การวิเคราะห์และการประยุกต์ใช้โครงสร้างกันน้ำแบบรัศมีและแบบตามยาวของสายเคเบิล

ในระหว่างการติดตั้งและใช้งานสายเคเบิล สายเคเบิลอาจเสียหายจากแรงกดทางกล หรือใช้งานสายเคเบิลเป็นเวลานานในสภาพแวดล้อมที่ชื้นและมีน้ำ ซึ่งจะทำให้น้ำจากภายนอกค่อยๆ ซึมเข้าไปในสายเคเบิล ภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้า โอกาสที่จะเกิดปรากฏการณ์น้ำรั่วบนพื้นผิวฉนวนของสายเคเบิลจะเพิ่มขึ้น ปรากฏการณ์น้ำรั่วที่เกิดจากอิเล็กโทรไลซิสจะทำให้ฉนวนแตกร้าว ลดประสิทธิภาพฉนวนโดยรวมของสายเคเบิล และส่งผลต่ออายุการใช้งานของสายเคเบิล ดังนั้น การใช้สายเคเบิลกันน้ำจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง

สายเคเบิลกันน้ำส่วนใหญ่พิจารณาการซึมของน้ำตามทิศทางของตัวนำสายเคเบิลและตามทิศทางรัศมีของสายเคเบิลผ่านปลอกหุ้มสายเคเบิล ดังนั้นจึงสามารถใช้โครงสร้างกันน้ำแบบรัศมีและแบบตามยาวของสายเคเบิลได้

1.สายเคเบิลแบบเรเดียลกันน้ำ

วัตถุประสงค์หลักของการกันน้ำแบบเรเดียลคือเพื่อป้องกันน้ำจากภายนอกไหลเข้าสู่สายเคเบิลในระหว่างการใช้งาน โครงสร้างกันน้ำมีตัวเลือกดังต่อไปนี้
1.1 ปลอกหุ้มโพลีเอทิลีนกันน้ำ
ปลอกหุ้มโพลีเอทิลีนกันน้ำใช้ได้เฉพาะกับข้อกำหนดทั่วไปของการกันน้ำเท่านั้น สำหรับสายเคเบิลที่แช่อยู่ในน้ำเป็นเวลานาน จำเป็นต้องปรับปรุงประสิทธิภาพการกันน้ำของสายไฟกันน้ำที่หุ้มด้วยโพลีเอทิลีน
1.2 ปลอกโลหะกันน้ำ
โครงสร้างกันน้ำแบบรัศมีของสายเคเบิลแรงดันต่ำที่มีแรงดันไฟฟ้า 0.6kV/1kV ขึ้นไป โดยทั่วไปจะผ่านชั้นป้องกันด้านนอกและการพันตามยาวด้านในของสายพานคอมโพสิตอะลูมิเนียม-พลาสติกสองด้าน สายเคเบิลแรงดันปานกลางที่มีแรงดันไฟฟ้า 3.6kV/6kV ขึ้นไปจะกันน้ำแบบรัศมีภายใต้การทำงานร่วมกันของสายพานคอมโพสิตอะลูมิเนียม-พลาสติกและท่อต้านทานกึ่งตัวนำ สายเคเบิลแรงดันสูงที่มีระดับแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าสามารถกันน้ำได้โดยใช้ปลอกหุ้มโลหะ เช่น ปลอกหุ้มตะกั่วหรือปลอกหุ้มอะลูมิเนียมลูกฟูก
ปลอกหุ้มกันน้ำแบบครอบคลุม ใช้ได้กับร่องสายเคเบิล แหล่งน้ำที่ฝังอยู่ใต้ดินโดยตรง และสถานที่อื่นๆ เป็นหลัก

2. สายเคเบิลกันน้ำแนวตั้ง

การกันน้ำตามยาวอาจพิจารณาถึงคุณสมบัติการกันน้ำของตัวนำและฉนวนของสายเคเบิล เมื่อชั้นป้องกันด้านนอกของสายเคเบิลได้รับความเสียหายจากแรงภายนอก ความชื้นหรือความชื้นโดยรอบจะแทรกซึมเข้าไปในแนวตั้งตามแนวตัวนำและฉนวนของสายเคเบิล เพื่อป้องกันความเสียหายจากความชื้นที่อาจเกิดขึ้นกับสายเคเบิล เราสามารถใช้วิธีการต่อไปนี้เพื่อป้องกันสายเคเบิล
(1)เทปกั้นน้ำ
มีการเพิ่มโซนกันน้ำระหว่างแกนลวดหุ้มฉนวนและแผ่นอะลูมิเนียม-พลาสติกคอมโพสิต เทปกันน้ำพันรอบแกนลวดหุ้มฉนวนหรือแกนสายเคเบิล อัตราการพันและคลุมอยู่ที่ 25% เทปกันน้ำจะขยายตัวเมื่อสัมผัสกับน้ำ ซึ่งจะช่วยเพิ่มความแน่นหนาระหว่างเทปกันน้ำและปลอกหุ้มสายเคเบิล เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพในการกันน้ำ
(2)เทปกั้นน้ำกึ่งตัวนำ
เทปกั้นน้ำกึ่งนำไฟฟ้าถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในสายเคเบิลแรงดันปานกลาง โดยการพันเทปกั้นน้ำกึ่งนำไฟฟ้ารอบชั้นโลหะป้องกัน เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการต้านทานน้ำตามแนวยาวของสายเคเบิล แม้ว่าประสิทธิภาพการกันน้ำของสายเคเบิลจะดีขึ้น แต่เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของสายเคเบิลจะเพิ่มขึ้นหลังจากพันเทปกั้นน้ำรอบสายเคเบิล
(3)การอุดกั้นน้ำ
วัสดุอุดกันน้ำโดยทั่วไปเส้นด้ายกันน้ำ(เชือก) และผงกั้นน้ำ ผงกั้นน้ำส่วนใหญ่ใช้เพื่อกั้นน้ำระหว่างแกนตัวนำที่บิดเกลียว เมื่อผงกั้นน้ำติดแน่นกับเส้นใยตัวนำได้ยาก สามารถใช้กาวน้ำชนิดบวกติดภายนอกเส้นใยตัวนำ และพันผงกั้นน้ำไว้ด้านนอกตัวนำได้ เส้นใยกั้นน้ำ (เชือก) มักใช้เพื่ออุดช่องว่างระหว่างสายเคเบิลสามแกนแรงดันปานกลาง

3 โครงสร้างทั่วไปของความต้านทานน้ำของสายเคเบิล

โครงสร้างกันน้ำของสายเคเบิลประกอบด้วยโครงสร้างกันน้ำแบบรัศมี โครงสร้างกันน้ำแบบแนวยาว (รวมถึงแนวรัศมี) และโครงสร้างกันน้ำแบบรอบทิศทางตามสภาพแวดล้อมการใช้งานและข้อกำหนดที่แตกต่างกัน ยกตัวอย่างเช่น โครงสร้างกันน้ำของสายเคเบิลแรงดันปานกลางแบบสามแกน
3.1 โครงสร้างกันน้ำแบบเรเดียลของสายเคเบิลแรงดันปานกลางสามแกน
การกันน้ำแบบเรเดียลของสายเคเบิลแรงดันปานกลางสามแกนโดยทั่วไปจะใช้เทปกั้นน้ำกึ่งนำไฟฟ้าและเทปอะลูมิเนียมเคลือบพลาสติกสองหน้าเพื่อให้มีคุณสมบัติกันน้ำ โครงสร้างทั่วไปประกอบด้วย: ตัวนำ, ชั้นป้องกันตัวนำ, ฉนวน, ชั้นป้องกันฉนวน, ชั้นป้องกันโลหะ (เทปทองแดงหรือลวดทองแดง), วัสดุอุดแบบธรรมดา, เทปกั้นน้ำกึ่งนำไฟฟ้า, เทปอะลูมิเนียมเคลือบพลาสติกสองหน้าแบบห่อหุ้มตามยาว, ปลอกหุ้มด้านนอก
3.2 สายเคเบิลแรงดันปานกลาง 3 แกน โครงสร้างทนน้ำตามยาว
สายเคเบิลแรงดันปานกลางสามแกนนี้ใช้เทปกั้นน้ำแบบกึ่งนำไฟฟ้าและเทปอะลูมิเนียมเคลือบพลาสติกสองหน้าเพื่อให้มีคุณสมบัติกันน้ำ นอกจากนี้ เชือกกั้นน้ำยังใช้เพื่ออุดช่องว่างระหว่างสายเคเบิลสามแกน โครงสร้างโดยทั่วไปประกอบด้วย ตัวนำ, ชั้นป้องกันตัวนำ, ฉนวน, ชั้นป้องกันฉนวน, เทปกั้นน้ำแบบกึ่งนำไฟฟ้า, ชั้นป้องกันโลหะ (เทปทองแดงหรือลวดทองแดง), ไส้เชือกกั้นน้ำ, เทปกั้นน้ำแบบกึ่งนำไฟฟ้า และปลอกหุ้มภายนอก
3.3 สายเคเบิลแรงดันปานกลาง 3 แกน โครงสร้างกันน้ำรอบด้าน
โครงสร้างป้องกันน้ำรอบด้านของสายเคเบิลจำเป็นต้องให้ตัวนำมีคุณสมบัติป้องกันน้ำด้วย และเมื่อรวมกับข้อกำหนดการป้องกันน้ำในแนวรัศมีและแนวยาว เพื่อให้ได้การป้องกันน้ำรอบด้าน โครงสร้างทั่วไปของสายเคเบิลประกอบด้วย: ตัวนำป้องกันน้ำ, ชั้นป้องกันตัวนำ, ฉนวน, ชั้นป้องกันฉนวน, เทปป้องกันน้ำกึ่งตัวนำ, ชั้นป้องกันโลหะ (เทปทองแดงหรือลวดทองแดง), ไส้เชือกป้องกันน้ำ, เทปป้องกันน้ำกึ่งตัวนำ, เทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกสองหน้า, บรรจุภัณฑ์ตามยาว, ปลอกหุ้มภายนอก

สายป้องกันน้ำแบบสามแกนสามารถปรับปรุงให้เป็นโครงสร้างสายป้องกันน้ำแบบแกนเดียวสามแกนได้ (คล้ายกับโครงสร้างสายหุ้มฉนวนสามแกน) กล่าวคือ แกนสายแต่ละแกนจะถูกผลิตตามโครงสร้างสายป้องกันน้ำแบบแกนเดียวก่อน จากนั้นจึงบิดสายแยกสามเส้นผ่านสายเพื่อแทนที่สายป้องกันน้ำแบบสามแกน วิธีนี้ไม่เพียงแต่ช่วยเพิ่มความต้านทานน้ำของสายเท่านั้น แต่ยังเพิ่มความสะดวกในการประมวลผลสาย รวมถึงการติดตั้งและการวางสายในภายหลังอีกด้วย

4.ข้อควรระวังในการทำข้อต่อสายกันน้ำ

(1) เลือกวัสดุข้อต่อที่เหมาะสมตามข้อกำหนดและรุ่นของสายเคเบิลเพื่อให้แน่ใจถึงคุณภาพของข้อต่อสายเคเบิล
(2) อย่าเลือกทำข้อต่อสายเคเบิลแบบกันน้ำในวันที่ฝนตก เพราะน้ำจะส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งานของสายเคเบิลอย่างมาก และในกรณีร้ายแรงอาจเกิดอุบัติเหตุไฟฟ้าลัดวงจรได้
(3) ก่อนที่จะทำข้อต่อสายทนน้ำ ควรอ่านคำแนะนำผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิตอย่างละเอียด
(4) เมื่อกดท่อทองแดงที่ข้อต่อ ไม่ควรกดแรงเกินไป ตราบใดที่กดให้อยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง ปลายท่อทองแดงหลังการจีบควรตะไบให้เรียบโดยไม่มีเสี้ยน
(5) เมื่อใช้ไฟพ่นเพื่อทำให้สายเคเบิลหดด้วยความร้อน ให้สังเกตว่าไฟพ่นเคลื่อนที่ไปมาอย่างไร ไม่ใช่เคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวตลอดเวลา
(6) ขนาดของข้อต่อสายหดเย็นจะต้องทำตามคำแนะนำในการวาดภาพอย่างเคร่งครัด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อดึงส่วนรองรับออกจากท่อสำรอง จะต้องระมัดระวัง
(7) หากจำเป็น สามารถใช้สารปิดผนึกที่ข้อต่อสายเคเบิลเพื่อปิดผนึกและปรับปรุงความสามารถในการกันน้ำของสายเคเบิลให้ดียิ่งขึ้น