تحليل أعطال كابلات الطاقة: 41 عامًا من الخبرة تكشف كيفية منع حدوث ماس كهربائي ومشاكل الشيخوخة

لا ينتبه معظم الأشخاص إلى كابلات الطاقة إلا عندما يحدث خطأ ما. مخبأة في الجدران، والخنادق، والمصانع، أو الآلات، فهي تحمل الكهرباء بهدوء كل يوم. ولكن بمجرد فشل كابل الطاقة، فإنه يمكن أن يؤدي إلى انقطاع القواطع، أو توقف العمل بشكل مكلف، أو حتى الحرائق.

كشفت إحدى الشركات المصنعة التي تتمتع بخبرة تزيد عن 41 عامًا في إنتاج كابلات الطاقة، أنه كان من الممكن تجنب جميع حالات الفشل الكبرى في الكابلات تقريبًا. دعونا نستكشف سبب فشل كابلات الطاقة وكيف يمكنك منع هذه المشكلات.

الأسباب الشائعة لفشل كابلات الطاقة

1. شيخوخة العزل والتلف

يعمل عزل كابل الطاقة كدرع للموصل. بمرور الوقت، تؤدي الحرارة والأشعة فوق البنفسجية والإجهاد الميكانيكي إلى ظهور الشقوق. بمجرد انهيار العزل، يصبح حدوث الدوائر القصيرة أمرا لا مفر منه تقريبا.

على سبيل المثال، في المناطق الساحلية مثل ميامي، حيث تكون الرطوبة والملح مرتفعتين، تتدهور عزلات البولي فينيل كلوريد بشكل أسرع. غالبًا ما يفضل المهندسون هناك عزل XLPE (المعيار IEC 60502-1: 2014)، والذي يدوم لفترة أطول في الظروف القاسية.

2. التحميل الزائد يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة

فكر في كابل الطاقة باعتباره طريقًا سريعًا، والتيار الكهربائي باعتباره حركة مرور. إذا تجاوز الحمل السعة الكهربائية المقدرة، فسوف ترتفع درجة حرارة الكابل. في أحد المصانع، كانت الكابلات تعمل بنسبة 10-15% فقط فوق حمولتها المقدرة. وفي غضون خمس سنوات، كشف اختبار العزل عن التدهور المبكر. الحل: تثبيت كابلات ذات حجم أكبر أو السماح بسعة إضافية لزيادات الأحمال المستقبلية.

3. الأضرار الميكانيكية أثناء التثبيت

تبدأ العديد من أعطال كابلات الطاقة بسبب التعامل غير السليم أثناء التثبيت. يؤدي قيام العمال بثني الكابلات بشكل حاد للغاية، أو سقوط أدوات ثقيلة عن طريق الخطأ عليهم إلى خلق نقاط ضعف. وبعد مرور سنوات، غالبا ما تصبح هذه البقع نقطة الفشل. ولهذا السبب يصر المصنعون على اتباع معايير نصف قطر الانحناء مثل BS 6346. إن تجاهلها يؤدي إلى تقصير عمر الكابل حتى قبل أن يبدأ في العمل.

4. تسرب الرطوبة والمواد الكيميائية

يمكن للرطوبة أن تخترق الشقوق الصغيرة وتؤدي إلى تآكل الموصلات. في البيئات الصناعية، تعمل الزيوت والأحماض والمذيبات على تسريع انهيار العزل.

ولهذا السبب غالبًا ما تتضمن كابلات الطاقة الموجودة تحت الأرض طبقات مانعة للرطوبة. وجدت دراسة أجرتها UL في عام 2019 أن الكابلات ذات الشريط القابل للانتفاخ في الماء استمرت لفترة أطول بنسبة 40% في التربة الرطبة مقارنة بكابلات PVC القياسية.

5. الشيخوخة الطبيعية

لا يدوم كابل الطاقة إلى الأبد. يؤدي ضوء الشمس، ودورة الحرارة، والوقت نفسه إلى تقليل المرونة تدريجيًا. بعد مرور 20 إلى 30 عامًا، تبدأ حتى أفضل الكابلات النحاسية في إظهار علامات الشيخوخة.

كيفية منع فشل كابلات الطاقة

1. اختر كابل الطاقة المناسب

قم بمطابقة نوع الكابل مع البيئة:

• في الهواء الطلق: الغلاف المقاوم للأشعة فوق البنفسجية أمر لا بد منه 
• تحت الأرض: استخدم تصميمات مانعة لتسرب المياه 
• المصانع الكيميائية: العزل المقاوم للزيوت والمواد الكيميائية ضروري 

2. اتبع المعايير الوطنية والدولية

إن معايير IEC وUL وBS وGB ليست مجرد أوراق رسمية، بل هي ضمانات للسلامة. الشهادات مثل IEC 60502-2 أو UL 1277 ضرورية. قد تعمل الكابلات غير المعتمدة بشكل مؤقت، ولكن الأعطال قد تكون مكلفة للغاية.

3. فحص وصيانة بانتظام

يمكن أن تساعد أدوات مثل التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء واختبارات مقاومة العزل (اختبارات ميجر) في الكشف عن علامات التحذير المبكر. لا ينبغي أبدًا تجاهل علامات الحروق أو شقوق العزل أو البقع الدافئة.

4. مراقبة نمو الحمل

مع إضافة المزيد من الأجهزة الكهربائية إلى المنازل والمصانع، من الضروري التأكد من أن كابلات الطاقة الموجودة قادرة على التعامل مع الحمل المتزايد. يظل التحميل الزائد أحد أكثر الأسباب الصامتة شيوعًا لقتل أنظمة الكابلات.

أهم النقاط المستفادة من عقود من الخبرة

بعد أكثر من 40 عامًا من التصنيع، أصبح الاستنتاج واضحًا: نادرًا ما يكون فشل كابل الطاقة هو خطأ الكابل نفسه. وبدلاً من ذلك، فإنها تحدث بسبب الاختيار السيئ، أو التثبيت غير المناسب، أو نقص الصيانة.

وكما قال أحد المهندسين المخضرمين: "احترم الكابل عندما تقوم بتثبيته، وسوف يخدمك لعقود من الزمن".

تعتبر كابلات الطاقة بمثابة شرايين كل نظام كهربائي. من خلال اختيار الكابل المناسب وتثبيته بشكل صحيح وإجراء الصيانة الدورية، يمكنك إطالة عمره الافتراضي وتجنب مشاكل الدوائر القصيرة والشيخوخة. هل تبحث عن حلول احترافية لكابلات الطاقة؟ تواصل مع فريقنا الهندسي اليوم للحصول على توصيات مخصصة تناسب مشروعك.

الأسئلة الشائعة حول كابلات الطاقة

كيف أعرف أن كابل الطاقة قديم؟

تشمل علامات شيخوخة كابل الطاقة وجود شقوق في العزل، وتغير اللون، والملمس الهش، وارتفاع درجة الحرارة بشكل متكرر، أو انخفاض المرونة. كما يمكن لاختبارات التصوير الحراري ومقاومة العزل اكتشاف التدهور الخفي.

ما هو متوسط ​​عمر كابل الطاقة؟

تعتمد مدة عمر كابل الطاقة على المادة التي صنع منها والحمل والبيئة. في المتوسط، تدوم الكابلات النحاسية عالية الجودة لمدة تتراوح بين 20 إلى 30 عامًا. في الظروف القاسية (مثل الرطوبة العالية، والتعرض للمواد الكيميائية)، قد يكون الاستبدال ضروريًا بشكل أسرع.

كيفية منع حدوث قصر الدائرة في كابلات الطاقة؟

لتجنب حدوث ماس كهربائي في كابلات الطاقة، اختر دائمًا الكابلات ذات العزل المناسب، وقم بتثبيتها بشكل صحيح (بدون ثني حاد أو سحق)، وحمايتها من الرطوبة والمواد الكيميائية. التفتيش المنتظم ضروري.

ما الذي يسبب التحميل الزائد لكابل الطاقة؟

يحدث الحمل الزائد عندما يتجاوز التيار السعة المقدرة للكابل. ويؤدي هذا إلى ارتفاع درجة الحرارة، وانهيار العزل، وفشل كابل الطاقة قبل الأوان. الحل هو زيادة حجم الكابل أو تقليل الحمل.

كم مرة يجب فحص كابلات الطاقة؟

بالنسبة للأنظمة الصناعية والتجارية، يجب إجراء عمليات فحص كابلات الطاقة مرة واحدة على الأقل في السنة. في البيئات عالية الخطورة (الخارجية، أو تحت الأرض، أو التعرض للمواد الكيميائية)، يوصى بإجراء فحوصات أكثر تكرارًا.

ما هو نوع الكابل الذي يجب أن أستخدمه في الهواء الطلق أو تحت الأرض؟

• التركيب الخارجي: استخدم كابلات مقاومة للأشعة فوق البنفسجية.
• التركيب تحت الأرض: اختر التصميمات العازلة للمياه (مع حواجز الرطوبة).
• البيئات الكيميائية: اختر العزل المقاوم للزيت والأحماض.