کابلهای برق فشار ضعیف با هدایت جریان برق و جداسازی آن از محیط اطراف، به تأمین انرژی برای مصارف مختلف کمک میکنند. این کابلها به دلیل استفاده مکرر و قرارگیری در شرایط مختلف جوی و محیطی، ممکن است دچار آسیب شوند. عیب یابی کابل فشار ضعیف یکی از مراحل مهم در نگهداری و مدیریت سیستمهای برقرسانی است که به شناسایی و رفع مشکلات موجود در کابلها کمک میکند.
آسیبهای احتمالی کابلهای برق
کابلهای برق ممکن است به دلایل مختلفی دچار آسیب شوند. یکی از رایجترین علل آسیب کابلها، آسیبهای مکانیکی است که ممکن است ناشی از ضربه، فشار یا کشش باشد.
شرایط محیطی مانند رطوبت، دما و مواد شیمیایی نیز میتوانند به کابلها آسیب برسانند. علاوهبراین، فرسودگی طبیعی کابلها که با گذشت زمان و استفاده مداوم رخ میدهد نیز عاملی دیگر برای بروز مشکلات است.
در برخی موارد، نصب نادرست یا استفاده از مواد بیکیفیت در ساخت کابلها نیز میتواند منجر به خرابی آنها شود. شناخت این آسیبها و علل آنها به تکنسینها کمک میکند تا اقدامات پیشگیرانه و تعمیرات لازم را انجام دهند. شما میتوانید در این زمینه از کارشناسان لمپا صنعت مشاوره بگیرید.
علائم و نشانههای خرابی کابل برق
تشخیص علائم خرابی کابل برق میتواند به پیشگیری از مشکلات جدیتر کمک کند. یکی از نشانههای بارز، کاهش ولتاژ در نقاط مختلف شبکه است که میتواند ناشی از اتصالی یا قطع شدن کابل باشد. همچنین، وجود بوی سوختگی یا گرمای غیرمعمول در محل کابلها نیز نشاندهنده وجود مشکل است.
در برخی موارد، نشت جریان برق یا ایجاد جرقه نیز میتواند نشانهای از خرابی باشد. تغییر رنگ عایق کابل (به ویژه به سمت قهوهای یا سیاه) یا ترک خوردگی، ساییدگی و پارگی عایق آن نیز از دیگر علائم هشداردهنده هستند.
در برخی موارد نیز شل شدن یا زنگ زدگی اتصالات کابل میتواند منجر به کاهش جریان و افزایش مقاومت شود که از نشانههای خرابی کابل برق است. خمیدگی یا شکستگی غیرطبیعی کابل هم میتواند ناشی از تنشهای مکانیکی یا فرسودگی و علامت آسیب آن باشد.
همچنین، وجود نویز یا اختلال در عملکرد تجهیزات متصل به کابل یا قطع یا افت ولتاژ در تجهیزات متصل به کابل میتواند نشاندهنده آسیب داخلی یا شیلد کابل باشد.
اصول عیب یابی کابل
عیب یابی کابل فشار ضعیف نیازمند رعایت اصول خاصی است. اولین گام در عیبیابی، بررسی مستندات و نقشههای مربوط به سیستم برقرسانی است. سپس، با استفاده از ابزارهای مناسب، باید وضعیت ظاهری کابلها مورد بررسی قرار گیرد و اتصالات و نقاط ضعف نیز چک شود.
در نهایت باید برای عیب یابی کابل فشار ضعیف نوع عیب را مشخص کرد. انواع معایب کابلها، عبارتند از:
- اتصال کوتاه بین دو یا چند هادی کابل
- اتصال یک یا چند هادی کابل به غلاف فلزی (اتصال زمین)
- قطع شدگی یک یا چند هادی کابل
- مدار باز
در جدول زیر انواع معایب کابل و روش عیب یابی کابل فشار ضعیف مشخص شده است:
| نوع عیب کابل | روش مناسب |
| هادی قطع شدگی نداشته و بین دو رشته اتصال کوتاه باشد.
الف) اتصال کوتاه کامل (در محل اتصال مقاومت صفر است). ب) اتصال کوتاه ناقص (محل اتصالی مقاومت دارد). |
اندازهگیری مقاومت توسط پل
|
| هادی قطع شدگی نداشته و به زمین اتصال دارد (مقاومت محل اتصال صفر تا حدود ۵۰ کیلو اهم)
الف- دو سیم سالم در کابل موجود باشد. |
مقایسه افت ولتاژ
اندازهگیری دو نقطهای اندازهگیری سه نقطهای (روش گراف Graf) |
| ب- یک سیم سالم مشابه سیم معیوب در کابل موجود باشد. | اندازهگیری به روش پل (روش مورای Murray) |
| ج- سیم سالم، مشابه سیم اصلی نباشد. | اندازهگیری به روش پل و تبدیل هادی کمکی به هادی دیگری که دارای سطح مقطع هادی معیوب و مقاومت سیم کمکی باشد (از طریق محاسبه) |
| د- هیچگونه سیم سالمی در کابل موجود نبوده و مقاومت خطا حداکثر تا ۱۰۰ اهم باشد. | روش جهت جریان (روش وورم باخ Wurmbach) |
| ه- مقاومت محل اتصال بیشتر از ۵۰ کیلو اهم باشد. | اندازهگیری به روش فشار قوی
پایین آوردن مقاومت محل اتصالی با ایجاد جرقه توسط دستگاه کابل سوز اندازهگیری به روش پل فشار ضعیف |
| ۳- سیم در محل عیب قطع شده است.
الف- سیم علاوه بر قطع شدگی دارای اتصال زمین نیز باشد. |
روش جهت جریان (روش وورم باخ Wurmbach) |
| ب- هادیها دارای اتصال کوتاه یا اتصال زمین نیستند. | روش پلهای اندازهگیری جریان متناوب
روش مقایسه ظرفیت خازنی کابل |
روش عیب یابی کابل
روشهای مختلفی برای عیبیابی کابلهای برق وجود دارد که بسته به نوع مشکل و شرایط محیطی متفاوت است.
-
اندازهگیری مقاومت اتصالات
نقاطی که در آنها چند سیم یا کابل به یکدیگر متصل میشوند، همواره دارای مقاومت الکتریکی بیشتری نسبت به خود کابل یا سیم هستند. اگر این مقاومت از حد مجاز فراتر رود، میتواند منجر به افزایش تلفات انرژی، داغ شدن محل اتصال، و حتی بروز علائمی مانند سوختگی در نقطه اتصال شود.
برای اندازهگیری مقاومت اتصال، میتوان از اهممتر استفاده کرد. در غیراینصورت، میتوان با استفاده از ولتمتر و اندازهگیری افت ولتاژ روی محل اتصال و تقسیم آن بر جریان عبوری از کابل، مقدار مقاومت را به دست آورد.
-
عیبیابی کابل با دستگاه میگر
برای یافتن اتصال کوتاه با استفاده از میگر، ابتدا باید یک سر کابل را به دستگاه وصل کرده و سر دیگر آن را آزاد بگذارید. در صورت عدم وجود اتصال کوتاه، میگر مقاومت بسیار بالایی (بینهایت) نشان میدهد. اگر اتصال کوتاه وجود داشته باشد، دستگاه با توجه به فاصله محل اتصال تا سر کابل، مقدار مشخصی مقاومت را نمایش میدهد.
با اندازهگیری مقاومت بین دو سر کابل، میتوان فاصله محل بروز اتصال کوتاه را با استفاده از رابطه زیر محاسبه کرد:
Lx = (R1 / (R1 + R2)) × L
که در آن:
- L طول کل کابل
- Lx فاصله محل اتصال کوتاه تا ابتدای کابل
- R1 و R2 مقاومت اندازهگیریشده از هر سمت کابل است
-
عیبیابی کابل با استفاده از روش TDR
روش TDR یکی از تکنیکهای مدرن برای عیبیابی کابل فشار ضعیف است. در این روش از پالسهایی با فرکانس بالا و ولتاژ پایین استفاده میشود. وقتی سیگنال الکتریکی از بخشی با امپدانس متفاوت عبور میکند، بخشی از آن بازتاب میشود.
از آنجا که محلهای دارای خطا در کابل اغلب امپدانس متفاوتی نسبت به سایر نقاط دارند، بازتاب سیگنالها به یافتن محل این خطاها کمک میکند. با اندازهگیری مدتزمان بین ارسال و بازگشت سیگنال و آگاهی از سرعت انتشار آن در کابل، میتوان فاصله دقیق تا محل خطا را به دست آورد.
انتهای آزاد یا افزایش امپدانس منجر به بازتاب مثبت و اتصال کوتاه یا کاهش امپدانس منجر به بازتاب منفی میشود.
تعیین محل عیب کابل
تعیین محل دقیق عیب کابل یکی از چالشهای اصلی در عیبیابی است چون در بسیاری از صنایع، کابلها از مسیرهایی عبور میکنند که اغلب دسترسی به آنها دشوار است. دو روش اصلی عیب یابی کابل فشار ضعیف و فشار قوی، عبارتند از:
- روشهای پیشمکانیابی (Prelocation): که نشان میدهند که محل خطا در چه فاصلهای از یکی از سرهای کابل قرار دارد. برای رفع مشکل بهطور کامل، باید نقطهای مشخص روی زمین انتخاب شده و با حفاری به محل واقعی خرابی دست پیدا کرد.
- روشهای مکانیابی دقیق (Pinpointing): نیاز به بررسی دقیق در طول مسیر کابل دارند و باید با استفاده از تجهیزات خاص، محل دقیق عیب شناسایی شود. این فرایند در برخی موارد ممکن است چند روز زمان ببرد.
در عمل، اغلب از ترکیبی از این دو روش استفاده میشود.
دستگاه عیب یابی کابل فشار ضعیف
معمولا دستگاههای عیبیاب قابلیت اجرای چندین روش مختلف عیبیابی را دارند. این ویژگی به شما این امکان را میدهد که بسته به شرایط و نوع خطای رخداده در کابل، مناسبترین روش را انتخاب کنید. علاوهبراین، اغلب، قابلیتهای جانبی دیگری نیز در این دستگاهها گنجانده میشود که عبارتند از:
- دستگاه تست ولتاژ بالا (Hipot)
- تجهیزات مخصوص اعمال جریان سوزاننده به کابلهای معیوب
- منبع تغذیه اضطراری داخلی (UPS)
برای عیب یابی کابل فشار ضعیف، دستگاههای کوچکتری نیز وجود دارند که عموماً با روش بازتابسنجی دامنه زمان (TDR) به مکانیابی عیب میپردازند.
نکات ایمنی در عیب یابی کابل برق و رفع مشکلات آن
دستگاههای عیبیاب معمولاً دارای محدودیتهایی هستند که هنگام انتخاب آنها باید مدنظر قرار گیرند. بهعنوان نمونه، یک دستگاه ممکن است فقط تا طول معینی از کابل را پشتیبانی کند و اگر طول کابل از این مقدار بیشتر باشد، توانایی تعیین محل خطا را نداشته باشد.
همچنین، وضوح یا دقت مکانیابی از دیگر پارامترهای مهم در هنگام استفاده از دستگاه است که باید بهدرستی تنظیم و بررسی شود، چرا که این عامل مستقیماً بر میزان نزدیکی محل گزارششده به محل واقعی خرابی تاثیر میگذارد.
سخن پایانی
عیب یابی کابل فشار ضعیف در نگهداری سیستمهای برقرسانی اهمیت بسیار زیادی دارد. همچنین، رعایت نکات ایمنی نیز در این فرآیند نیز بسیار مهم است تا از بروز حوادث ناگوار جلوگیری شود. استفاده از دستگاههای مدرن عیبیابی میتواند کارایی این فرآیند را افزایش و زمان لازم برای تعمیرات را کاهش دهد.
سوالات متداول
چگونه میتوان علائم خرابی کابل فشار ضعیف را شناسایی کرد؟
کاهش ولتاژ، بوی سوختگی و تغییر رنگ عایق از علائم متداول خرابی کابل هستند.
بهترین روش برای تعیین محل عیب کابل چیست؟
اندازهگیری مقاومت اتصالات، عیبیابی با دستگاه میگر و TDR برای شناسایی نقاط ضعف کابل موثر است.
چه نکاتی را باید در هنگام عیبیابی کابل رعایت کرد؟
قطع برق، استفاده از تجهیزات ایمنی و مشاوره با متخصصان در صورت عدم اطمینان الزامی است.
