Kablo arızalarının analizi

Thread Content

Çeşitli elektrikli cihazları birbirine bağlayan, elektrik enerjisini ileten ve dağıtan elektrik kabloları, güvenli olmaları, bakım gerektirmemeleri, yüksek stabiliteleri ve elektrik enerjisinin kalitesini artırmada sağladıkları avantajlar sayesinde giderek daha geniş bir alanda kullanılmaktadır. Günümüzde, elektrik kablolarından kaynaklanan arızalar, tüm elektrik arızaları arasında oldukça büyük bir orana sahiptir. Arıza noktasının konumunu hızlı ve doğru bir şekilde belirlemek ve arıza türünü tespit etmek, elektrik kablolarının kullanımı ve işletilmesi sırasında son derece önemli tekniklerden biri haline gelmiştir. 1. Kablo arızasının nedenleri Kablo arızasının en doğrudan nedeni, yalıtımın azalması ve bunun sonucunda yalıtımın delinmesidir. Yalıtımın azalmasına neden olan birçok faktör vardır ve gerçek işletme deneyimlerine dayanarak bunlar esas olarak aşağıdaki durumlar olarak özetlenebilir: 1.1 Mekanik hasarlar – Montaj sırasında meydana gelen hasarlar: Montaj sırasında kabloların yanlışlıkla zarar görmesi, aşırı mekanik çekme kuvvetleri nedeniyle kabloların yırtılması veya kabloların aşırı bükülmesi sonucu zarar görmesi ； Doğrudan dış kuvvetlerle hasar görmesi: Kurulumdan sonra kablo yolunda veya kabloların yakınında altyapı inşaatları yapılması, kabloların doğrudan dış kuvvetlerle hasar görmesine neden olur: Dolaylı dış kuvvetlerle hasar görmesi: Seyreden araçların titreşimleri veya darbe yükleri, yeraltındaki kabloların kurşun (alüminyum) kaplamasının çatlamasına sebep olur ； Doğal olaylar sonucu oluşan hasarlar: Örneğin, ara bağlantı noktaları veya uç parçalardaki yalıtım malzemesinin genleşmesi sonucu dış kasa veya kablo kaplamasının yırtılması ； Kablonun doğal hareketi nedeniyle, boru ağzında veya destek üzerinde bulunan kablo kabuğunun çizilmesi ； Toprak çökmesi nedeniyle aşırı gerilim oluşur ve orta bağlantı veya iletken kopar. 1.2 Yalıtımın nemlenmesi, yalıtımın nemlenmesi arızalara neden olur. Kabloların nemlenmesine yol açan başlıca nedenler: Bağlantı kutusu veya uç kutusunun yapısının mühürlenmemiş olması veya yanlış monte edilmesi sonucu su sızmasıdır ； Kablo kötü üretilmiş, metal kılıfında delikler veya çatlaklar var ； Metal kılıf, dış etkenler tarafından delinmesi veya aşınması sonucu ； 1.3 Yalıtımın yaşlanması ve bozulması: Kablo yalıtım malzemesinin içindeki hava boşlukları, elektrik alanının etkisiyle serbest radikaller oluşturarak yalıtım kalitesini düşürür. Yalıtım ortamı iyonlaştığında, hava aralığında ozon, nitrik asit gibi kimyasal maddeler oluşur ve bu da yalıtımı aşındırır ； Yalıtımdaki su, yalıtım liflerinde hidrolizi tetikleyerek yalıtım özelliğinin azalmasına neden olur. Aşırı ısınma, yalıtımın yaşlanmasına ve bozulmasına neden olur. Kablonun içindeki hava boşlukları elektriksel iyonizasyona neden olarak yerel aşırı ısınmaya yol açar ve yalıtımın karbonlaşmasına sebep olur. Kablo aşırı yükü, kabloların aşırı ısınmasının önemli bir nedenidir. Kablo yoğunluğunun yüksek olduğu bölgelerde, kablo kanallarında ve kablo tünelleri gibi havalandırması zayıf yerlerde bulunan kablolar, kuru borular içinde yer alan kablolar ve kabloların ısıtma borularına yakın olan kısımları, aşırı ısınma nedeniyle yalıtımlarının hızla bozulmasına neden olur. 1.4 Aşırı Gerilim Aşırı gerilim, esas olarak atmosferik aşırı gerilimi (yıldırım) ve kablo içi aşırı gerilimi ifade eder. Gerçek arızalara yapılan analizler, birçok açık hava terminalinin arızasının atmosferik aşırı gerilimlerden kaynaklandığını göstermektedir. Aşırı gerilim, kablo izolasyon katmanının delinmesine ve arızanın oluşmasına neden olur; delinme noktası genellikle malzeme kusurlarından kaynaklanır. 1.5 Kötü tasarım ve üretim teknikleri nedeniyle ara bağlantı noktaları ve uç parçaların su geçirmezliği ile elektrik alanı dağılımı yeterince düşünülmemiştir; yanlış malzeme seçimi, kötü üretim teknikleri ve prosedürlere uyulmaması kablo uçlarında arızalara yol açar. 1.6 Malzeme Kusurları Malzeme kusurları esas olarak üç alanda kendini gösterir. Birincisi, kablo üretimiyle ilgili sorunlar; kurşun (alüminyum) koruma katmanının bıraktığı kusurlar ； Yalıtım sargılama işlemi sırasında, kağıt yalıtımda kırışıklıklar, çatlaklar, yırtıklar ve üst üste gelen boşluklar gibi kusurlar oluşur ； İkincisi, kablo aksesuarlarının üretimindeki kusurlardır; örneğin dökme demir parçalarda kum delikleri bulunması, porselen parçaların mekanik mukavemetinin yetersiz olması, diğer parçaların standartlara uymaması veya montaj sırasında sızdırmazlık sağlanamaması gibi ； Üçüncüsü, yalıtım malzemelerinin yetersiz bakım ve yönetimi nedeniyle kabloların yalıtımının nemlenmesi, kirlenmesi ve yaşlanmasıdır. 1.7 Korumalı katın korozyonu: Yeraltındaki asit-baz korozyonu ve dağınık akımların etkisiyle kabloyun kurşun kaplaması korozyona uğrar; bu da nokta şeklinde hasarlar, çatlaklar veya delinmeler meydana getirerek arızalara neden olur. 1.8 Kablo izolasyon sıvısının kaybı: Yağlı kağıt izolasyonlu kablolar döşenirken kanalların düzgün olmaması veya direkler üzerindeki açık hava uçlarında, yükseklik farkları nedeniyle izolasyon yağı yüksek yerlerden alçak yerlere akar ve bu da yüksek yerlerdeki kabloların izolasyon performansını düşürerek arızalara yol açar. 2. Arıza Sınıflandırması 2.1 Arıza direnci ve iletken durumuna göre sınıflandırma • Açık devre (kesik hat) arızası Açık devre arızası, aynı zamanda kesik hat arızası olarak da adlandırılır; kablo fazları arasındaki veya fazlar ile toprak arasındaki yalıtım direnci gerekli standart değerlere ulaşmış olsa da, çalışma voltajı uçlara ulaştırılamaz ； Veya uçta gerilim olsa da yük kapasitesi düşüktür. Yalıtım direnci = ∞ olduğunda, bu bir kırık hat arızasıdır. • Düşük dirençli (kısa devre) arızalar, kısa devre arızaları olarak da adlandırılır; kablo fazları arasındaki veya fazların toprağa olan yalıtımının hasar gördüğü ve yalıtım direncinin düşük voltajlı darbe yöntemiyle ölçülebilecek seviyede olduğu arızalar türüdür. Yalıtım direnci 100kΩ olduğunda, düşük voltajlı darbe yöntemiyle ölçülemeyen bir arıza türüdür; bu, düşük dirençli arızalara kıyasla ortaya çıkar. Yüksek dirençli sızıntılı arızalar ve yüksek dirençli ark oluşumlu arızalar olmak üzere iki türü vardır. Yukarıdaki arıza sınıflandırması, test yöntemlerini seçmeyi kolaylaştırmak içindir. Günümüzde yaygın olarak kullanılan arıza tespit tekniklerine göre, açık devre ve düşük dirençli arızalar düşük voltajlı darbe yansıma yöntemiyle, yüksek dirençli arızalar ise darbe ile kıvılcım oluşturma yöntemiyle tespit edilebilir; kıvılcımlı arızalar ise doğru akım kıvılcım oluşturma yöntemiyle test edilebilir. 2.2 Yüzey olaylarına göre sınıflandırma • Açık devre arızaları • Kapalı devre arızaları 2.3 Topraklama olaylarına göre sınıflandırma • Tek fazlı topraklama arızaları • Fazlar arası arızalar • Çok fazlı karma topraklama arızaları 2.4 Arıza konumuna göre sınıflandırma • Bağlantı noktası arızaları • Kablo gövdesi arızaları