ความปลอดภัยของเกลียวสายเคเบิลแรงดันสูง: เกลียวสายเคเบิลแบบมีฉนวนป้องกันบุคลากรจากอันตรายทางไฟฟ้าได้อย่างไร?

การติดตั้งระบบแรงดันสูงมีความเสี่ยงร้ายแรงต่อบุคลากร และการใช้วัสดุฉนวนก้านสายไฟที่ไม่เพียงพออาจเปลี่ยนการบำรุงรักษาตามปกติให้กลายเป็นสถานการณ์ที่เป็นอันตรายถึงชีวิตได้.

ปลอกสายเคเบิลแบบมีฉนวนให้การแยกไฟฟ้าที่สำคัญและ อาร์คแฟลช¹ การป้องกันในแอปพลิเคชันแรงดันสูง ป้องกันการสัมผัสไฟฟ้าที่เป็นอันตราย และลดความเสี่ยงของการบาดเจ็บของบุคลากรในระหว่างการติดตั้งและการบำรุงรักษา.

เมื่อเดือนที่แล้ว โรงงานปิโตรเคมีของฮัสซันได้หลีกเลี่ยงการเกิดอุบัติเหตุที่อาจถึงแก่ชีวิตได้ เมื่อตัวกั้นสายไฟที่มีฉนวนกันไฟฟ้าซึ่งติดตั้งอย่างถูกต้องสามารถป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรได้ ซึ่งหากไม่ได้รับการป้องกัน อาจทำให้ผู้ปฏิบัติงานซ่อมบำรุงได้รับไฟฟ้าถึง 15 กิโลโวลต์.

สารบัญ

• อะไรที่ทำให้ก้านต่อสายไฟแรงดันสูงแตกต่างจากก้านต่อสายไฟมาตรฐาน?
• ท่อเก็บสายไฟแบบมีฉนวนป้องกันไฟกระชากและไฟฟ้าสัมผัสได้อย่างไร?
• วัสดุฉนวนและระดับการป้องกันที่ต้องการสำหรับระดับแรงดันไฟฟ้าต่าง ๆ คืออะไร?
• มาตรฐานความปลอดภัยและข้อกำหนดการทดสอบใดบ้างที่ใช้กับเกลียวสายไฟแรงดันสูง?

อะไรที่ทำให้ก้านต่อสายไฟแรงดันสูงแตกต่างจากก้านต่อสายไฟมาตรฐาน?

การใช้งานแรงดันสูงต้องการตัวกั้นสายเคเบิลที่มีความเฉพาะเจาะจงพร้อมคุณสมบัติด้านความปลอดภัยที่เพิ่มขึ้น ซึ่งเหนือกว่าการซีลพื้นฐานอย่างมาก.

ขั้วต่อสายเคเบิลแรงดันสูงประกอบด้วยฉนวนไฟฟ้าแบบขยาย ระยะห่างระหว่างส่วนนำไฟฟ้า², วัสดุที่ต้านทานการติดตาม, และความแข็งแรงทางกลที่ปรับปรุงแล้วเพื่อป้องกันการเกิดไฟฟ้าลัดวงจรและป้องกันบุคลากรจากระดับแรงดันไฟฟ้าอันตรายที่มักจะอยู่เหนือ 1kV.

ความแตกต่างในการออกแบบที่สำคัญ

คุณสมบัติการแยกไฟฟ้า:

• ฉนวนกันความร้อน: การแยกทางกายภาพระหว่างตัวนำไฟฟ้าที่มีกระแสไฟฟ้ากับตัวครอบโลหะ
• ระยะห่างการลัดวงจรที่เพิ่มขึ้น: เส้นทางพื้นผิวที่ยาวขึ้นเพื่อป้องกันการติดตามทางไฟฟ้า
• แผ่นป้องกันโควิด: ลดการรวมตัวของแรงดันไฟฟ้า
• บทบัญญัติพื้นฐาน: การกระจายกระแสไฟฟ้าผิดปกติอย่างปลอดภัย

ข้อกำหนดด้านวัสดุ:

• การติดตามความต้านทาน: คะแนน CTI (ดัชนีการติดตามเปรียบเทียบ) 400+ สำหรับบริการแรงดันสูง
• ความต้านทานอาร์ก: วัสดุที่ไม่เกิดการเผาไหม้ภายใต้ความเครียดทางไฟฟ้า
• การทนไฟ: ต้องมีมาตรฐาน UL94 V-0 ขั้นต่ำเพื่อความปลอดภัย

คู่มือการจัดประเภทแรงดันไฟฟ้า

ผมยังจำความกังวลของเดวิดได้ตอนที่อัปเกรดระบบจ่ายไฟของโรงงานเป็น 11kV เราจัดหาเกลียวรัดสายเคเบิลที่มีค่าการฉนวน 15kV พร้อมระบบป้องกันประกายไฟย้อนกลับอย่างครบถ้วน – ดีกว่าที่จะกำหนดสเปคสูงเกินไป ดีกว่าเสี่ยงต่อความปลอดภัยของบุคลากร! 😉

ท่อเก็บสายไฟแบบมีฉนวนป้องกันไฟกระชากและไฟฟ้าสัมผัสได้อย่างไร?

เหตุการณ์ไฟฟ้าลัดวงจรสามารถทำให้เกิดแผลไฟไหม้รุนแรงและเสียชีวิตได้ ทำให้การออกแบบฉนวนกันไฟฟ้าอย่างถูกต้องมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการป้องกันบุคลากร.

ปลอกสายเคเบิลแบบฉนวนช่วยป้องกันการเกิดประกายไฟจากการลัดวงจรไฟฟ้า (อาร์กแฟลช) โดยรักษาการแยกไฟฟ้าผ่านระบบกั้นพิเศษ ในขณะที่ปลอกฉนวนที่ยาวขึ้นและตัวเรือนที่ไม่เป็นตัวนำไฟฟ้าช่วยขจัดเส้นทางสัมผัสโดยตรงระหว่างบุคลากรกับตัวนำไฟฟ้าที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน.

กลไกการป้องกันประกายไฟอาร์ก

สิ่งกีดขวางการป้องกันขั้นพื้นฐาน:

1. ปลอกฉนวน: ปิดส่วนของตัวนำที่เปิดเผยระหว่างการติดตั้ง
2. แผ่นกั้น: การแยกทางกายภาพระหว่างทางเข้าสายเคเบิลและการเชื่อมต่อภายใน
3. ตัวเรือนที่ไม่เป็นตัวนำไฟฟ้า: กำจัดเส้นทางสัมผัสของโลหะ
4. อินเทอร์เฟซแบบปิดผนึก: ป้องกันการซึมผ่านของความชื้นที่อาจทำให้เกิดการลัดวงจร

คุณสมบัติการป้องกันรอง:

• การบรรเทาความดัน: การระบายอากาศแบบควบคุมในกรณีเกิดอาร์คภายใน
• แผงกั้นไฟ: ป้องกันการลุกลามของไฟ
• การเสริมความแข็งแรงเชิงกล: ทนต่อแรงระเบิดของอาร์ค

ตัวอย่างการปกป้องในโลกจริง

โรงงานของฮัสซันประสบปัญหาสายไฟขัดข้องระหว่างเกิดพายุฝนฟ้าคะนอง ตัวก้านสายไฟที่มีฉนวนกันไฟฟ้าที่เราติดตั้งไว้สามารถควบคุมการเกิดอาร์คไฟฟ้าไว้ภายในระบบกั้นไฟฟ้าได้ ทำให้ไม่เกิดการลุกลามของไฟฟ้าไปยังตัวตู้ควบคุม หากไม่มีฉนวนกันไฟฟ้าที่เหมาะสม อาจทำให้แผงควบคุมไฟฟ้าทั้งหมดได้รับไฟฟ้า และก่อให้เกิดอันตรายถึงชีวิตแก่ทีมบำรุงรักษาที่มาตรวจสอบสัญญาณเตือนภัย.

เขตความปลอดภัยวิกฤต:

• โซน 1: การสัมผัสโดยตรงกับตัวนำ (กำจัดโดยปลอกฉนวน)
• โซน 2: พื้นที่สัมผัสการระเบิดของไฟฟ้า (ลดน้อยลงโดยการออกแบบระบบกั้น)
• โซน 3: พื้นที่ที่อาจเกิดศักย์ไฟฟ้า (แก้ไขโดยการต่อสายดินอย่างถูกต้อง)

ขั้นตอนการติดตั้งเพื่อความปลอดภัย

เมื่อทำงานกับจุดเชื่อมต่อที่มีฉนวน:

• ตรวจสอบการตัดกระแสไฟฟ้าเสมอ ก่อนการติดตั้ง
• ใช้ PPE อย่างถูกต้อง ได้รับการจัดอันดับสำหรับระดับแรงดันไฟฟ้า
• ติดตาม ขั้นตอนการล็อคเอาท์/ติดป้ายเตือน³
• ทดสอบความสมบูรณ์ของฉนวน หลังการติดตั้ง
• เอกสารการติดตั้ง สำหรับบันทึกการบำรุงรักษา

วัสดุฉนวนและระดับการป้องกันที่ต้องการสำหรับระดับแรงดันไฟฟ้าต่าง ๆ คืออะไร?

การเลือกใช้วัสดุมีผลกระทบโดยตรงต่อความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของการติดตั้งก้านต่อสายเคเบิลแรงดันสูง.

เรซินอีพ็อกซี่, โพลีเอทิลีนที่ผ่านการเชื่อมโยงขวาง (XLPE), และฉนวนเซรามิกให้การฉนวนหลัก โดยการเลือกใช้วัสดุขึ้นอยู่กับระดับแรงดันไฟฟ้า, สภาพแวดล้อม, และข้อกำหนดการต้านทานการติดตามซึ่งมีตั้งแต่ 400V/mm สำหรับแรงดันไฟฟ้าต่ำถึง 3kV/mm สำหรับการใช้งานในการส่งผ่าน.

การเปรียบเทียบวัสดุฉนวน

ระบบเรซินอีพ็อกซี:

• ช่วงแรงดันไฟฟ้า: สูงสุด 35kV
• ข้อดี: ทนทานต่อการติดตามได้ดีเยี่ยม, สามารถขึ้นรูปได้, คุ้มค่า
• การประยุกต์ใช้: แผงจ่ายไฟฟ้า, ศูนย์ควบคุมมอเตอร์
• คะแนน CTI: 400-600 (มีความต้านทานการติดตามที่ยอดเยี่ยม)
• คำแนะนำของเรา: อีพ็อกซีไซโคลอัลลิฟาติกสำหรับการใช้งานกลางแจ้ง

โพลีเอทิลีนชนิดเชื่อมโยงข้าม (XLPE):

• ช่วงแรงดันไฟฟ้า: 1-25kV
• ข้อดี: ยืดหยุ่น ทนต่อสารเคมี ดับไฟได้เอง
• การประยุกต์ใช้: การสิ้นสุดสายเคเบิล, การเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่น
• ระดับอุณหภูมิ: -40°C ถึง +90°C การทำงานต่อเนื่อง
• คุณสมบัติพิเศษ: ทนต่อความชื้นได้ดีเยี่ยม

ฉนวนเซรามิก:

• ช่วงแรงดันไฟฟ้า: 15kV ขึ้นไป
• ข้อดี: ความต้านทานการติดตามที่เหนือกว่า, ความสามารถในการทนต่ออุณหภูมิสูง
• การประยุกต์ใช้: อุปกรณ์สถานีไฟฟ้าย่อย, สายส่งไฟฟ้า
• ข้อจำกัด: เปราะบาง ต้องระมัดระวังในการจับต้อง
• เหมาะที่สุดสำหรับ: สภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ข้อกำหนดเฉพาะแรงดันไฟฟ้า

การใช้งานที่แรงดัน 1-5kV:

• ความหนาของฉนวนขั้นต่ำ: 2-3 มม.
• CTI rating: อย่างน้อย 400
• ระดับการทนไฟ: UL94 V-1 หรือดีกว่า
• วัสดุที่ใช้ทั่วไป: ไนลอนดัดแปร, อีพ็อกซี่

การใช้งานที่แรงดัน 5-15kV:

• ความหนาของฉนวนขั้นต่ำ: 5-8 มม.
• คะแนน CTI: ต้องมี 500 ขึ้นไป
• ระยะห่างระหว่างส่วนนำไฟฟ้าที่เพิ่มมากขึ้น: 8-12 มิลลิเมตร ต่อ 1 กิโลโวลต์
• วัสดุที่แนะนำ: เรซินอีพ็อกซี่, XLPE

การใช้งานที่ 15kV+:

• โซลูชันที่ออกแบบเฉพาะตามความต้องการ
• ระบบกั้นหลายชั้น
• ข้อกำหนดการทดสอบเฉพาะทาง
• วัสดุ: เซรามิกคุณภาพสูง, พอลิเมอร์เฉพาะทาง

ข้อพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อม

การใช้งานกลางแจ้ง:

• วัสดุที่ทนต่อรังสียูวีเป็นสิ่งจำเป็น
• การบำบัดพื้นผิวแบบไม่ชอบน้ำ
• การต้านทานการติดตามที่เพิ่มขึ้น
• ความสามารถในการเปลี่ยนอุณหภูมิ

สภาพแวดล้อมที่ควบคุมภายในอาคาร:

• วัสดุฉนวนมาตรฐานที่ยอมรับได้
• มุ่งเน้นที่ความต้านทานต่อกระแสอาร์ก
• การทนไฟเป็นสิ่งสำคัญ
• ความเข้ากันได้ทางเคมีมีความสำคัญ

มาตรฐานความปลอดภัยและข้อกำหนดการทดสอบใดบ้างที่ใช้กับเกลียวสายไฟแรงดันสูง?

การปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัยช่วยให้มั่นใจได้ว่ารูปลอกสายไฟฉนวนของคุณให้การป้องกันบุคลากรได้อย่างน่าเชื่อถือ.

ขั้วต่อสายเคเบิลแรงดันสูงต้องเป็นไปตาม IEC 62444⁴, มาตรฐาน IEEE 386 และ UL สำหรับการประสานฉนวน พร้อมการทดสอบที่จำเป็นรวมถึงความแข็งแรงของไดอิเล็กตริก ความต้านทานการติดตาม ความต้านทานการอาร์ก และการตรวจสอบความแข็งแรงทางกลที่ระดับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด.

มาตรฐานความปลอดภัยที่สำคัญ

มาตรฐานสากล:

• IEC 62444: ข้อต่อสายเคเบิลสำหรับการติดตั้งไฟฟ้า
• IEC 60529: ระดับการป้องกัน IP
• IEC 60112: การทดสอบดัชนีการติดตามเปรียบเทียบ
• IEC 61984: ตัวเชื่อมต่อสำหรับการใช้งานแรงดันสูง

มาตรฐานอเมริกาเหนือ:

• ไออีอีอี 386: ระบบขั้วต่อฉนวนแบบแยกได้
• UL 514B: อุปกรณ์สำหรับท่อและกล่องออกสาย
• NEMA CC 1: การเชื่อมต่อไฟฟ้าสำหรับสถานีย่อย
• ANSI C119.4: การเชื่อมต่อแรงดันไฟฟ้าสูง

ข้อกำหนดในการทดสอบ

การทดสอบทางไฟฟ้า:

1. ความแข็งแรงไดอิเล็กทริก: 2.5 เท่าของแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดเป็นเวลา 1 นาที
2. ทนต่อแรงดันกระชาก: การทดสอบไฟกระชากจากฟ้าผ่าและการเปลี่ยนแปลงของระบบไฟฟ้า
3. การปลดปล่อยประจุบางส่วน⁵: <10pC ที่แรงดันไฟฟ้า 1.1 เท่าของค่าที่กำหนด
4. การติดตามความต้านทาน: การทดสอบ CTI ตามมาตรฐาน IEC 60112

การทดสอบทางกล:

• แรงดึงออก: อย่างน้อย 500N สำหรับการใช้งานส่วนใหญ่
• ความต้านทานการสั่นสะเทือน: การปฏิบัติตามมาตรฐาน IEC 60068-2-6
• ความต้านทานต่อแรงกระแทก: การป้องกันทางกลตามมาตรฐาน IEC 62262
• การเปลี่ยนอุณหภูมิ: -40°C ถึง +85°C ช่วงขั้นต่ำ

การทดสอบสิ่งแวดล้อม:

• การพ่นเกลือ: การสัมผัสเป็นเวลา 96 ชั่วโมง ตามมาตรฐาน IEC 60068-2-11
• การสัมผัสกับรังสียูวี: 1000 ชั่วโมงขึ้นไป
• การเสื่อมสภาพจากความร้อน: การเร่งอายุที่อุณหภูมิสูง
• ความต้านทานต่อสารเคมี: เฉพาะเจาะจงกับสภาพแวดล้อมการใช้งาน

ข้อกำหนดการรับรอง

การทดสอบโดยบุคคลที่สาม:
เราตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกตัวต่อสายไฟแรงสูงของเราผ่านการทดสอบอย่างเข้มงวดโดยสถาบันทดสอบที่ได้รับการรับรองจากบุคคลที่สาม. ซึ่งรวมถึง:

• การรับรองมาตรฐาน TUV สำหรับตลาดยุโรป
• การรับรองมาตรฐาน UL สำหรับการใช้งานในอเมริกาเหนือ
• การรับรองจาก CSA สำหรับการติดตั้งในแคนาดา
• การรับรองมาตรฐาน ATEX สำหรับบรรยากาศที่ระเบิดได้

เอกสารคุณภาพ

• ใบรับรองการทดสอบรายบุคคลสำหรับแต่ละชุด
• บันทึกการตรวจสอบย้อนกลับของวัสดุ
• คู่มือการติดตั้งและการบำรุงรักษา
• คำประกาศการปฏิบัติตามข้อกำหนด

การตรวจสอบการติดตั้ง

ข้อกำหนดการทดสอบภาคสนาม:
หลังการติดตั้ง ตรวจสอบ:

• ความต้านทานของฉนวน: อย่างน้อย 1000MΩ ที่แรงดันทดสอบ
• การทดสอบความต่อเนื่อง: ความสมบูรณ์ของเส้นทางกราวด์
• การตรวจสอบแรงบิด: การประกอบทางกลที่ถูกต้อง
• การตรวจสอบด้วยสายตา: ไม่มีความเสียหายหรือการปนเปื้อน

ทีมของเดวิดดำเนินการทดสอบฉนวนกันความร้อนเป็นประจำทุกหกเดือน ซึ่งสามารถตรวจพบปัญหาที่อาจเกิดขึ้นก่อนที่มันจะกลายเป็นอันตรายต่อความปลอดภัยได้ การดำเนินการเชิงรุกนี้ได้ช่วยกำจัดปัญหาการหยุดชะงักที่ไม่คาดคิดและเหตุการณ์ความปลอดภัยที่ไม่พึงประสงค์ออกไป.

สรุป

การเลือกและติดตั้งปลอกสายเคเบิลฉนวนอย่างเหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญในการป้องกันอุบัติเหตุทางไฟฟ้าและรับรองความปลอดภัยของบุคลากรในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันไฟฟ้าสูง.

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับปลอกสายเคเบิลฉนวนแรงดันสูง