Mbrojtja e përdorur në produktet me tela dhe kabllo ka dy koncepte krejtësisht të ndryshme: mbrojtjen elektromagnetike dhe mbrojtjen nga fusha elektrike. Mbrojtja elektromagnetike është projektuar për të parandaluar kabllot që transmetojnë sinjale me frekuencë të lartë (siç janë kabllot RF dhe kabllot elektronike) nga shkaktimi i ndërhyrjeve të jashtme ose për të bllokuar valët elektromagnetike të jashtme nga ndërhyrja me kabllot që transmetojnë rryma të dobëta (siç janë kabllot e sinjalit ose të matjes), si dhe për të zvogëluar ndërveprimin midis telave. Mbrojtja nga fusha elektrike është projektuar për të balancuar fushën e fortë elektrike në sipërfaqen e përçuesit ose sipërfaqen izoluese të kabllove të energjisë me tension të mesëm dhe të lartë.
1. Struktura dhe Kërkesat e Shtresave Mbrojtëse të Fushës Elektrike
Mbrojtja e kabllove të energjisë përfshin mbrojtjen e përçuesve, mbrojtjen izoluese dhe mbrojtjen metalike. Sipas standardeve përkatëse, kabllot me një tension të vlerësuar më të madh se 0.6/1kV duhet të kenë një shtresë mbrojtëse metalike, e cila mund të aplikohet në secilën bërthamë të izoluar ose në bërthamën e kabllit me fije shumëbërthamëshe. Për kabllot e izoluara me XLPE me një tension të vlerësuar jo më pak se 3.6/6kV dhe kabllot e izoluara hollë EPR me një tension të vlerësuar jo më pak se 3.6/6kV (ose kabllot e izoluara trashë me një tension të vlerësuar jo më pak se 6/10kV), kërkohen gjithashtu struktura mbrojtëse gjysmëpërçuese të brendshme dhe të jashtme.
(1) Mbrojtja e Përçuesve dhe Mbrojtja e Izolimit
Mbrojtja e përçuesit (mbrojtja e brendshme gjysmëpërçuese) duhet të jetë jometalike, e përbërë nga material gjysmëpërçues i ekstruduar ose një shirit gjysmëpërçues i mbështjellë rreth përçuesit të ndjekur nga një shtresë gjysmëpërçuese e ekstruduar.
Mbrojtja izoluese (mbrojtja e jashtme gjysmëpërçuese) është një shtresë gjysmëpërçuese jo-metalike e ekstruduar direkt në sipërfaqen e jashtme të secilës bërthamë të izoluar, e cila mund të jetë e lidhur fort me izolimin ose e shkëputshme nga ai. Shtresat gjysmëpërçuese të brendshme dhe të jashtme të ekstruduara duhet të jenë të lidhura fort me izolimin, me ndërfaqe të lëmuara, pa shenja të dukshme fijesh dhe pa skaje të mprehta, grimca, shenja djegieje ose gërvishtje. Rezistenca para dhe pas plakjes nuk duhet të kalojë 1000 Ω·m për shtresën mbrojtëse të përçuesit dhe 500 Ω·m për shtresën mbrojtëse të izolimit.
Materialet mbrojtëse gjysmëpërçuese të brendshme dhe të jashtme bëhen duke përzier materialet izoluese përkatëse (si polietileni i ndërlidhur, goma etilen-propilen, etj.) me karbon të zi, antioksidantë, kopolimer etilen-vinil acetat dhe aditivë të tjerë. Grimcat e karbonit të zi duhet të shpërndahen në mënyrë uniforme brenda polimerit, pa grumbullim ose shpërndarje të dobët.
Trashësia e shtresave mbrojtëse gjysmëpërçuese të brendshme dhe të jashtme rritet me nivelin e tensionit. Meqenëse intensiteti i fushës elektrike në shtresën izoluese është më i lartë brenda dhe më i ulët jashtë, trashësia e shtresave mbrojtëse gjysmëpërçuese duhet të jetë gjithashtu më e madhe brenda sesa jashtë. Në të kaluarën, mbrojtja e jashtme gjysmëpërçuese bëhej pak më e trashë se e brendshme për të parandaluar gërvishtjet për shkak të kontrollit të dobët të varjes ose shpimeve të shkaktuara nga shiritat tepër të fortë të bakrit. Tani, me monitorimin automatik të varjes në internet dhe shiritat e butë të bakrit të pjekur, shtresa mbrojtëse gjysmëpërçuese e brendshme duhet të bëhet pak më e trashë ose e barabartë me shtresën e jashtme. Për kabllot 6–10–35 kV, trashësia e shtresës së brendshme është përgjithësisht 0.5–0.6–0.8 mm.
(2) Mbrojtje metalike
Kabllot me një tension të vlerësuar më të madh se 0.6/1kV duhet të kenë një shtresë mbrojtëse metalike. Shtresa mbrojtëse metalike duhet të aplikohet në secilën bërthamë të izoluar ose bërthamë kablli. Mbrojtja metalike duhet të përbëhet nga një ose më shumë shirita metalikë, gërsheta metalike, shtresa koncentrike të telave metalikë ose një kombinim i telave metalikë dhe shiritave metalikë.
Në Evropë dhe vende të tjera të zhvilluara, për shkak të përdorimit të sistemeve me qark të dyfishtë të tokëzuar me rezistencë dhe rryma më të larta të qarkut të shkurtër, përdoret zakonisht mbrojtja e telit të bakrit. Disa prodhues ngulin tela bakri në mbështjellësin ndarës ose mbështjellësin e jashtëm për të zvogëluar diametrin e kabllit. Në Kinë, përveç disa projekteve kryesore që përdorin sisteme me qark të dyfishtë të tokëzuar me rezistencë, shumica e sistemeve përdorin furnizime me energji elektrike me qark të vetëm të tokëzuar me bobinë me shtypje harku, të cilat e kufizojnë rrymën e qarkut të shkurtër në minimum, kështu që mund të përdoret mbrojtja me shirit bakri. Fabrikat e kabllove i përpunojnë shiritat e fortë të bakrit të blerë duke i prerë dhe duke i pjekur për të arritur një zgjatim dhe rezistencë të caktuar në tërheqje (shumë i fortë do të gërvishtë shtresën mbrojtëse izoluese, shumë i butë do të rrudhoset) para përdorimit. Shiritat e butë të bakrit duhet të jenë në përputhje me GB/T11091-2005 Shirit Bakri për Kabllo.
Mbrojtja e shiritit të bakrit duhet të përbëhet nga një shtresë shiriti bakri të butë të mbivendosur ose dy shtresa shiriti bakri të butë të mbështjellë në mënyrë helikoidale me boshllëqe. Shkalla mesatare e mbivendosjes së shiritit të bakrit duhet të jetë 15% e gjerësisë së tij (vlera nominale) dhe shkalla minimale e mbivendosjes nuk duhet të jetë më pak se 5%. Trashësia nominale e shiritit të bakrit duhet të jetë të paktën 0.12 mm për kabllot me një bërthamë dhe të paktën 0.10 mm për kabllot me shumë bërthama. Trashësia minimale e shiritit të bakrit nuk duhet të jetë më pak se 90% e vlerës nominale. Në varësi të diametrit të jashtëm të mbrojtjes izoluese (≤25 mm ose >25 mm), gjerësia e shiritit të bakrit është zakonisht 30–35 mm.
Mbrojtja e telit të bakrit është bërë nga tela bakri të butë të mbështjellë në mënyrë helikoidale, të siguruara me një mbështjellje kundërhelikoidale të telave të bakrit ose shiritave të bakrit. Rezistenca e saj duhet të përmbushë kërkesat e GB/T3956-2008 Përçuesit e Kabllot, dhe sipërfaqja e prerjes tërthore nominale e saj duhet të përcaktohet sipas kapacitetit të rrymës së defektit. Mbrojtja e telit të bakrit mund të aplikohet mbi mbështjellësin e brendshëm të kabllove me tre bërthama ose direkt mbi izolimin, shtresën mbrojtëse gjysmëpërçuese të jashtme ose një mbështjellës të brendshëm të përshtatshëm të kabllove me një bërthamë. Hapësira mesatare midis telave të bakrit ngjitur nuk duhet të kalojë 4 mm. Hapësira mesatare G llogaritet duke përdorur formulën:
ku:
D – diametri i bërthamës së kabllit nën mbrojtjen e telit të bakrit, në mm;
d – diametri i telit të bakrit, në mm;
n – numri i telave të bakrit.
2. Roli i shtresave mbrojtëse dhe marrëdhënia e tyre me nivelet e tensionit
(1) Roli i mbrojtjes gjysmëpërçuese të brendshme dhe të jashtme
Përçuesit e kabllove në përgjithësi ngjeshen nga tela me shumë fije. Gjatë nxjerrjes së izolimit, mund të ekzistojnë boshllëqe, gërvishtje dhe parregullsi të tjera sipërfaqësore midis sipërfaqes së përçuesit dhe shtresës izoluese, duke shkaktuar përqendrim të fushës elektrike, duke çuar në shkarkim lokal të boshllëkut të ajrit dhe shkarkim të pemëzuar, dhe duke zvogëluar performancën dielektrike. Duke nxjerrë një shtresë materiali gjysmëpërçues (mbrojtje përçuesi) mbi sipërfaqen e përçuesit, kjo siguron kontakt të ngushtë me izolimin. Meqenëse shtresa gjysmëpërçuese dhe përçuesi janë në të njëjtin potencial, edhe nëse ka boshllëqe midis tyre, nuk do të ketë veprim të fushës elektrike, duke parandaluar kështu shkarkimet e pjesshme.
Në mënyrë të ngjashme, ka boshllëqe midis sipërfaqes së jashtme të izolimit dhe mbështjellësit metalik (ose mburojës metalike), dhe sa më i lartë të jetë niveli i tensionit, aq më shumë gjasa do të ndodhë shkarkimi i boshllëkut të ajrit. Duke nxjerrë një shtresë gjysmëpërçuese (mbrojtje izoluese) në sipërfaqen e jashtme të izolimit, formohet një sipërfaqe ekuipotenciale e jashtme me mbështjellësin metalik, duke eliminuar fushat elektrike në boshllëqe dhe duke parandaluar shkarkimet e pjesshme.
(2) Roli i mbrojtjes metalike
Funksionet e mbrojtjes metalike përfshijnë: mbajtjen e rrymës kapacitive në kushte normale, shërbimin si një shteg për rrymën e qarkut të shkurtër gjatë defekteve; kufizimin e fushës elektrike brenda izolimit (duke zvogëluar ndërhyrjen e jashtme elektromagnetike) dhe sigurimin e një fushe elektrike radiale uniforme; veprimin si linjë neutrale në sistemet trefazore me katër tela për të mbajtur rrymë të pabalancuar; dhe sigurimin e mbrojtjes radiale nga bllokimi i ujit.
Koha e postimit: 28 korrik 2025