطع نیمه‌هادی را پر می‌کند و انتقال میدان میان سطوح را یکنواخت‌تر می‌سازد. تیوب استرس کنترل نیز باید با طول همپوشانی و موقعیت دقیق تعیین‌شده در دستور نصب روی عایق و لایه نیمه‌هادی قرار گیرد.
برداشت لایه نیمه‌هادی باید با ابزار مناسب انجام شود. ایجاد بریدگی، شیار یا خراش روی عایق اصلی، باقی‌ماندن ذرات نیمه‌هادی و ایجاد پله تیز در محل قطع، میدان موضعی را افزایش می‌دهد. استفاده از شعله برای جداکردن نیمه‌هادی نیز می‌تواند به عایق آسیب حرارتی وارد کند.
تمیزی و خشکی سطح عایق ضروری است. آلودگی، رطوبت، چربی دست، حلال نامناسب یا پرز پارچه می‌تواند باعث ایجاد مسیر تخلیه سطحی شود. جهت پاک‌کردن سطح باید از بخش عایق به سمت نیمه‌هادی باشد تا ذرات رسانا روی عایق منتقل نشوند.
انتخاب سیستم استرس کنترل فقط بر اساس ولتاژ نامی کافی نیست. حداکثر ولتاژ سیستم، سطح مقطع هادی، قطر واقعی روی عایق، نوع کابل، ضخامت عایق، ارتفاع از سطح دریا، آلودگی محیط، فاصله خزشی و اضافه‌ولتاژهای کلیدزنی باید بررسی شوند.
در سرکابل‌ها و مفصل‌های پارس مفصل آسیا، اجزای استرس کنترل متناسب با ساختمان کابل و رده ولتاژی محصول انتخاب می‌شوند. برای دستیابی به عملکرد مطمئن، تطابق پارت‌نامبر با مشخصات کابل و اجرای کامل دستور نصب توسط نصاب آموزش‌دیده الزامی است.
بازرسی نهایی باید شامل کنترل محل قرارگیری اجزای استرس کنترل، نبود چین و حباب، یکنواختی جمع‌شدن تیوب‌ها، آب‌بندی، پیوستگی شیلد و ارت و رعایت فاصله‌های طراحی باشد. آزمون‌های تشخیصی مناسب و کنترل تخلیه جزئی نیز در پروژه‌های حساس می‌توانند کیفیت اتصال را پیش از بهره‌برداری ارزیابی کنند.