การวิเคราะห์และการประยุกต์ใช้โครงสร้างกันน้ำแบบเรเดียลและแบบตามยาวของสายเคเบิล

ระหว่างการติดตั้งและใช้งานสายเคเบิล สายเคเบิลอาจได้รับความเสียหายจากแรงกดทางกล หรือสายเคเบิลถูกใช้งานเป็นเวลานานในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นและมีน้ำ ซึ่งจะทำให้น้ำจากภายนอกค่อยๆ ซึมเข้าไปในสายเคเบิล ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า ความน่าจะเป็นในการสร้างต้นไม้แห่งน้ำบนพื้นผิวฉนวนสายเคเบิลจะเพิ่มขึ้น ต้นไม้แห่งน้ำที่เกิดจากอิเล็กโทรไลซิสจะทำให้ฉนวนแตกร้าว ลดประสิทธิภาพฉนวนโดยรวมของสายเคเบิล และส่งผลต่ออายุการใช้งานของสายเคเบิล ดังนั้น การใช้สายเคเบิลกันน้ำจึงมีความสำคัญ

โครงสร้างกันน้ำของสายเคเบิลนั้นพิจารณาการซึมของน้ำตามทิศทางของตัวนำสายเคเบิลและตามทิศทางรัศมีของสายเคเบิลผ่านปลอกหุ้มสายเคเบิลเป็นหลัก ดังนั้น จึงสามารถใช้โครงสร้างกันน้ำแบบรัศมีและแบบแนวยาวของสายเคเบิลได้

1.สายเคเบิลกันน้ำแบบเรเดียล

วัตถุประสงค์หลักของการกันน้ำแบบเรเดียลคือเพื่อป้องกันไม่ให้น้ำภายนอกไหลเข้าไปในสายเคเบิลในระหว่างการใช้งาน โครงสร้างกันน้ำมีตัวเลือกดังต่อไปนี้
1.1 ปลอกโพลีเอทิลีนกันน้ำ
ปลอกหุ้มโพลีเอทิลีนกันน้ำใช้ได้กับข้อกำหนดทั่วไปในการกันน้ำเท่านั้น สำหรับสายไฟที่แช่อยู่ในน้ำเป็นเวลานาน จำเป็นต้องปรับปรุงประสิทธิภาพการกันน้ำของสายไฟกันน้ำที่มีปลอกหุ้มโพลีเอทิลีน
1.2 ปลอกโลหะกันน้ำ
โครงสร้างกันน้ำแบบเรเดียลของสายไฟแรงดันต่ำที่มีแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด 0.6kV/1kV ขึ้นไปนั้นโดยทั่วไปจะทำได้โดยใช้ชั้นป้องกันด้านนอกและการพันตามยาวด้านในของสายพานคอมโพสิตอะลูมิเนียม-พลาสติกสองด้าน สายไฟแรงดันปานกลางที่มีแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด 3.6kV/6kV ขึ้นไปนั้นกันน้ำแบบเรเดียลภายใต้การทำงานร่วมกันของสายพานคอมโพสิตอะลูมิเนียม-พลาสติกและท่อต้านทานกึ่งตัวนำ สายไฟแรงดันสูงที่มีระดับแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่านั้นสามารถกันน้ำได้โดยใช้ปลอกโลหะ เช่น ปลอกตะกั่วหรือปลอกอลูมิเนียมลูกฟูก
ปลอกหุ้มกันน้ำแบบครอบคลุมนี้ใช้งานได้กับร่องสายเคเบิล ฝังน้ำใต้ดินโดยตรง และสถานที่อื่นๆ เป็นหลัก

2. สายเคเบิลกันน้ำแบบแนวตั้ง

การกันน้ำตามยาวอาจถือได้ว่าทำให้ตัวนำและฉนวนของสายเคเบิลมีเอฟเฟกต์กันน้ำ เมื่อชั้นป้องกันภายนอกของสายเคเบิลได้รับความเสียหายเนื่องจากแรงภายนอก ความชื้นหรือความชื้นโดยรอบจะแทรกซึมเข้าไปในแนวตั้งตามทิศทางของตัวนำและฉนวนของสายเคเบิล เพื่อหลีกเลี่ยงความชื้นหรือความเสียหายจากความชื้นต่อสายเคเบิล เราสามารถใช้วิธีการต่อไปนี้เพื่อป้องกันสายเคเบิล
(1)เทปกั้นน้ำ
มีการเพิ่มโซนการขยายตัวที่ต้านทานน้ำระหว่างแกนลวดหุ้มฉนวนและแถบคอมโพสิตอลูมิเนียม-พลาสติก เทปกันน้ำจะพันรอบแกนลวดหุ้มฉนวนหรือแกนสายเคเบิล และอัตราการพันและคลุมคือ 25% เทปกันน้ำจะขยายตัวเมื่อสัมผัสกับน้ำ ซึ่งจะเพิ่มความแน่นระหว่างเทปกันน้ำและปลอกสายเคเบิล เพื่อให้เกิดผลในการกันน้ำ
(2)เทปกั้นน้ำกึ่งตัวนำ
เทปกั้นน้ำกึ่งตัวนำใช้กันอย่างแพร่หลายในสายเคเบิลแรงดันปานกลาง โดยการพันเทปกั้นน้ำกึ่งตัวนำรอบชั้นป้องกันโลหะ เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการต้านทานน้ำในแนวยาวของสายเคเบิล แม้ว่าเอฟเฟกต์การกั้นน้ำของสายเคเบิลจะดีขึ้น แต่เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของสายเคเบิลจะเพิ่มขึ้นหลังจากพันสายเคเบิลรอบเทปกั้นน้ำ
(3)การอุดกั้นน้ำ
วัสดุอุดกั้นน้ำโดยทั่วไปเส้นใยกันน้ำ(เชือก) และผงกันน้ำ ผงกันน้ำส่วนใหญ่ใช้เพื่อกันน้ำระหว่างแกนตัวนำที่บิด เมื่อผงกันน้ำติดเข้ากับโมโนฟิลาเมนต์ของตัวนำได้ยาก กาวน้ำบวกสามารถทาภายนอกโมโนฟิลาเมนต์ของตัวนำได้ และผงกันน้ำสามารถพันไว้ภายนอกตัวนำได้ เส้นใยกันน้ำ (เชือก) มักใช้เพื่ออุดช่องว่างระหว่างสายเคเบิลสามแกนที่มีแรงดันปานกลาง

3 โครงสร้างทั่วไปของความต้านทานน้ำของสายเคเบิล

โครงสร้างกันน้ำของสายเคเบิลประกอบด้วยโครงสร้างกันน้ำแบบรัศมี โครงสร้างกันน้ำแบบแนวยาว (รวมถึงแนวรัศมี) และโครงสร้างกันน้ำรอบด้านตามสภาพแวดล้อมการใช้งานและข้อกำหนดที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น โครงสร้างกันน้ำของสายเคเบิลแรงดันปานกลางสามแกน
3.1 โครงสร้างกันน้ำแบบเรเดียลของสายเคเบิลแรงดันปานกลางสามแกน
การกันน้ำแบบเรเดียลของสายเคเบิลแรงดันปานกลางสามแกนโดยทั่วไปจะใช้เทปกั้นน้ำกึ่งตัวนำและเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกสองด้านเพื่อให้มีคุณสมบัติกันน้ำ โครงสร้างทั่วไปของสายเคเบิลมีดังนี้: ตัวนำ ชั้นป้องกันตัวนำ ฉนวน ชั้นป้องกันฉนวน ชั้นป้องกันโลหะ (เทปทองแดงหรือสายทองแดง) ไส้ธรรมดา เทปกั้นน้ำกึ่งตัวนำ เทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกสองด้านตามยาว ปลอกหุ้มด้านนอก
3.2 สายเคเบิลแรงดันปานกลาง 3 แกน โครงสร้างทนน้ำตามยาว
สายเคเบิลแรงดันปานกลางสามแกนยังใช้เทปกั้นน้ำกึ่งตัวนำและเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกสองหน้าเพื่อให้มีคุณสมบัติกันน้ำ นอกจากนี้ เชือกกั้นน้ำยังใช้เพื่อเติมช่องว่างระหว่างสายเคเบิลสามแกน โครงสร้างทั่วไปของสายเคเบิลประกอบด้วย: ตัวนำ ชั้นป้องกันตัวนำ ฉนวน ชั้นป้องกันฉนวน เทปกั้นน้ำกึ่งตัวนำ ชั้นป้องกันโลหะ (เทปทองแดงหรือสายทองแดง) ไส้เชือกกั้นน้ำ เทปกั้นน้ำกึ่งตัวนำ ปลอกหุ้มภายนอก
3.3 สายเคเบิลแรงดันปานกลาง 3 แกน โครงสร้างกันน้ำรอบด้าน
โครงสร้างป้องกันน้ำรอบด้านของสายเคเบิลนั้นต้องใช้ตัวนำที่มีเอฟเฟกต์ป้องกันน้ำด้วย และเมื่อรวมกับข้อกำหนดในการกันน้ำแบบรัศมีและแบบตามยาว เพื่อให้ได้การกันน้ำรอบด้าน โครงสร้างทั่วไปของสายเคเบิลประกอบด้วย ตัวนำป้องกันน้ำ ชั้นป้องกันตัวนำ ฉนวน ชั้นป้องกันฉนวน เทปป้องกันน้ำกึ่งตัวนำ ชั้นป้องกันโลหะ (เทปทองแดงหรือสายทองแดง) ไส้เชือกป้องกันน้ำ เทปป้องกันน้ำกึ่งตัวนำ เทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกสองหน้าในแพ็คเกจตามยาว ปลอกหุ้มภายนอก

สายเคเบิลกันน้ำสามแกนสามารถปรับปรุงให้เป็นโครงสร้างสายเคเบิลกันน้ำแกนเดียวสามแกนได้ (คล้ายกับโครงสร้างสายเคเบิลหุ้มฉนวนทางอากาศสามแกน) นั่นคือแกนสายเคเบิลแต่ละแกนจะถูกผลิตตามโครงสร้างสายเคเบิลกันน้ำแกนเดียวก่อน จากนั้นจึงบิดสายเคเบิลแยกกันสามเส้นผ่านสายเคเบิลเพื่อแทนที่สายเคเบิลกันน้ำสามแกน ด้วยวิธีนี้ ไม่เพียงแต่ปรับปรุงความต้านทานต่อน้ำของสายเคเบิลเท่านั้น แต่ยังให้ความสะดวกในการประมวลผลสายเคเบิลและการติดตั้งและวางในภายหลังอีกด้วย

4.ข้อควรระวังในการทำข้อต่อสายไฟกันน้ำ

(1) เลือกวัสดุข้อต่อที่เหมาะสมตามข้อกำหนดและรุ่นของสายเคเบิลเพื่อรับประกันคุณภาพของข้อต่อสายเคเบิล
(2) อย่าเลือกวันที่ฝนตกเมื่อทำข้อต่อสายเคเบิลที่ปิดกั้นน้ำ เนื่องจากน้ำที่เข้าสายเคเบิลจะส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งานของสายเคเบิลอย่างมาก และในกรณีร้ายแรงอาจเกิดอุบัติเหตุไฟฟ้าลัดวงจรได้
(3) ก่อนที่จะทำข้อต่อสายเคเบิลทนน้ำ ควรอ่านคำแนะนำผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิตอย่างละเอียด
(4) เมื่อกดท่อทองแดงที่ข้อต่อ ไม่ควรกดแรงเกินไป ตราบใดที่กดให้อยู่ในตำแหน่งนั้น ปลายท่อทองแดงหลังการจีบควรตะไบให้เรียบโดยไม่มีเสี้ยน
(5) เมื่อใช้ไฟพ่นไฟเพื่อทำการหดสายเคเบิลด้วยความร้อน ให้ใส่ใจกับการเคลื่อนที่ของไฟพ่นไฟไปข้างหน้าและข้างหลัง ไม่ใช่เคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวตลอดเวลา
(6) ขนาดของข้อต่อสายหดเย็นจะต้องทำตามคำแนะนำในรูปวาดอย่างเคร่งครัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อดึงตัวรองรับออกจากท่อสำรอง จะต้องระมัดระวัง
(7) หากจำเป็น สามารถใช้สารปิดผนึกที่ข้อต่อสายเคเบิลเพื่อปิดผนึกและปรับปรุงความสามารถในการกันน้ำของสายเคเบิลให้ดียิ่งขึ้น