शेंग्हुआ केबल से तकनीकी अंतर्दृष्टि

दिनांक: 19 मार्च, 2024

केबल इन्सुलेशन ब्रेकडाउन बिजली ट्रांसमिशन सिस्टम में सबसे गंभीर जोखिमों में से एक है। एक बार इन्सुलेशन विफल हो जाने पर, यह शॉर्ट सर्किट, उपकरण क्षति, बड़े पैमाने पर आउटेज और आग दुर्घटनाओं का कारण बन सकता है।

दशकों के परिचालन और विनिर्माण अनुभव के आधार पर,शेंग्हुआ केबल (शंघाई शेंग्हुआ केबल टेक्नोलॉजी ग्रुप कं, लिमिटेड) ने बिजली केबलों में इन्सुलेशन विफलता तंत्र का लगातार अध्ययन किया है। ठोस ढांकता हुआ सिद्धांत लागू करके और वास्तविक दुनिया के इंजीनियरिंग मामलों को मिलाकर, कंपनी ने केबल सुरक्षा में सुधार और सेवा जीवन का विस्तार करने के लिए प्रमुख कारणों और निवारक रणनीतियों को संक्षेप में प्रस्तुत किया है।

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I. ठोस इन्सुलेशन का ब्रेकडाउन

बिजली केबलों में, इन्सुलेशन सामग्री ठोस ढांकता हुआ के रूप में कार्य करती है। जब लगाया गया वोल्टेज ढांकता हुआ झेलने वाली महत्वपूर्ण विद्युत क्षेत्र शक्ति से अधिक हो जाता है, तो करंट का अचानक प्रवाह होता है। इन्सुलेशन करंट को अवरुद्ध करने की अपनी क्षमता खो देता है - इसे ढांकता हुआ ब्रेकडाउन के रूप में जाना जाता है।

ठोस इन्सुलेशन ब्रेकडाउन के तीन मुख्य रूप हैं:

1. विद्युत ब्रेकडाउन

जब वोल्टेज पर्याप्त रूप से उच्च होता है, तो ढांकता हुआ के अंदर मुक्त इलेक्ट्रॉन एक मजबूत विद्युत क्षेत्र के तहत तेज हो जाते हैं। ये इलेक्ट्रॉन परमाणुओं से टकराते हैं, आयनीकरण श्रृंखलाएं और अधिक मुक्त चार्ज वाहक बनाते हैं।

यह हिमस्खलन प्रभाव अंततः इन्सुलेशन संरचना को नष्ट कर देता है।

विद्युत ब्रेकडाउन आमतौर पर इसके तहत होता है:

• उच्च ओवरवोल्टेज
• मजबूत स्थानीयकृत विद्युत क्षेत्र
• खराब विद्युत क्षेत्र वितरण

2. थर्मल ब्रेकडाउन

जब केबल लंबे समय तक वोल्टेज के तहत संचालित होते हैं, तो ढांकता हुआ नुकसान इन्सुलेशन के अंदर गर्मी उत्पन्न करते हैं।

यदि गर्मी उत्पादन गर्मी अपव्यय से अधिक हो जाता है:

• तापमान बढ़ता रहता है
• इन्सुलेशन गुण खराब हो जाते हैं
• यांत्रिक शक्ति कमजोर हो जाती है
• अंततः ब्रेकडाउन होता है

ओवरलोड ऑपरेशन और खराब गर्मी अपव्यय सामान्य योगदानकर्ता हैं।

3. इलेक्ट्रोकेमिकल ब्रेकडाउन

समय के साथ, इन्सुलेशन सामग्री के अधीन होती है:

• थर्मल तनाव
• यांत्रिक कंपन
• रासायनिक क्षरण
• विद्युत तनाव

उम्र बढ़ने से धीरे-धीरे प्रदर्शन में गिरावट आती है। यदि बुलबुले या हवा के अंतराल मौजूद हैं, तो आंशिक निर्वहन या कोरोना निर्वहन विकसित हो सकता है, जिससे स्थानीय कार्बनकरण और अंततः ब्रेकडाउन हो सकता है।

II. इन्सुलेशन ब्रेकडाउन को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक

क्षेत्र के वर्षों के अनुभव के माध्यम से, शेंग्हुआ केबल ने कई प्रमुख प्रभावित करने वाले कारकों की पहचान की है:

1. इन्सुलेशन मोटाई और विद्युत क्षेत्र शक्ति

विद्युत क्षेत्र शक्ति (E) इन्सुलेशन मोटाई (d) के विपरीत आनुपातिक है:

E = V / d

जहां:

• V = लगाया गया वोल्टेज
• d = इन्सुलेशन मोटाई

मोटी इन्सुलेशन विद्युत क्षेत्र की तीव्रता को कम करती है और ब्रेकडाउन वोल्टेज को बढ़ाती है।

यही कारण है कि शेंग्हुआ केबल विनिर्माण के दौरान इन्सुलेशन मोटाई और एकरूपता को सावधानीपूर्वक नियंत्रित करता है, खासकर मध्यम- और उच्च-वोल्टेज केबलों के लिए।

2. अशुद्धियाँ और हवा के बुलबुले

इन्सुलेशन के अंदर अशुद्धियाँ और सूक्ष्म-बुलबुले अत्यंत खतरनाक होते हैं।

क्योंकि:

• बुलबुले प्रभावी ढांकता हुआ मोटाई को कम करते हैं
• विद्युत क्षेत्र की तीव्रता कम ढांकता हुआ स्थिरांक वाले क्षेत्रों में केंद्रित होती है
• रिक्तियों के अंदर आंशिक निर्वहन बनता है

ये कमजोर बिंदु ब्रेकडाउन के शुरुआती बिंदु बन जाते हैं।

उत्पादन के दौरान सख्त सामग्री सुखाने और वैक्यूम डीगैसिंग प्रक्रियाएं आवश्यक हैं।

3. कंडक्टर और इन्सुलेशन के बीच खराब संपर्क

कंडक्टर और इन्सुलेशन परत के बीच के अंतराल बुलबुले के समान आयनीकरण क्षेत्र बनाते हैं, जिससे ढांकता हुआ शक्ति कम हो जाती है।

सटीक एक्सट्रूज़न और बॉन्डिंग नियंत्रण दीर्घकालिक प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण हैं।

4. नमी का प्रवेश

नमी नाटकीय रूप से इन्सुलेशन शक्ति को कम करती है:

• चालकता बढ़ाना
• ढांकता हुआ नुकसान बढ़ाना
• थर्मल ब्रेकडाउन को तेज करना

एक बार इन्सुलेशन पानी को अवशोषित कर लेता है, तो ब्रेकडाउन वोल्टेज तेजी से गिर जाता है।

5. असमान विद्युत क्षेत्र वितरण

इन्सुलेशन एक समान विद्युत क्षेत्र में उच्च वोल्टेज का सामना करता है। गैर-समान क्षेत्रों में, ब्रेकडाउन वोल्टेज काफी कम हो जाता है।

35kV और उससे ऊपर के रेटेड केबलों के लिए, टर्मिनेशन पर विद्युत क्षेत्र वितरण को अनुकूलित करने के लिए स्ट्रेस कोन और ग्राउंडिंग शील्ड रिंग का उपयोग किया जाता है।

शेंग्हुआ केबल संपीड़न शक्ति और विश्वसनीयता में सुधार के लिए नियंत्रित तनाव वितरण के साथ अपने उच्च-वोल्टेज सिस्टम डिजाइन करता है।

III. व्यवहार में केबल इन्सुलेशन ब्रेकडाउन के कारण

परिचालन मामलों के आधार पर, विफलता के प्रमुख कारणों में शामिल हैं:

1. यांत्रिक क्षति

यांत्रिक क्षति इन्सुलेशन विफलता का एक प्रमुख कारण बनी हुई है।

सामान्य उदाहरण:

• भारी वस्तुएं केबलों को कुचलती हैं
• खुदाई दुर्घटनाएं
• स्थापना के दौरान अत्यधिक झुकना
• अत्यधिक खींचने वाला तनाव
• मिट्टी का जमना जिससे तनाव होता है

उचित स्थापना और यांत्रिक सुरक्षा आवश्यक है।

2. टर्मिनल और संयुक्त विफलताएं

केबल टर्मिनेशन और मध्यवर्ती जोड़ कमजोर बिंदु हैं।

विशिष्ट कारण:

• खराब कारीगरी
• अनुचित सीलिंग
• कम गुणवत्ता वाली सामग्री
• स्थापना के दौरान हवा के अंतराल और नमी

उच्च-वोल्टेज टर्मिनेशन से विद्युत क्षेत्र एकाग्रता से बचने के लिए सावधानीपूर्वक निर्माण किया जाना चाहिए।

3. इन्सुलेशन की नमी

नमी का प्रवेश इसके कारण होता है:

• जोड़ों की खराब सीलिंग
• क्षतिग्रस्त सुरक्षात्मक परतें
• सीसा शीथ का क्षरण
• दीर्घकालिक पर्यावरणीय जोखिम

एक बार नमी प्रवेश करने पर, ढांकता हुआ शक्ति तेजी से घट जाती है।

4. ओवरवोल्टेज

ओवरवोल्टेज इसके कारण हो सकता है:

• बिजली गिरना (वायुमंडलीय ओवरवोल्टेज)
• स्विचिंग ऑपरेशन
• सिस्टम दोष

बिजली प्रणाली ओवरवोल्टेज कई केबलों की एक साथ विफलता का कारण बन सकता है।

5. इन्सुलेशन एजिंग

लंबे समय तक संपर्क में रहने से:

• गर्मी
• ओवरलोड
• पर्यावरणीय तनाव

सामग्री को भंगुरता और दरारें होती हैं।

खराब गर्मी अपव्यय अक्सर थर्मल एजिंग का मूल कारण होता है।

IV. निवारक उपाय

इन्सुलेशन ब्रेकडाउन जोखिमों को कम करने के लिए, शेंग्हुआ केबल निम्नलिखित की सिफारिश करता है:

1. यांत्रिक क्षति को रोकें

• ओवरहेड केबलों की रक्षा करें
• आवश्यकतानुसार भौतिक बाधाएं स्थापित करें
• भूमिगत केबल मार्गों को स्पष्ट रूप से चिह्नित करें
• खुदाई प्रक्रियाओं को नियंत्रित करें

2. संयुक्त और टर्मिनल गुणवत्ता में सुधार करें

स्थापना के दौरान:

• इन्सुलेशन की तंग लपेट सुनिश्चित करें
• हवा के अंतराल से बचें
• उपयोग से पहले एपॉक्सी रेजिन और फिलर सामग्री को सुखाएं
• ≥35kV केबलों के लिए स्ट्रेस कोन और शील्डिंग रिंग लागू करें

उचित क्षेत्र नियंत्रण ढांकता हुआ शक्ति में काफी सुधार करता है।

3. बाहरी शीथ सुरक्षा को मजबूत करें

संक्षारण और नमी के प्रवेश को रोकने के लिए:

• बाहरी सुरक्षात्मक परतों का नियमित रूप से निरीक्षण करें
• हर 2-3 साल में डामर पेंट जैसी सुरक्षात्मक कोटिंग्स को फिर से लगाएं
• क्षतिग्रस्त शीथिंग की तुरंत मरम्मत करें

4. लोड और तापमान को नियंत्रित करें

• ओवरलोड ऑपरेशन से बचें
• उचित वेंटिलेशन सुनिश्चित करें
• परिचालन तापमान की निगरानी करें
• सिस्टम क्षमता के लिए उपयुक्त रेटेड केबल का उपयोग करें

शेंग्हुआ केबल: दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए प्रतिबद्ध

केबल इन्सुलेशन ब्रेकडाउन एक एकल-कारक मुद्दा नहीं है - यह आमतौर पर डिजाइन, सामग्री, स्थापना और परिचालन प्रभावों के संयोजन का परिणाम होता है।

दशकों की विनिर्माण विशेषज्ञता के साथ, शेंग्हुआ केबल इस पर ध्यान केंद्रित करता है:

• सख्त सामग्री गुणवत्ता नियंत्रण
• उन्नत एक्सट्रूज़न और इन्सुलेशन प्रक्रियाएं
• अनुकूलित विद्युत क्षेत्र डिजाइन
• उच्च-वोल्टेज तनाव नियंत्रण प्रौद्योगिकी
• व्यापक गुणवत्ता निरीक्षण

ठोस इंजीनियरिंग सिद्धांत को वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोग अनुभव के साथ मिलाकर, शेंग्हुआ केबल दुनिया भर में ऊर्जा, बुनियादी ढांचे और औद्योगिक परियोजनाओं के लिए विश्वसनीय बिजली केबल समाधान प्रदान करता है।

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