مفصل حرارتی چیست؟
مفصل حرارتی چیست؟
مفصل حرارتی، یکی از اجزای اصلی در اتصالات کابل‌های برق به حساب می‌آید که برای ایجاد یک اتصال ایمن، مقاوم و عایق‌بندی شده استفاده می‌شود. این تجهیز در واقع به‌عنوان یک پوشش محافظ در برابر عوامل محیطی و خرابی‌های ناشی از میدان‌های الکتریکی، رطوبت، گرد و غبار و سایر آلاینده‌ها عمل می‌کند. به‌طور کلی، با توجه به پیچیدگی‌ها و نیازهای روزافزون برای نصب کابل‌های زیرزمینی، مفصل‌های حرارتی جایگاه ویژه‌ای در این صنعت پیدا کرده‌اند.
1. دلیل استفاده از مفصل کابل چیست؟
مفصل کابل به‌طور عمده برای اتصال دو کابل به یکدیگر در سیستم‌های توزیع برق استفاده می‌شود. در برخی موارد نیز برای گرفتن انشعاب از یک کابل اصلی یا ادامه کابل‌کشی، از مفصل استفاده می‌شود. این تجهیز نقش مهمی در انتقال جریان برق و حفظ ایمنی سیستم دارد. از مهم‌ترین وظایف مفصل‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
کنترل میدان‌های الکتریکی: مفصل کابل با قرار دادن یک پوشش استرس کنترل، موجب کاهش شدت میدان الکتریکی در محل اتصال می‌شود تا از آسیب‌های الکتریکی جلوگیری کند.
جلوگیری از تنش الکتریکی: با استفاده از لایه‌های کنترل تنش، مفصل از ایجاد تخلیه جزئی در محل اتصال جلوگیری می‌کند.
محافظت در برابر رطوبت و آلودگی: یکی دیگر از وظایف مهم مفصل‌ها، جلوگیری از ورود رطوبت و آلودگی به داخل کابل‌ها است که می‌تواند باعث خرابی عایق شود.
اتصال ایمن و بدون تلفات انرژی: مفصل‌ها با ایجاد یک اتصال محکم و عایق‌شده، از بروز اتصالات ضعیف یا تلفات انرژی جلوگیری می‌کنند.
2. خرابی‌ها و مشکلات در کابل‌ها
خرابی در عایق جامد: این نوع خرابی زمانی رخ می‌دهد که جریان الکتریکی عبوری از کابل باعث افزایش میدان الکتریکی شود. این افزایش شدت میدان می‌تواند به تخریب عایق جامد و در نهایت از دست دادن خواص عایقی آن منجر شود.
خرابی حرارتی: در سیستم‌های برق فشار بالا، خرابی حرارتی به دلیل تولید حرارت اضافی در عایق کابل‌ها اتفاق می‌افتد. این حرارت بیشتر از آنچه که سیستم خنک‌کننده قادر به جذب آن است، تولید می‌شود و باعث آسیب به ساختار کابل می‌شود.
3. لزوم استفاده از مفصل حرارتی
مفصل حرارتی به‌طور خاص برای حل مشکلاتی همچون جلوگیری از نفوذ رطوبت، محافظت از کابل‌ها در برابر آسیب‌های محیطی، و ایمنی بیشتر در اتصالات طراحی شده است. این مفصل‌ها از مواد پلیمری خاصی ساخته شده‌اند که در هنگام اعمال حرارت منقبض می‌شوند و به‌طور محکم به دور کابل‌ها می‌چسبند. طراحی این مفصل‌ها به گونه‌ای است که نصب سریع‌تری نسبت به مدل‌های قدیمی دارند. همچنین، با ایجاد لایه‌های مختلف، تمامی نیازهای ایمنی و عملکردی به‌خوبی پوشش داده می‌شوند.
4. انواع مفصل حرارتی
مفصل‌های حرارتی به‌طور کلی بر اساس دو پارامتر اصلی تقسیم‌بندی می‌شوند: ولتاژ کاری و نوع عایق کابل.
4.1. بر اساس ولتاژ کاری:
فشار ضعیف (1 کیلوولت): این نوع مفصل‌ها برای استفاده در سیستم‌های با ولتاژ پایین طراحی شده‌اند و معمولاً از پلی‌اولفین ساخته می‌شوند. این مفصل‌ها به‌راحتی کابل‌ها را عایق کرده و از ورود عوامل محیطی به داخل کابل جلوگیری می‌کنند.
فشار متوسط (3.3 کیلوولت تا 36 کیلوولت): این مفصل‌ها علاوه بر عایق‌بندی، میدان‌های الکتریکی را کنترل کرده و در برابر شرایط نامساعد محیطی محافظت ایجاد می‌کنند. متریال‌هایی مانند پلی‌اولفین در این مفصل‌ها به‌کار می‌روند که قابلیت انعطاف و مقاومت بالا دارند.
فشار قوی (63 کیلوولت): برای سیستم‌های فشار قوی، مفصل‌های پیشرفته‌تر مورد نیاز است. این مفصل‌ها معمولاً از سیلیکون و با فناوری "Slip-on" ساخته می‌شوند که دارای هسته‌های مخروطی برای توزیع بهتر میدان الکتریکی هستند.
4.2. بر اساس نوع عایق کابل:
مفصل حرارتی برای کابل‌های خشک: این نوع مفصل‌ها برای کابل‌هایی با عایق‌های خشک مانند XLPE و PVC طراحی شده‌اند. آن‌ها به‌سرعت منقبض شده و به‌طور مؤثر کابل‌ها را عایق‌بندی می‌کنند.
مفصل حرارتی برای کابل‌های روغنی: این مفصل‌ها به‌طور ویژه برای کابل‌هایی با عایق‌های کاغذی آغشته به روغن طراحی شده‌اند. این کابل‌ها به دلیل ویژگی‌های خاص خود نیاز به مفصل‌هایی دارند که بتوانند علاوه بر عایق‌بندی، روغن را به‌طور صحیح نگه‌دارند.
مفصل حرارتی تبدیلی: این نوع مفصل‌ها برای اتصال کابل‌هایی با عایق‌های مختلف (مثل کابل‌های روغنی و خشک) استفاده می‌شود.
5. اجزای مفصل حرارتی
مفصل حرارتی معمولاً از چندین بخش اصلی تشکیل شده است که هر یک وظیفه خاص خود را دارند:
غلاف بیرونی: این بخش معمولاً از مواد پلیمری مقاوم ساخته می‌شود و وظیفه محافظت از کابل‌ها در برابر عوامل محیطی را بر عهده دارد.
لایه‌های عایق و نیمه رسانا: این لایه‌ها به‌طور عمده برای عایق‌سازی و جلوگیری از تماس هادی‌ها با یکدیگر یا با محیط اطراف استفاده می‌شوند.
لایه کنترل تنش: این لایه برای کاهش شدت میدان‌های الکتریکی در محل اتصال و جلوگیری از خرابی عایق کابل طراحی شده است.
کانکتورها و لوازم جانبی: کانکتورها برای اتصال کابل‌ها به یکدیگر و ایجاد اتصالات محکم استفاده می‌شوند.
♦ ساختمان مفصل حرارتی فشار متوسط:
a) لوله آب بندی CPEEPL (غلاف بیرونی)
b) لوله عایق و نیمه رسانا SIST (عایق و صفحه عایق)
c) لوله کنترل تنش و عایق SISCT (کنترل تنش و عایق)
d) ماستیک آب بندی SSM75 (عایق رطوبت)
e) نوار کنترل استرس SSCTA85 (پر کردن فضای خالی و کنترل تنش)
f) کاغذ آسیاب
g) نوار مسی قلع شده (سپر مشترک)
h) کانکتور پیچ سر برشی ولتاژ متوسط SMJ2.47 مناسب برای آلومینیوم و هادی های مسی
i) کانکتور پیچ سر برشی SLJ1.47 برای اتصال سیم محافظ
j) ماستیک خاکستری برای پر کردن سوراخ پیچ
k) تمیز کردن دستمال‌ها
l) نوار پی وی سی
m) طناب لایه برداری
6. نحوه نصب مفصل حرارتی
نصب مفصل حرارتی نیازمند دقت بالا و رعایت مراحل دقیق است. مراحل نصب به‌طور کلی شامل موارد زیر است:
آماده‌سازی کابل‌ها: ابتدا باید روکش‌های بیرونی کابل‌ها به اندازه لازم جدا شوند.
تمیزکاری کابل‌ها: تمام بخش‌های کابل باید به‌طور کامل تمیز شوند تا از هرگونه آلودگی یا رطوبت جلوگیری شود.
نصب روکش‌ها: روکش‌های بزرگ و کوچک به‌ترتیب روی کابل‌ها قرار می‌گیرند.
حرارت‌دهی: با استفاده از ابزارهای مخصوص حرارتی، روکش‌ها به‌طور کامل منقبض شده و به دور کابل‌ها می‌چسبند.
نصب کانکتورها و رابط‌ها: در این مرحله، کانکتورها بر روی کابل‌ها نصب شده و اتصال نهایی انجام می‌شود.
حرارت‌دهی نهایی: در انتها، حرارت‌دهی نهایی برای اطمینان از ایجاد اتصال محکم و عایق‌بندی کامل انجام می‌شود.
► نتیجه‌گیری:
مفصل حرارتی با توجه به ویژگی‌های خاص خود، یکی از بهترین و امن‌ترین راهکارها برای اتصال کابل‌ها و عایق‌بندی آن‌ها در سیستم‌های توزیع برق است. این تجهیز با حفظ ایمنی و کارایی سیستم، از خرابی‌ها و مشکلات ناشی از تنش‌های الکتریکی و محیطی جلوگیری می‌کند.
♦ ویدیوی معرفی مفصل حرارتی از کمپانی انستو ♦
محصولات مرتبط با مقاله
نظر خود را بنویسید