Ngao inayotumika katika bidhaa za waya na kebo ina dhana mbili tofauti kabisa: kinga ya sumakuumeme na kinga ya uwanja wa umeme. Ngao ya sumakuumeme imeundwa kuzuia nyaya zinazosambaza ishara za masafa ya juu (kama vile nyaya za RF na kebo za kielektroniki) kusababisha kuingiliwa kwa nje au kuzuia mawimbi ya sumakuumeme ya nje kuingiliana na nyaya zinazosambaza mikondo dhaifu (kama vile kebo za ishara au kipimo), na pia kupunguza mazungumzo kati ya waya. Ngao ya uwanja wa umeme imeundwa kusawazisha uwanja wenye nguvu wa umeme kwenye uso wa kondakta au uso wa insulation wa nyaya za umeme zenye volteji ya kati na ya juu.
1. Muundo na Mahitaji ya Tabaka za Kinga za Umeme
Kinga ya nyaya za umeme inajumuisha kinga ya kondakta, kinga ya insulation, na kinga ya metali. Kulingana na viwango husika, nyaya zenye volteji iliyokadiriwa zaidi ya 0.6/1kV zinapaswa kuwa na safu ya kinga ya metali, ambayo inaweza kutumika kwa kila kiini kilichotengwa au kwenye kiini cha kebo kilichokwama chenye viini vingi. Kwa nyaya zilizowekwa kwenye viini vya XLPE zenye volteji iliyokadiriwa isiyo chini ya 3.6/6kV na nyaya nyembamba za EPR zenye volteji iliyokadiriwa isiyo chini ya 3.6/6kV (au nyaya zenye viini vya insulation nene zenye volteji iliyokadiriwa isiyo chini ya 6/10kV), miundo ya kinga ya ndani na nje ya nusu kondakta pia inahitajika.
(1) Kinga ya Kondakta na Kinga ya Insulation
Kinga ya kondakta (kinga ya ndani ya nusu-upitishaji) haipaswi kuwa ya metali, inayojumuisha nyenzo ya nusu-upitishaji iliyotolewa au mkanda wa nusu-upitishaji uliofungwa kuzunguka kondakta ikifuatiwa na safu ya nusu-upitishaji iliyotolewa.
Kinga ya insulation (kinga ya nje ya nusu-conductive) ni safu isiyo ya metali ya nusu-conductive inayotolewa moja kwa moja kwenye uso wa nje wa kila kiini kilichowekwa insulation, ambayo inaweza kuunganishwa kwa ukali au kuondolewa kutoka kwa insulation. Tabaka za ndani na nje za nusu-conductive zinazotolewa zinapaswa kuunganishwa kwa ukali kwenye insulation, zikiwa na miingiliano laini, bila alama za wazi za nyuzi, na bila kingo kali, chembe, alama za kuungua, au mikwaruzo. Upinzani kabla na baada ya kuzeeka haupaswi kuzidi 1000 Ω·m kwa safu ya kinga ya kondakta na 500 Ω·m kwa safu ya kinga ya insulation.
Nyenzo za ndani na nje za kinga ya nusu-conductive hutengenezwa kwa kuchanganya nyenzo zinazolingana za insulation (kama vile polyethilini iliyounganishwa msalaba, mpira wa ethilini-propyleni, n.k.) na kaboni nyeusi, vioksidishaji, kopolima ya ethilini-vinyl acetate, na viongeza vingine. Chembe nyeusi za kaboni zinapaswa kutawanywa sawasawa ndani ya polima, bila mkusanyiko au utawanyiko duni.
Unene wa tabaka za kinga za ndani na nje zenye upitishaji umeme huongezeka kadri kiwango cha volteji kinavyoongezeka. Kwa sababu nguvu ya uga wa umeme kwenye safu ya insulation ni kubwa zaidi ndani na chini nje, unene wa tabaka za kinga za nusu upitishaji umeme pia unapaswa kuwa mkubwa zaidi ndani kuliko nje. Hapo awali, kinga ya nje yenye upitishaji umeme ilifanywa kuwa nene kidogo kuliko ya ndani ili kuzuia mikwaruzo kutokana na udhibiti duni wa kushuka au kutoboa kunakosababishwa na tepu ngumu sana za shaba. Sasa, kwa ufuatiliaji wa kushuka kiotomatiki mtandaoni na tepu laini za shaba zilizopakwa mafuta, safu ya ndani yenye upitishaji umeme inapaswa kufanywa kuwa nene kidogo au sawa na safu ya nje. Kwa nyaya za 6–10–35 kV, unene wa safu ya ndani kwa ujumla ni 0.5–0.6–0.8 mm.
(2) Kinga ya Metali
Kebo zenye volteji iliyokadiriwa zaidi ya 0.6/1kV zinapaswa kuwa na safu ya kinga ya metali. Safu ya kinga ya metali inapaswa kutumika kwenye kila kiini cha kebo kilichowekwa insulation. Ngao ya chuma inapaswa kuwa na tepu moja au zaidi za chuma, kusuka kwa chuma, tabaka za waya za chuma, au mchanganyiko wa waya za chuma na tepu za chuma.
Huko Ulaya na nchi zingine zilizoendelea, kutokana na matumizi ya mifumo ya saketi mbili zenye msingi wa upinzani zenye mikondo ya juu ya saketi fupi, kinga ya waya ya shaba hutumiwa sana. Baadhi ya wazalishaji huingiza waya za shaba kwenye ala ya kutenganisha au ala ya nje ili kupunguza kipenyo cha kebo. Nchini China, isipokuwa kwa baadhi ya miradi muhimu inayotumia mifumo ya saketi mbili zenye msingi wa upinzani, mifumo mingi hutumia vifaa vya umeme vya saketi moja vyenye msingi wa koili, ambavyo hupunguza mkondo wa saketi fupi kwa kiwango cha chini, kwa hivyo kinga ya mkanda wa shaba inaweza kutumika. Viwanda vya kebo husindika tepu ngumu za shaba zilizonunuliwa kwa kukatwa na kuunganishwa ili kufikia urefu fulani na nguvu ya mvutano (ngumu sana itakwaruza safu ya kinga ya insulation, laini sana itakunjwa) kabla ya matumizi. Tepu laini za shaba zinapaswa kuzingatia GB/T11091-2005 Tepu ya Shaba kwa Kebo.
Kinga ya mkanda wa shaba inapaswa kuwa na safu moja ya mkanda laini wa shaba ulioingiliana au tabaka mbili za mkanda laini wa shaba uliofungwa kwa helikopta wenye mapengo. Kiwango cha wastani cha mwingiliano wa mkanda wa shaba kinapaswa kuwa 15% ya upana wake (thamani ya kawaida), na kiwango cha chini cha mwingiliano haipaswi kuwa chini ya 5%. Unene wa kawaida wa mkanda wa shaba unapaswa kuwa angalau 0.12 mm kwa nyaya zenye kiini kimoja na angalau 0.10 mm kwa nyaya zenye kiini vingi. Unene wa chini kabisa wa mkanda wa shaba haupaswi kuwa chini ya 90% ya thamani ya kawaida. Kulingana na kipenyo cha nje cha kinga ya insulation (≤25 mm au >25 mm), upana wa mkanda wa shaba kwa kawaida ni 30–35 mm.
Kinga ya waya ya shaba imetengenezwa kwa waya laini za shaba zilizounganishwa kwa helikopta, zikiwa zimeunganishwa kwa kifuniko cha waya za shaba au tepu za shaba. Upinzani wake unapaswa kukidhi mahitaji ya Viendeshaji vya Kebo vya GB/T3956-2008, na eneo lake la kawaida la sehemu nzima linapaswa kuamuliwa kulingana na uwezo wa mkondo wa hitilafu. Kinga ya waya ya shaba inaweza kutumika juu ya ala ya ndani ya nyaya za msingi tatu au moja kwa moja juu ya insulation, safu ya nje ya kinga ya nusu-conductive, au ala ya ndani inayofaa ya nyaya za msingi mmoja. Pengo la wastani kati ya waya za shaba zilizo karibu halipaswi kuzidi 4 mm. Pengo la wastani G huhesabiwa kwa kutumia fomula:
wapi:
D - kipenyo cha kiini cha kebo chini ya ngao ya waya ya shaba, katika mm;
d - kipenyo cha waya wa shaba, katika mm;
n - idadi ya waya za shaba.
2. Jukumu la Tabaka za Kulinda na Uhusiano Wake na Viwango vya Voltage
(1) Jukumu la Kinga ya Ndani na Nje ya Nusu-Upitishaji
Vidhibiti vya kebo kwa ujumla huunganishwa kutoka kwa waya nyingi zilizokwama. Wakati wa uondoaji wa insulation, mapengo, vizuizi, na makosa mengine ya uso yanaweza kuwepo kati ya uso wa kondakta na safu ya insulation, na kusababisha mkusanyiko wa uwanja wa umeme, na kusababisha kutokwa kwa pengo la hewa ndani na kutokwa kwa mti, na kupunguza utendaji wa dielectric. Kwa kutoa safu ya nyenzo za nusu-conductive (kinga ya kondakta) juu ya uso wa kondakta, inahakikisha mguso mkali na insulation. Kwa sababu safu ya nusu-conductive na kondakta zina uwezo sawa, hata kama kuna mapengo kati yao, hakutakuwa na athari ya uwanja wa umeme, na hivyo kuzuia kutokwa kwa sehemu.
Vile vile, kuna mapengo kati ya uso wa nje wa insulation na ala ya metali (au kinga ya metali), na kadiri kiwango cha volteji kinavyoongezeka, kuna uwezekano mkubwa wa kutokwa kwa pengo la hewa. Kwa kutoa safu ya nusu-conductive (ngao ya insulation) kwenye uso wa nje wa insulation, uso wa nje wa equipotential huundwa na ala ya metali, kuondoa sehemu za umeme kwenye mapengo na kuzuia kutokwa kwa sehemu.
(2) Jukumu la Kinga ya Metali
Kazi za kinga ya metali ni pamoja na: kubeba mkondo wa capacitive chini ya hali ya kawaida, kutumika kama njia ya mkondo wa mzunguko mfupi wakati wa hitilafu; kuweka uwanja wa umeme ndani ya insulation (kupunguza mwingiliano wa umeme wa nje) na kuhakikisha uwanja wa umeme wa radial sare; kutenda kama mstari usio na upande wowote katika mifumo ya waya nne ya awamu tatu ili kubeba mkondo usio na usawa; na kutoa ulinzi wa kuzuia maji wa radial.
Muda wa chapisho: Julai-28-2025