دانش صنعت
چرا کابل های عایق هوایی جایگزین هادی های سقفی لخت می شوند و انتقال به چه چیزی نیاز دارد؟
جایگزینی هادی های سربار لخت با کابل عایق هوایی s (AIC) در شبکه های توزیع توسط ترکیبی از عوامل ایمنی، قابلیت اطمینان و تعمیر و نگهداری هدایت می شود که به طور قابل توجهی در محیط های نصب خاص ترکیب می شوند. هادی های برهنه بر روی تیرهای چوبی یا بتنی برای بیش از یک قرن فناوری استاندارد توزیع بالای سر بوده اند، اما عملکرد آنها در مناطق پر پوشش گیاهی، محیط های ساحلی و شبکه های شهری با نرخ خطای بالا باعث پذیرش گسترده جایگزین های عایق شده از دهه 1970 در اسکاندیناوی شده و به تدریج در سراسر آسیا، آفریقا و آمریکای لاتین به تصویب رسید.
مزیت فنی اولیه کابل های عایق هوایی نسبت به هادی های خالی کاهش جریان خطا از تماس هادی به هادی و هادی به درخت است. یک خط توزیع 11 کیلو ولت لخت که از تاج درخت عبور می کند به یک راهروی 2 تا 3 متری در هر طرف نیاز دارد تا از تماس شاخه ها تحت بارگذاری باد جلوگیری شود. یک کابل هوایی عایق شده می تواند تماس مستقیم انشعاب را بدون شروع خطا تحمل کند زیرا عایق در طول مدت رویداد تماس ولتاژ تماس را تحمل می کند. این اجازه می دهد تا عرض های سمت راست تا 40 تا 60 درصد کاهش یابد و به طور قابل توجهی هزینه های پاکسازی زمین و اثرات زیست محیطی در مناطق جنگلی کاهش یابد. عایق تحمل تماس دائمی را فراهم نمی کند - فشار پایدار شاخه در نهایت ژاکت را ساییده و به هادی نفوذ می کند - اما خطاهای آنی بالقوه کشنده را به شرایط کند توسعه قابل کنترل تبدیل می کند که می توانند قبل از قطع شدن شناسایی و پاک شوند.
انتقال از سیستم های هوایی خالی به عایق نیازمند تغییراتی در سخت افزار، عملکرد نصب و هماهنگی سیستم حفاظتی است که اغلب در برنامه ریزی پروژه دست کم گرفته می شود. اتصالات قطب هادی لخت - عایق های بالای گیره، عایق های قرقره و سخت افزار متقاطع - با نصب AIC سازگار نیستند، که به سیستم های پشتیبانی سیم پیام رسان، دستگیره های مارپیچ از پیش ساخته شده، گیره های تعلیق و گیره های کرنش طراحی شده برای قطر خارجی کابل خاص و درجه کشش مکانیکی نیاز دارد. تنظیمات رله حفاظتی کالیبرهشده برای جریانهای خطای هادی لخت باید برای کابلهای عایقشده مجدد کالیبره شود، جایی که عایق باعث تاخیر در ایجاد خطا میشود و پروفیل جریان زمان را که توسط رلههای اضافه جریان مشاهده میشود تغییر میدهد. ابزارهایی که هادی های AIC را بر روی سخت افزار طراحی شده برای هادی های خالی نصب می کنند، یا نمی توانند تنظیمات رله حفاظتی را تنظیم کنند، معمولاً در دوره انتقال یا تشخیص خطا از دست رفته یا خاموش شدن مزاحم را تجربه می کنند.
طراحی سیم مسنجر در کابل های فشار ضعیف هوایی همراه و تاثیر آن بر افت و کشش
کابلهای هوایی ولتاژ پایین (ABC، معمولاً 0.6/1 کیلو ولت نامی) در دو پیکربندی مکانیکی موجود هستند: با سیم پیامرسان برهنه یا عایق شده که بار مکانیکی کامل بسته را حمل میکند، و پیکربندیهای خود نگهدار که در آن یکی از هادیهای عایقشده به عنوان خنثی مکانیکی عمل میکند. انتخاب بین این پیکربندی ها پیامدهای قابل توجهی برای قابلیت طول دهانه، کشش نصب، رفتار افتادگی تحت تغییرات دما و قابلیت اطمینان مکانیکی طولانی مدت دارد.
در ABC با پشتیبانی از پیام رسان، سیم پیام رسان معمولا یک سیم فولادی گالوانیزه یا یک هادی آلومینیومی تقویت شده با فولاد (ACSR) است که مستقل از نیاز جریان الکتریکی انتخاب می شود. پیام رسان بار کاتناری کل بسته کابل را حمل می کند و هادی های عایق بندی شده با استفاده از اتصالات کابلی یا دستگیره های از پیش ساخته شده در فواصل زمانی منظم از آن آویزان می شوند - معمولاً هر 0.5 تا 1.0 متر در طول دهانه. طراحی مکانیکی پیام رسان توسط حداکثر دهانه طراحی کابل، شرایط بارگذاری باد و یخ قابل اعمال در منطقه نصب و حداکثر افت مجاز (که بر فاصله ارتفاع قطب مورد نیاز از سطح زمین تأثیر می گذارد) کنترل می شود. برای یک دهانه 60 متری در یک منطقه باد متوسط با یک بسته ABC 4 هستهای 4×70 میلیمتر مربع، کشش پیام رسان در شرایط حداکثر بار ممکن است به 8 تا 12 کیلو نیوتن برسد که به قدرت شکست پیام رسان حداقل 24 تا 36 کیلو نیوتن با ضریب ایمنی 3 نیاز دارد. هادی های آلومینیومی) می توانند باعث شوند که بسته نرم افزاری با سازه ها یا پوشش گیاهی زیر ارتفاع طراحی شده تماس پیدا کند.
ABC خود نگهدار با استفاده از هادی خنثی به عنوان خنثی الکتریکی و حامل بار مکانیکی، پیام رسان جداگانه را حذف می کند. رسانای خنثی در این پیکربندی باید از نظر مکانیکی برای بار کامل زنجیره ای درجه بندی شود، به این معنی که اغلب از ACSR (فولاد هادی آلومینیومی تقویت شده) یا آلیاژ آلومینیوم سخت کشیده شده به جای آلومینیوم آنیل شده استفاده شده در هادی های فاز ساخته می شود. کشش در هادی خنثی تحت حداکثر بار یخ و باد باید در محدوده تنش نامی هادی باشد که حداکثر دهانه قابل دستیابی را محدود می کند. برای LV ABC خود نگهدار، حداکثر دهانه های معمولی بسته به اندازه هادی و کلاس بارگذاری منطقه ای بین 40 تا 80 متر است. فراتر از این دهانه ها، حتی اگر افت ولتاژ در دهانه، طول الکتریکی طولانی تری را فراهم کند، به قطب های پشتیبانی میانی نیاز است. پیکربندی خودپشتیبانی برای نصب سادهتر است (نیاز به نصب پیامرسان جداگانه نیست) اما انعطافپذیری طراحی کمتری را نسبت به سیستمهای پیامرسان برای هندسههای دهانه غیرمعمول یا شرایط بارگیری یخ سنگین فراهم میکند.
انتخاب مواد عایق برای کابل های هوایی فشار متوسط در محیط های پر تقاضا
ولتاژ متوسط کابل عایق هوایی s (معمولاً 10 تا 35 کیلو ولت) تحت قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش پایدار، چرخه دمای گسترده و تماس مستقیم با آب و هوا کار می کنند - شرایطی که نسبت به محیط حفاظت شده تاسیسات کابلی زیرزمینی یا داخلی، تقاضای قابل توجهی بیشتری برای عملکرد مواد عایق دارد. عایق باید به طور همزمان استحکام دی الکتریک مناسبی را برای کلاس ولتاژ فراهم کند، در برابر تخریب نوری و اکسیداسیون حرارتی در طول عمر کاری 30 تا 40 سال مقاومت کند و انعطاف مکانیکی کافی را برای نصب در دماهای پایین حفظ کند. این الزامات به جای مواد ترموپلاستیک، به سیستم های عایق پلیمری شبکه ای اشاره دارد.
XLPE (پلی اتیلن متقاطع) به دلیل ترکیبی از استحکام دی الکتریک بالا، ثابت دی الکتریک پایین، مقاومت عالی در برابر اشعه ماوراء بنفش با مواد افزودنی مناسب کربن سیاه یا تثبیت کننده UV، و درجه حرارت 90 درجه سانتی گراد پیوسته/250 درجه سانتی گراد اتصال کوتاه، ماده عایق غالب برای AIC ولتاژ متوسط است. بر خلاف پلی اتیلن ترموپلاستیک، XLPE تحت بار مکانیکی پایدار در دماهای بالا نرم نمی شود و جریان نمی یابد - این ویژگی حیاتی برای کابل های سقفی است که ممکن است در دمای بالا تحت بارگذاری اوج تابستان کار کنند. شبکه اتصال عرضی از تغییرات ابعادی که در غیر این صورت در پلی اتیلن مستقیم بالاتر از دمای ذوب کریستالی آن (~ 125 درجه سانتیگراد) رخ می دهد، جلوگیری می کند، هندسه عایق و بنابراین امپدانس مشخصه را در همه شرایط عملیاتی حفظ می کند.
EPR (لاستیک اتیلن پروپیلن) در AIC ولتاژ متوسط برای کاربردهایی که به انعطاف پذیری بالاتر در دماهای نصب پایین یا مقاومت ذاتاً در برابر رطوبت نیاز دارند استفاده می شود. کابلهای AIC عایقشده با EPR در دمای -40 درجه سانتیگراد منعطف میمانند و میتوان آنها را بدون خطر ترک خوردن عایق در محیطهای قطب شمال یا ارتفاعات بالا که کابلهای عایقشده با XLPE بهطور خطرناکی شکننده میشوند، نصب و کار کرد. ساختار مولکولی آمورف EPR همچنین مقاومت ذاتی را در برابر درختکاری آب بدون بستههای افزودنی بازدارنده درخت مورد نیاز در XLPE ایجاد میکند - مربوط به نصب AIC در محیطهای ساحلی با رطوبت بالا که در آن تراکم رطوبت در سطح عایق یک شرایط ثابت است. مبادله ثابت دی الکتریک بالاتر EPR است (2.8-3.5 در مقابل 2.3 برای XLPE)، که جریان شارژ خازنی کابل را افزایش می دهد - یک ملاحظات جزئی در ولتاژ متوسط اما مربوط به خطوط بلند تغذیه روستایی است که در آن جریان شارژ کسری قابل اندازه گیری از آمپر حرارتی را نشان می دهد.
روکش بیرونی AIC ولتاژ متوسط یک لایه پلی اتیلن سیاه یا پلی اتیلن سیاه یا HDPE تثبیت شده با اشعه ماوراء بنفش جداگانه است که روی عایق اعمال می شود. عملکرد اصلی این ژاکت محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش (کربن سیاه در 2 تا 3 درصد وزنی، جذب طیف گسترده UV را فراهم می کند)، محافظت مکانیکی در برابر سایش ناشی از تماس شاخه ها، و محافظت از منقار پرنده - یک مسئله مهم در مناطقی با کورویدهای بزرگ یا طوطی هایی که به عایق کابل می زنند. سختی ژاکت و ضخامت دیواره برای مقاومت در برابر حمله پرنده مشخص شده است. برخی از مشخصات AIC به حداقل سختی ژاکت Shore D 50-55 و حداقل ضخامت دیواره ژاکت 1.5-2.0 میلی متر به طور خاص برای رسیدگی به این حالت خرابی در مناطق جغرافیایی حساس نیاز دارند.
مقایسه سازه های کابل عایق هوایی فشار ضعیف و فشار متوسط
در حالی که هم ولتاژ پایین و هم ولتاژ متوسط کابل عایق هوایی s برای خدمات در فضای باز طراحی شده اند، ساختار آنها اساساً در چندین پارامتر ناشی از کلاس های مختلف ولتاژ، نیازهای بار مکانیکی و محیط های نصب متفاوت است. درک این تفاوتها به شرکتهای برق و مهندسین پروژه کمک میکند تا مشخصات درستی داشته باشند و از اعمال روشهای کابل LV در تاسیسات MV یا بالعکس اجتناب کنند.
| پارامتر | AIC ولتاژ پایین (0.6/1 کیلو ولت) | AIC ولتاژ متوسط (10-35 کیلوولت) |
| مواد عایق | XLPE یا PVC (دیواره 0.7-1.2 میلی متر) | XLPE یا EPR (دیواره 3.4-8.0 میلی متر بسته به ولتاژ) |
| صفحه نمایش هادی | لازم نیست | صفحه هادی نیمه هادی بالای ~6 کیلو ولت U0 مورد نیاز است |
| صفحه عایق / صفحه نمایش فلزی | لازم نیست | صفحه نمایش عایق نیمه هادی سیم مسی یا صفحه نواری مورد نیاز است |
| مواد هادی | آلومینیوم آنیل شده (بسته تمام آلومینیومی)؛ خنثی تقویت شده با فولاد برای خود نگهدارنده | AAAC (رسانای تمام آلیاژ آلومینیوم) یا ACSR برای تک هسته؛ آلیاژ آلومینیوم سخت کشیده ترجیح داده می شود |
| دهانه های معمولی | 40-80 متر (خود نگهدار)؛ تا 100 متر با پیام رسان اختصاصی | 60-150 متر بسته به اندازه هادی و منطقه بارگذاری |
| روش نصب | بسته نرم افزاری با هم گرفتن مارپیچ در تکیه گاه ها | کابل های تک هسته ای به طور جداگانه روی پیام رسان بسته می شوند. فاصله فاز توسط اسپیسرها حفظ می شود |
| استانداردهای مربوطه | IEC 60502-1، NFC 33-209، AS/NZS 3560 | IEC 60502-2، NFC 33-032، CENELEC HD 626 |
الزامات هادی نیمه هادی و صفحه های عایق در AIC ولتاژ متوسط، مهم ترین تفاوت ساخت و ساز است و اغلب توسط تیم های تدارکاتی که فقط با مشخصات کابل های ولتاژ پایین آشنا هستند، اشتباه درک می شود. بدون صفحه رسانا، میدان الکتریکی در سطح یک هادی رشتهای بسیار غیریکنواخت است - در لبههای رشته و برآمدگیهای سطح متمرکز شده است - و تخلیه جزئی در این نقاط غلظت شروع میشود. در یک کابل AIC 10 کیلوولت، گرادیان میدان الکتریکی در سطح هادی غربالنشده میتواند 5 تا 10 برابر میدان متوسط در عایق باشد، که بسیار بیشتر از آستانه شروع تخلیه جزئی XLPE است. صفحه نیمه رسانا با ارائه یک سطح همسان پتانسیل صاف و پیوسته به عایق، این میدان را همگن می کند و میدان پیک را نزدیک به مقدار متوسط کاهش می دهد. حذف یا اعمال نادرست صفحه رسانا بر روی کابل AIC ولتاژ متوسط - که نمی تواند در کابل فشار ضعیف اتفاق بیفتد زیرا کابل های LV چنین الزامی ندارند و مرحله ساخت به سادگی وجود ندارد - منجر به تخریب جزئی ناشی از دشارژ می شود که عمر سرویس کابل را از 30 تا 30 تا 40 سال به طور بالقوه کاهش می دهد.
استانداردهای بارگذاری باد و یخ برای طراحی مکانیکی کابل هوایی: چگونه اقلیم منطقه ای بر انتخاب هادی حاکم است
طراحی مکانیکی کابلهای عایق هوایی - آلیاژ رسانا، سطح مقطع، طراحی رشتهها و رتبهبندیهای سختافزار پشتیبان - توسط حداکثر بار ترکیبی باد و یخ کنترل میشود که کابل باید بدون تغییر شکل دائمی یا شکست رشته مقاومت کند. استانداردهای منطقهای مختلف موارد بارگذاری طراحی را بر اساس دادههای آب و هوایی محلی تعریف میکنند و انتخاب یک طرح مکانیکی کابل بهینهشده برای آب و هوای معتدل اروپا و نصب آن در یک محیط کانادایی یا نروژی با بارگیری بالای یخ یک خطای طراحی سیستماتیک است که منجر به افتادگی بیش از حد، بیرونکشیدن کانکتور یا خرابی خستگی هادی در چند سال اول خدمات میشود.
استاندارد IEC 60826 چارچوبی را برای طراحی مکانیکی خطوط هوایی ارائه میکند و سه سطح قابلیت اطمینان بارگذاری (I, II, III) مربوط به دورههای بازگشت 50، 150 و 500 ساله را برای رویداد باد و یخ طراحی تعریف میکند. اکثر مشخصات ابزار توزیع از قابلیت اطمینان سطح I یا II استفاده می کنند. در چارچوب IEC، بارگذاری یخ با ضخامت یخ معادل بر روی هادی مشخص می شود - معمولاً 0 میلی متر (بدون یخ)، 10 میلی متر، 20 میلی متر یا 30 میلی متر - همراه با فشار باد همزمان. یک آستین یخ 30 میلی متری روی هادی 95 میلی متر مربع تقریباً 2.5 کیلوگرم بر متر بار مرده به هادی اضافه می کند. در دهانه 100 متری، این معادل 250 کیلوگرم وزن کاسه ای اضافی است که هادی و سخت افزار قطب باید از آن پشتیبانی کنند. حداکثر کشش رسانا تحت این شرایط، همراه با کشش اولیه نصب، باید کمتر از کشش روزانه نامی هادی (RET) باقی بماند - معمولاً 20 تا 25٪ از مقاومت کششی نامی هادی (RTS) برای هادی های آلیاژ آلومینیوم در شبکه های توزیع.
بارگذاری باد روی کابلهای هوایی عایقشده با بارگذاری باد بر روی هادیهای خالی متفاوت است، زیرا قطر بیرونی بزرگتر کابل عایقشده سطح مقطع بیشتری را نسبت به فشار باد نشان میدهد. یک هادی ACSR لخت 95 میلیمتر مربعی دارای قطر بیرونی تقریباً 13.5 میلیمتر است. همان هادی عایقشده با XLPE برای سرویس 10 کیلوولت ممکن است قطر خارجی 28 تا 32 میلیمتر داشته باشد که بیش از دو برابر نیروی کشش باد در واحد طول تولید میکند. تامین کنندگان کابلی که مشخصات مکانیکی را بر اساس سطح مقطع هادی بدون در نظر گرفتن افزایش قطر آیرودینامیکی مجموعه کابل عایق ارائه می کنند، به طور سیستماتیک بار باد طراحی را دست کم می گیرند و به طور بالقوه منجر به ایجاد کابل هایی می شود که از حداکثر کشش روزانه خود در شرایط باد طراحی، حتی بدون بارگذاری یخ، فراتر می رود. مشخصات تدارکات باید به صراحت مستلزم این باشد که محاسبات طراحی مکانیکی قطر خارجی کابل را در نظر بگیرد، نه فقط خصوصیات هادی خالی را.
انتخاب آلیاژ رسانا به طور مستقیم با عملکرد بارگذاری یخ از طریق مفهوم خزش در تعامل است. هادی های آلومینیومی تحت کشش پایدار، ازدیاد طول (خزش) وابسته به زمان را تجربه می کنند که از کشش الاستیک متمایز است - خزش هنگامی که بار برداشته می شود بهبود نمی یابد و باعث افزایش دائمی افتادگی در طول عمر می شود. آلومینیوم آنیل شده (که در هادی های ABC LV برای انعطاف پذیری استفاده می شود) نرخ خزش قابل توجهی بالاتری نسبت به آلیاژ آلومینیوم سخت کشیده (AAAC، AAAR) تحت کشش معادل دارد. در مناطق مستعد یخ که در آن هادی ها به طور دوره ای تنش های بالایی را در طول رویدادهای بارگیری یخ تجربه می کنند، استفاده از هادی های آلومینیومی آنیل شده منجر به افزایش پیشرونده افتادگی در طی 10 تا 15 سال می شود که در نهایت الزامات فاصله از زمین را نقض می کند. مشخص کردن هادیهای آلیاژ آلومینیوم سخت کشیده با پیش تنیدگی خزشی در حین نصب، اقدام متقابل طراحی استاندارد در مناطقی با بارگیری منظم یخ است.
اتصال و خاتمه کابل های عایق هوایی: روش هایی که قابلیت اطمینان طولانی مدت را تعیین می کند
اتصالات و انتهای کابل های عایق هوایی از نظر آماری رایج ترین مکان برای خرابی زودرس در شبکه های توزیع هوایی است. کابلی که به درستی تولید شده و تمام مشخصات الکتریکی و مکانیکی را برآورده میکند، میتواند توسط یک اتصال ضعیف یا پایانه نادرست غیرقابل اعتماد شود، و در نصب سربار، خرابیهای اتصال معمولاً منجر به خطاهای مدار باز میشود که منجر به قطع میشود، نه خطای زمین که رلههای حفاظتی خطوط هوایی به سرعت بهینه میشوند. درک مراحل حیاتی در اتصال و خاتمه کابل هوایی توضیح می دهد که چرا آموزش تخصصی و ابزارسازی برای این عملیات غیرقابل مذاکره است.
اتصالات کابل هوایی LV Bundle
اتصالات ABC ولتاژ پایین با استفاده از کانکتورهای سوراخ کننده (که کانکتورهای سوراخ کننده عایق یا IPC نیز نامیده می شوند) ساخته می شوند که بدون نیاز به جداسازی عایق، روی کابل عایق می چسبند. بدنه رابط شامل دندانههای سوراخکننده فولاد ضد زنگ است که به عایق نفوذ میکنند و هنگامی که اتصال دهنده به مقدار مشخص شده خود با استفاده از پیچ سر برشی گشتاور میشود، با هادی تماس برقرار میکند - پیچ با گشتاور مشخصی برش میدهد، که تأیید لمسی را فراهم میکند که نیروی تماس صحیح به دست آمده است و از سفت شدن بیش از حد رشتهها که میتواند به هادی آسیب برساند، جلوگیری میکند. بدنه اتصال سوراخ کننده در برابر ورود رطوبت به اطراف نقاط نفوذ خود آب بندی می شود. پارامتر حیاتی نصب، گشتاور برشی است - استفاده از یک آچار استاندارد و تخمین گشتاور توسط احساس، اتصالات انتهایی ناسازگاری را ایجاد می کند که یا تحت فشار (مقاومت تماس بالا) یا بیش از حد فشرده می شوند (آسیب رشته) با سرعت بالا. IPCها باید با آچار گشتاور کالیبره شده یا درایور محدود کننده گشتاور اختصاصی که توسط سازنده کانکتور برای سری کانکتورهای خاص ارائه شده است، نصب شوند.
اتصالات و پایانه های کابل هوایی MV
ولتاژ متوسط AIC joints and terminations require restoration of each insulation layer in the correct sequence — conductor screen, insulation, insulation screen, metallic screen, and outer jacket — using materials that are electrically and mechanically compatible with the cable's original construction. Pre-formed cold-shrink or heat-shrink joint kits from reputable manufacturers provide calibrated material volumes and assembly sequences for specific cable families. The most critical step is the preparation of the insulation screen at the joint interface: the transition from screened to unscreened insulation must be smooth and gradual (typically a penciled taper of 15–25 mm length) to prevent field concentration at the screen cutback. An abrupt screen cutback — caused by using cutting tools that score the insulation surface or failing to taper the semiconductor layer — creates a triple point (conductor screen, insulation, and surrounding air meet at a single geometric point) where the electric field concentration can be 10–20 times the average field in the insulation, initiating partial discharge at operating voltage even when the rest of the joint is correctly assembled.
پایانه های خارج از منزل در MV AIC در معرض ردیابی هستند - تشکیل مسیرهای کربن رسانا در امتداد سطح عایق ناشی از رسوب آلودگی همراه با مرطوب شدن دوره ای. ردیابی به تدریج توسعه می یابد: قوس باند خشک در مرزهای مناطق مرطوب و خشک روی سطح عایق انرژی کافی برای کربن کردن سطح عایق به صورت موضعی تولید می کند و چرخه های قوس مکرر مسیر کربن را به سمت هادی پر انرژی طی ماه ها یا سال ها گسترش می دهد. اقدام متقابل استاندارد، استفاده از کیتهای خاتمهدهنده گرما یا جمعشدگی در فضای باز است که دارای یک سوله لاستیکی سیلیکونی با مقاومت بالا در برابر هوا است - یک سری دندههای چتری شکل که طول مسیر نشتی را بین هادی برقدار و صفحه فلزی متصل به زمین افزایش میدهد و از تشکیل لایههای متوالی از باران جلوگیری میکند. در محیطهای با آلودگی بالا (مناطق ساحلی، مناطق صنعتی، مناطق بیابانی با گرد و غبار قلیایی)، فاصله خزش مورد نیاز به ازای هر کیلوولت ولتاژ نامی فراتر از مشخصات استاندارد IEC 60071 افزایش مییابد که به پایانههای سوله طولانیتر یا درمان گریس سیلیکونی ضد آلودگی سولههای آب و هوایی نیاز دارد.
تشخیص خطا و حفاظت تفاوتهای هماهنگی بین خطوط هوایی لخت و شبکههای کابلی عایق هوایی
تبدیل شبکه توزیع از هادی های سربار لخت به کابل های عایق هوایی، رفتار خطای شبکه را به گونه ای تغییر می دهد که به تغییرات مربوطه در تنظیمات رله حفاظتی، توالی عملیات بازگیر و فلسفه تشخیص عیب نیاز دارد. ابزارهایی که AIC را بدون بازبینی و تنظیم هماهنگی حفاظتی نصب میکنند، اغلب دورههایی از تشخیص خطای از دست رفته (محافظتی که برای خطاهای امپدانس بالا که عایق به تأخیر میافتد خاموش نمیشود) یا عملیات مزاحم (محافظتی که خطاهای گذرا با محدودیت عایق را به اشتباه به عنوان خطاهای دائمی که نیاز به قفل کردن دارند تعبیر میکند) را تجربه میکنند.
مهم ترین تغییر رفتار خطاهای تماس هادی به هادی و هادی با درخت است. در یک خط هوایی لخت، یک تماس فاز به فاز از راه رفتن ناشی از باد یا از شاخه درخت افتاده، یک گسل پیچدار با امپدانس بسیار کم ایجاد میکند - معمولاً مقاومت قوس کمتر از 1Ω - جریانهای خطا تولید میکند که به آسانی توسط عناصر اضافه جریان در میلیثانیه شناسایی میشوند. در کابل هوایی عایق شده، همان تماس یک جریان خطا ایجاد می کند که باید از مقاومت عایق و ظرفیت کابل عبور کند و نه مستقیماً بین هادی ها. برای یک تماس تازه از طریق عایق سالم، جریان خطا ممکن است فقط چند آمپر باشد - زیر آستانه پیکاپ رلههای جریان اضافه که برای خطاهای هادی خالی کالیبره شدهاند. عایق به تدریج تحت تنش الکتریکی پایدار تخریب میشود و جریان خطا طی چند دقیقه تا چند ساعت افزایش مییابد تا زمانی که به آستانه رله برسد. این تاخیر در توسعه خطا به این معنی است که یک خطا که در 0.3 ثانیه در یک شبکه هادی خالی برطرف می شود ممکن است 30 تا 90 دقیقه طول بکشد تا به سطحی برسد که رله را در شبکه کابلی عایق بندی شده قطع کند - که به طور بالقوه باعث تخریب پایدار عایق، گرمایش کابل و اشتعال آتش در پوشش گیاهی خشک جایی که کابل قرار دارد می شود.
تغییر فلسفه حفاظتی مناسب برای شبکههای AIC شامل تکمیل حفاظت اضافه جریان استاندارد با حفاظت خطای زمین است که به اندازه کافی حساس است تا جریانهای خطای سطح پایین تولید شده توسط خطاهای تماس محدود شده با عایق را شناسایی کند. رلههای حساس به خطای زمین (SEF) با آستانههای پیکاپ 1-5 A (در مقایسه با 10-50 A برای حفاظت از خطای زمین استاندارد در شبکههای هادی لخت) میتوانند جریان نشتی اولیه را از طریق عایق آسیبدیده تشخیص دهند و فیدر را قبل از اینکه خطا به نقطه شکست کامل عایق تبدیل شود، قطع کند. مبادله افزایش حساسیت به عدم تعادل سیستم معمولی و جریانهای هارمونیک است که نیازمند تنظیم دقیق آستانه رله SEF و هماهنگی تأخیر زمانی برای جلوگیری از ایجاد مزاحمت ناشی از عدم تعادل بار در شبکههای روستایی با خطوط جانبی بلند تک فاز است. ارت خنثی شبکه ولتاژ متوسط - چه به طور موثر زمین باشد، چه ارت رزونانس (کویل پترسن) یا خنثی ایزوله - هم میزان جریان خطای زمین و هم حساسیت رله SEF مناسب را تعیین می کند و باعث می شود که بررسی فلسفه حفاظت از پیکربندی سیستم ارت هنگام انتقال از توزیع خالی به دلار جدایی ناپذیر باشد.












