تُستخدم كابلات الطاقة على نطاق واسع لتوصيل الدوائر ونقل الكهرباء، ويستمر الطلب عليها في النمو مع توسع شبكات الطاقة وتحديثها. ومع ذلك، فإن الإنشاءات المعقدة وبيئات التركيب الصعبة ومفاصل الكابلات الصعبة تجعل أعطال الكابلات أمراً لا مفر منه. ونتيجة لذلك، تركز شركات إمداد الطاقة والمؤسسات ذات الصلة بشكل متزايد على تحليل أسباب أعطال الكابلات وتطبيق حلول فعالة.
أنواع أعطال الكابلات
يتم تصنيف أعطال الكابلات بشكل عام إلى ثلاثة أنواع رئيسية:
- أعطال الدائرة المفتوحة: ويحدث ذلك عندما تكون المقاومة بين الكابلات، أو بين الكابل والأرض، ضمن النطاق المتوقع، ولكن لا يمكن للجهد أن يصل بالكامل إلى الحمل، أو عندما ينتقل جزء ضئيل فقط. ومن الأمثلة الشائعة على ذلك الدوائر القصيرة والانفصالات.
- الأعطال منخفضة المقاومة: عند تلف العزل بين الكابلات أو بين الكابل والأرض، تنخفض مقاومة العزل. إذا انخفضت المقاومة إلى أقل من عشرة أضعاف المعاوقة المميزة للكابل، يُصنَّف ذلك على أنه عطل منخفض المقاومة. يمكن أن تؤدي مثل هذه الأعطال إلى تيار زائد أو ارتفاع درجة الحرارة أو حتى نشوب حريق.
- الأعطال عالية المقاومة: عندما تكون مقاومة العزل أقل من المعتاد ولكنها لا تزال أعلى من عشرة أضعاف المعاوقة المميزة للكابل، يحدث عطل عالي المقاومة. يمكن أن تتسبب هذه الأعطال في حدوث تسخين موضعي وانهيار العزل ومخاطر أخرى.
الطرق الشائعة لاكتشاف أعطال الكابلات
تُستخدم عدة طرق شائعة الاستخدام لتحديد موقع أعطال الكابلات وتشخيصها:
- قياس الانعكاس في المجال الزمني (TDR): يرسل جهاز TDR إشارة نبضية عبر الكابل ويقيس وقت وسعة الإشارات المنعكسة لتحديد مواقع الأعطال. وهو فعال للكشف عن الدوائر المفتوحة والدوائر القصيرة والأعطال ذات المقاومة المنخفضة والمقاومة العالية.
- الوميض النبضي عالي الجهد: تطبق هذه الطريقة جهدًا عاليًا على الكابل، مما يتسبب في توليد نقطة العطل لتوليد وميض. ويساعد الصوت أو الضوء الناتج على تحديد الأعطال ذات المقاومة العالية، مثل انهيار العزل أو تلف الغلاف.
- انعكاس النبضات ذات الجهد المنخفض: من خلال إرسال نبضات منخفضة الجهد عبر الكابل، تساعد الانعكاسات أو الاستجابات عند نقاط العطل في تحديد الأعطال منخفضة المقاومة مثل الدوائر القصيرة أو الدوائر المفتوحة أو التلامسات الضعيفة.
- طريقة الجسر: تستخدم هذه التقنية مبدأ توازن الدائرة. من خلال ضبط مكونات معينة لتحقيق التوازن، يمكن قياس خصائص الكابل. وعلى الرغم من دقتها وملاءمتها، إلا أنها غير مناسبة للأعطال ذات المقاومة العالية أو الأعطال الوامضة وتتطلب معرفة مسبقة بطول الكابل.
تتطلب الأعطال المختلفة طرقاً مختلفة، وهذا هو السبب في ضرورة وجود نظام شامل لاختبار أعطال الكابلات. أجهزة اختبار أعطال الكابلات TFN توفير حل شامل لتحديد أعطال الكابلات وتحديد مواقعها بكفاءة.
حل TFN: أجهزة اختبار أعطال الكابلات
أجهزة اختبار أعطال الكابلات TFN تتكون من أربع وحدات رئيسية قياس مسافة الخطأ، وإيجاد المسار وتحديده، وتحديد موقع الخطأ، وإشارة الجهد العالي. إليك كيفية استخدامها بفعالية:
- الإعداد والفحص: افهم التفاصيل الأساسية للكابل، بما في ذلك الطول والنوع والعمر والعيوب السابقة والوصلات وطريقة التمديد.
- ضمان السلامة: افصل طرفي الكابل عن الدارات الأخرى وتأكد من فصله تماماً عن الطاقة.
- تفريغ الكابل: قم بتوصيل كل خط طور بالأرض باستخدام خط دائرة قصيرة قبل الاختبار. قم دائماً بتأريض أحد طرفي الخط القصير أولاً.
-
قياس مسافة الخطأ:
- استخدم وحدة قياس مسافة الأعطال مع انعكاس نبضات الجهد المنخفض لاكتشاف الأعطال ذات المقاومة المنخفضة أو أعطال الفصل وقياس المسافة.
- تطبيق وميض الجهد العالي للكشف عن الأعطال عالية المقاومة.
- يعرض الجهاز عينات من الشكل الموجي ويحدد نوع العطل وموقعه تلقائياً.
- تتبع مسار الكابل: تسمح وحدة اكتشاف المسار وتحديده، المزودة بجهاز كشف خطوط الأنابيب تحت الأرض، بتتبع مسار الكابل بدقة لتحديد موقع العطل بدقة.
- تطبيق إشارات الجهد العالي: توفر وحدة الإشارات عالية الجهد نبضة عالية الجهد لإحداث تفريغ متقطع عند نقطة العطل، مما يتيح قياس المسافة وتحديد الموقع بدقة.
-
تحديد مواقع الأعطال بدقة: توفر وحدة تحديد موقع الخطأ وضعين:
- وضع الجهد المتدرج: مثالية لأعطال التأريض أحادية الطور في الكابلات المدفونة مباشرةً ذات الجهد المنخفض وغير المدرعة.
- الوضع الصوتي-المغناطيسي: يكتشف أصوات التفريغ لتحديد موضع العطل بدقة بشكل شخصي.
يمكن لأجهزة اختبار أعطال الكابلات TFN التعامل مع الأعطال عالية ومنخفضة المقاومة على جميع الكابلات حتى 35 كيلو فولت. بفضل البرامج البديهية والبرامج التعليمية ومعدل نجاح الكشف المرتفع والقياسات الدقيقة، تعد أجهزة اختبار أعطال الكابلات هذه خيارًا موثوقًا لمرافق الطاقة وفرق الصيانة.