Lão hóa cáp điện là quá trình suy giảm các đặc tính, chức năng theo thời gian, các đặc tính vốn có của nó là độ dẫn điện của ruột dẫn, độ cách điện của lớp cách điện, tình trạng vỏ bọc.
Nguyên nhân gây lão hóa có thể là do nhiệt độ môi trường, thao tác trong quá trình lắp đặt, độ ẩm xâm nhập vào bên trong cáp hoặc các nguyên nhân khác. Việc xác định dây cáp điện có dấu hiệu lão hóa là cần thiết để đảm bảo an toàn cho hệ thống điện, hiệu quả tải điện, ngăn chặn các nguy cơ từ sự cố hệ thống điện.
Phương pháp xác định cáp điện bị lão hóa
Vậy phương pháp xác định cáp điện có bị lão hóa hay không như thế nào?
Các loại dây cáp có nhiều khả năng bị lão hóa nhanh và hỏng hóc nhất có thể được xác định bằng cách sử dụng
quy trình ba bước sau:
1. Xác định các loại cáp có tuổi thọ ngắn dựa trên các tính toán nhiệt (phương pháp Arrhenius)
2. Xác định các loại cáp có tuổi thọ ngắn dựa trên hồ sơ lưu trữ, sử dụng các từ khóa gợi ý tương tự sau (nếu hồ sơ lưu máy tính):
- Đã thất bại trước đây;
- Đã thể hiện các dấu hiệu của quá trình lão hóa;
- Đã bị ngắt kết nối và kết nối lại nhiều lần;
- Nằm phía trên (hoặc gần) đường dẫn chất lỏng nóng hoặc hơi nước;
- Nằm trong không gian không lưu thông không khí hoặc khu vực ủ giữ nhiệt;
- Nằm gần các phần vật liệu cách điện khác đã bị loại bỏ hoặc bị thay thế nhiều lần…
3. Lấy thông tin từ các bộ phận khác, đặc biệt bộ phận kỹ thuật lắp đặt bảo trì.
Một quy trình phân tích tổng thể ban đầu có thể được sử dụng để xác định các loại cáp sẽ có nhiều khả năng bị lão hóa sớm bao gồm 6 bước sau:
- Xác định loại dây cáp được lắp đặt (vật liệu cách điện và vỏ bọc);
- Xác định các môi trường (nhiệt) mà cáp sẽ phải chịu trong điều kiện hoạt động bình thường;
- Lưu hồ sơ tình trạng hoạt động (thường xuyên cấp điện / không cấp điện, tải chậm…);
- Đánh giá tuổi thọ dự kiến của dây cáp dựa trên tình huống nào có môi trường hoạt động tệ nhất dành cho cáp;
- Xác định môi trường bất lợi trong hệ thống, nơi có bất kỳ loại cáp nào có tuổi thọ ngắn;
- Xác định xem cáp có tuổi thọ ngắn có thực sự được sử dụng trong môi trường bất lợi không.
1. Tính tuổi thọ nhiệt
Phương pháp Arrhenius thể hiện mối quan hệ giữa tuổi thọ vật liệu và ứng suất vật lý (nhiệt độ), và công thức có thể được sử dụng để tính toán tuổi thọ nhiệt của dây cáp. 3 dữ liệu đầu vào bắt buộc bao gồm năng lượng hoạt hóa (activation energy) và các hệ số chặn (intercept value), và nhiệt độ vật liệu của cáp tiếp xúc với môi trường trong quá trình hoạt động bình thường.
Mô hình Arrhenius:
Log10 L = ɸ (5040) / T + b
ở đâu:
- L = tuổi thọ (giờ);
- ɸ = năng lượng hoạt hóa tính bằng điện tử vôn (eV);
- T = nhiệt độ vật liệu (K);
- B = hệ số chặn.
Dạng phương trình này có thể được sử dụng để tính tổng tuổi thọ nhiệt của bất kỳ vật liệu cách điện nào của cáp.
2. Tìm kiếm từ khóa
Tìm kiếm cơ sở dữ liệu trong hồ sơ lưu trữ bằng cách sử dụng các từ mô tả sự lão hóa của dây cáp bao gồm cáp, tuổi tác, lão hóa, nhiệt, cách nhiệt, giòn, mất màu…
3. Trao đổi với kỹ thuật viên
Trao đổi với một số kỹ thuật viên (thợ điện và nhân viên bảo trì) để có thông tin và quan điểm về lịch sử hoạt động chung của đường dây cáp đó.
Việc áp dụng phương pháp này tạo ra một danh sách các loại cáp có nguy cơ bị lão hóa ở một thời gian nhất định. Bởi vì môi trường cho cáp có thể khác với những gì được giả định để tính toán tuổi thọ nhiệt, hoặc có thể thay đổi do kết quả trong các điều kiện khác nhau khiến cáp có nguy cơ bị lão hóa nhanh, danh sách phải dự kiến có thể dễ dàng sửa đổi trong tương lai.
1 số dấu hiệu cáp điện bị lão hóa
Tình trạng của dây cáp | Nguyên nhân | Hành động trước mắt |
Mụn nước ở vỏ bọc | Nguồn nhiệt khác thường tại điểm này | Xác định nguồn nhiệt và gỡ hoặc che chắn. Nếu cách điện bị hỏng thì phải thay thế dây cáp |
Giòn | Dư nhiệt (nhiệt sinh ra do tải hoặc do nguồn nhiệt ngoài) | Xác định nguồn nhiệt. Nếu nhiệt điện trở thì xem lại mạch, nếu nguồn khác thì tương tự trên |
Bong bóng ở vỏ bọc | Độ ẩm bên dưới vỏ bọc (lỗi sản xuất) | Nếu chưa thay thế thì kiểm tra tình trạng hoạt động thường xuyên và thay thế kịp thời |
Bị nóng chảy/ cháy xém | Dư nhiệt ở các điểm nóng | Xác định nguồn nhiệt. Nếu cháy 1 đoạn dài trên cáp thì là do quá tải, nếu chỉ tại 1 vùng thì che chắn lại, nếu gần đoạn cáp uốn cong thì xem lại đã lắp đặt đúng chưa. |
Bị nứt | 1. Lão hóa nghiêm trọng | Vết nứt chỉ ở vỏ bọc hay cả lớp cách điện? Nếu chỉ vỏ bọc thì sửa chữa tạm thời, nếu nứt ở cả 2 thì thay thế. Xác định nguồn gây ra. |
2. Hư hỏng cơ học | ||
3. Bức xạ | ||
Đổi màu | 1. Dấu hiệu lão hóa ban đầu | Làm sạch dây cáp hoặc thay thế |
2. Ngấm hóa chất | ||
Rỉ xanh (Green ooze) | PVC hóa dẻo | Vệ sinh các điểm bị rỉ hóa, nếu dịch rỉ xuất phát từ dây cáp thì thay thế dây. |
Nhớt (Oily) | 1. Lỗi sản xuất | 1. Không |
2. Ngấm hóa chất | 2. Xác định nguồn Ngấm hóa chất, vệ sinh hoặc thay thế | |
Nhầy nhụa | Ẩm ướt, sự phát triển sinh học (nấm mốc…) | Xác định và loại bỏ nguồn gây ra, vệ sinh dây cáp |
Dính | 1. Ngấm hóa chất | Xác định nguồn gây Ngấm hóa chất, vệ sinh dây cáp hoặc thay thế |
2. PVC hóa dẻo | ||
Phồng lên | 1. Độ ẩm xâm nhập | Xác định nguồn và loại bỏ. Vệ sinh hoặc thay thế cáp |
2. Ngấm hóa chất |