ஆற்றல் விநியோக அமைப்புகளுக்கான கேபிள் உற்பத்தி செயல்முறை
மின்சார விநியோக அமைப்புகளில் கேபிள்கள் ஒரு முக்கிய அங்கமாகும். நம்பகமான கேபிள்கள் இல்லாமல், மின் உற்பத்தி நிலையங்களிலிருந்து துணை மின் நிலையங்கள், தொழிற்சாலைகள் மற்றும் வீடுகளுக்குக் கூட மின் விநியோகம் நிலையற்றதாக இருக்கும். எனவே, மின்சார விநியோகத்திற்கான கேபிள்களை உற்பத்தி செய்யும் செயல்முறையை ஏனோதானோவென்று செய்ய முடியாது. கேபிள்கள் பாதுகாப்பானவை, திறமையானவை மற்றும் நீடித்து உழைக்கக்கூடியவை என்பதை உறுதி செய்வதற்காக, மூலப்பொருள் தேர்வு, தொழில்நுட்ப வடிவமைப்பு, துல்லியமான உற்பத்தி நிலைகள் மற்றும் கடுமையான தரச் சோதனைகள் இதில் அடங்கும். இந்தக் கட்டுரை, மின்சார கேபிள்களை—குறிப்பாக மின்சார விநியோக அமைப்புகளுக்கான கேபிள்களை—ஆரம்பம் முதல் இறுதி வரை உற்பத்தி செய்யும் செயல்முறையைப் பற்றி விவாதிக்கிறது.
1. கேபிள் திட்டமிடல் மற்றும் விவரக்குறிப்புகள்
திட்டத் தேவைகள் மற்றும் பொருந்தக்கூடிய தரநிலைகளின்படி விவரக்குறிப்புகளைத் தீர்மானிப்பதே முதல் படியாகும். கேபிள் உற்பத்தியாளர்கள் பொதுவாக SNI, IEC அல்லது ASTM போன்ற தேசிய/சர்வதேச தரநிலைகளைப் பின்பற்றுகிறார்கள். இந்தப் படி பின்வருவனவற்றைத் தீர்மானிக்கிறது:
– செயல்படும் மின்னழுத்தம் (எ.கா. குறைந்த மின்னழுத்தத்திற்கு 0,6/1 kV, நடுத்தர மின்னழுத்தத்திற்கு 12/20 kV, அல்லது மின் செலுத்துதலுக்கு இதைவிட அதிகம்).
– கடத்தி வகை (செம்பு அல்லது அலுமினியம்).
மின்னோட்டத் தாங்குதிறனைப் பாதிக்கும் கடத்தியின் குறுக்குவெட்டுப் பரப்பளவு (மிமீ²).
– வெப்பக்காப்பு வகை (PVC, XLPE, EPR, போன்றவை).
– நிறுவல் பயன்பாடுகள் (வான்வழி, நிலத்தடி, காற்றுக் குழாய்களில், பேனல்களில், அல்லது தொழிற்சாலைச் சூழல்களில்).
– கவசம் (எஃகு/அலுமினியக் கவசம்) அல்லது சிறப்பு உறைகள் போன்ற இயந்திரப் பாதுகாப்பின் தேவை.
இந்தத் திட்டமிடல் மிகவும் முக்கியமானது, ஏனெனில் தொடக்கத்தில் செய்யும் தவறுகள் கேபிள்கள் விரைவாகச் சூடாவதற்கும், அதிக மின் இழப்புகளுக்கும், அல்லது தீ விபத்து மற்றும் மின் வலையமைப்புத் தடைபடுவதற்கான அபாயத்திற்கும் கூட வழிவகுக்கும்.
2. மூலப்பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுத்தல் மற்றும் தயாரித்தல்
ஆற்றல் விநியோக கேபிள்கள் பொதுவாக கடத்தி, மின்காப்பு, கவசம், நிரப்பி, உறை மற்றும் சில வகைகளில் கவசம் போன்ற பல அடுக்குகளைக் கொண்டுள்ளன. முக்கிய மூலப்பொருட்கள் பின்வருமாறு:
1. கடத்தி (செம்பு/அலுமினியக் கம்பி)
தாமிரத்திற்கு மின்கடத்துத்திறன் அதிகம் என்பதால், அதே அளவு மின்னோட்டத்திற்கு அதன் அளவைச் சிறியதாக அமைக்கலாம், ஆனால் அது அதிக விலை கொண்டது.
– அலுமினியம் எடை குறைவானது மற்றும் சிக்கனமானது, இது பெரும்பாலும் சில விநியோக வலையமைப்புகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
2. காப்புப் பொருள்
– PVC (பாலிவினைல் குளோரைடு): குறைந்த மின்னழுத்தத்திற்குப் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மிகவும் நெகிழ்வானது, மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த விலை கொண்டது.
– XLPE (குறுக்கு-இணைக்கப்பட்ட பாலிஎதிலீன்): சிறந்த வெப்ப செயல்திறன், வெப்ப எதிர்ப்பு மற்றும் குறைந்த மின்காப்பு இழப்பு தேவைப்படும் நடுத்தர மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்தங்களுக்கு இது பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
3. உறை/ஜாக்கெட் துணி
– ஈரப்பதம், இரசாயனங்கள், உராய்வு மற்றும் புற ஊதா கதிர்களில் இருந்து கேபிள்களைப் பாதுகாக்கும் பணிகளைச் செய்கிறது.
தேவைகளைப் பொறுத்து PVC, PE, அல்லது குறிப்பிட்ட தீயெதிர்ப்புப் பொருட்களிலிருந்து தயாரிக்கப்படலாம்.
4. கவசம் (தேவைப்பட்டால்)
– உதாரணமாக, இயந்திரப் பாதுகாப்பிற்காக, குறிப்பாக நேரடியாகப் புதைக்கப்படும் கேபிள்களுக்கு, எஃகு நாடா அல்லது எஃகு கம்பி (SWA/STA) பயன்படுத்துதல்.
இந்தப் பொருட்கள், தூய்மை, இயந்திர வலிமை மற்றும் மின் பண்புகள் ஆகியவற்றின் குறிப்பிட்ட தரநிலைகளைப் பூர்த்தி செய்ய வேண்டும்.
3. கம்பி இழுக்கும் செயல்முறை
கடத்திப் பொருள் தண்டு வடிவில் வரும்போது, முதல் படியாக கம்பி இழுத்தல் செய்யப்படுகிறது. இதில், விரும்பிய கம்பி விட்டம் கிடைக்கும் வரை, அந்தத் தண்டை தொடர்ச்சியான அச்சுகள் வழியாக இழுக்க வேண்டும். கம்பியில் விரிசல் ஏற்படுவதையோ அல்லது மேற்பரப்புக் குறைபாடுகள் உருவாவதையோ தடுப்பதற்காக, இந்தச் செயல்முறை பல கட்டங்களாக மேற்கொள்ளப்படுகிறது.
இயந்திரவியல் உருக்குலைவினால் ஏற்படும் நெகிழ்வுத்தன்மையை மீட்டெடுக்கவும், எஞ்சிய அழுத்தங்களைக் குறைக்கவும், கம்பியை இழுத்த பிறகு அது பெரும்பாலும் பதப்படுத்தப்படுகிறது (கட்டுப்படுத்தப்பட்ட வெப்பமூட்டல்). இதன் இறுதி விளைவாக, துல்லியமான விட்டம், வழவழப்பான மேற்பரப்பு மற்றும் சீரான இயந்திரவியல் பண்புகளைக் கொண்ட கம்பி கிடைக்கிறது.
4. கடத்தி உருவாக்க செயல்முறை (இழைத்தல்)
பெரிய அளவிலான விநியோகக் கேபிள்களில் ஒற்றைக் கம்பி அரிதாகவே பயன்படுத்தப்படுகிறது. வழக்கமாக, அதிக நெகிழ்வுத்தன்மை கொண்ட ஒரு கடத்தியை உருவாக்குவதற்காகப் பல சிறிய கம்பிகள் ஒன்றாக முறுக்கப்படுகின்றன. இந்த செயல்முறை முறுக்குதல் (stranding) என்று அழைக்கப்படுகிறது.
கரை ஒதுங்குவதில் பல வகைகள் உள்ளன:
மையவட்ட முறுக்குதல்: கம்பி அடுக்குகள் மையவட்டங்களாக அமைக்கப்படுகின்றன.
– அடர்த்தியான இழைக் கடத்தி: கேபிளின் மொத்த விட்டத்தைக் குறைப்பதற்காக அடர்த்தியாக்கப்பட்டது.
– வட்டத்துண்டு வடிவ கடத்தி: அதிக இடத் திறனுக்காக பல்கம்பி கேபிள்களில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
இந்தக் கட்டத்தில், பின்வருவனவற்றின் மீதும் கடுமையான கட்டுப்பாடுகள் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன:
– முறுக்கு இறுக்கம்,
– விட்டத்தின் சீரான தன்மை,
– மற்றும் நீளத்திற்கான மின்தடை.
5. குறைக்கடத்தி மற்றும் மின்காப்பு அடுக்குகளைப் பயன்படுத்துதல் (வெளியேற்றம்)
விநியோக கேபிள்களை உற்பத்தி செய்வதில் மிக முக்கியமான படிநிலை எக்ஸ்ட்ரூஷன் ஆகும். இது ஒரு எக்ஸ்ட்ரூடரைப் பயன்படுத்தி மின்காப்புப் பொருளைப் பூசும் செயல்முறையாகும். கடத்தியானது எக்ஸ்ட்ரூஷன் தலை (கிராஸ்ஹெட்) வழியாகச் செலுத்தப்படுகிறது, அங்கு மின்காப்புப் பொருள் உருக்கப்பட்டு, கடத்தியைச் சீராக மூடுமாறு வடிவமைக்கப்படுகிறது.
நடுத்தர மற்றும் உயர் மின்னழுத்த கேபிள்களில், பிரதான மின்காப்புடன் கூடுதலாகப் பொதுவாகக் கீழ்க்கண்டவையும் இருக்கும்:
– மின்புலத்தைச் சீராக்குவதற்காக, கடத்தித் திரை (கடத்தியின் மீதுள்ள ஒரு குறைக்கடத்திப் படலம்).
– மின்னழுத்தம் நன்கு பரவுவதற்கும், பகுதி மின்னிறக்கத்தைத் தடுப்பதற்கும் மின்காப்புத் திரை (மின்காப்பின் மீதுள்ள ஒரு குறைக்கடத்தி அடுக்கு).
– குறுக்கீட்டு மின்னோட்டங்களுக்கான பாதையாகவும் மின்காந்தப் பாதுகாப்பிற்காகவும் செப்பு நாடா/கம்பி வடிவிலான உலோகத் திரை.
XLPE மின்காப்புப் பொருளை அழுத்தி வெளியேற்றிய பிறகு, பொதுவாக CV (தொடர் வல்கனைசேஷன்) அமைப்பைப் பயன்படுத்தி, வெப்பம் மற்றும் அழுத்தம் மூலம் ஒரு குறுக்குப் பிணைப்புச் செயல்முறை (மூலக்கூறு குறுக்குப் பிணைப்பு) செய்யப்படுகிறது. இது வெப்பத் தடுப்புத்திறனையும் மின்காப்பு வலிமையையும் மேம்படுத்துகிறது.
6. குளிரூட்டல் மற்றும் பரிமாண சரிசெய்தல்
எக்ஸ்ட்ரூடரிலிருந்து வெளியேறிய பிறகு, கேபிளின் வடிவம் மற்றும் பரிமாணங்களை நிலைப்படுத்துவதற்காக, அது ஒரு குளிரூட்டும் தொட்டி அல்லது சிறப்பு குளிரூட்டும் அமைப்பு வழியாகச் செல்கிறது. இந்தக் கட்டத்தில், பின்வருவனவற்றை உறுதி செய்வதற்காகத் தரக் கட்டுப்பாடு செய்யப்படுகிறது:
– தரநிலைகளின்படி காப்புத் தடிமன்,
– குமிழ்கள், வெற்றிடங்கள், அல்லது அசுத்தங்கள் எதுவும் இல்லை.
– வழுவழுப்பான மேற்பரப்பு மற்றும் நல்ல மைய ஒருமைப்பாடு (காப்பு ஒரு பக்கமாகச் சரிந்து ஓடாது).
இந்தக் கட்டத்தில் ஏற்படும் ஒரு சிறிய குறைபாடு, கேபிளின் ஆயுட்காலத்தில் பெரும் பாதிப்பை ஏற்படுத்தக்கூடும்; குறிப்பாக, பகுதி மின்னிறக்கம் ஏற்படும் அபாயம் அதிகரிக்கும் நடுத்தர மின்னழுத்தங்களில் இது பொருந்தும்.
7. பல மையங்களுக்கான கேபிள் கோர் உருவாக்கம் (கேபிளிங்)
ஒன்றுக்கு மேற்பட்ட கோர்களைக் கொண்ட கேபிள்களில் (உதாரணமாக, குறைந்த/நடுத்தர மின்னழுத்தப் பரவலில் உள்ள 3-கோர் அல்லது 4-கோர்), ஒவ்வொரு தனித்த கோரும் ஒரு கேபிளிங் செயல்முறையின் மூலம் (பல கோர்களைச் சுழற்றுவதன் மூலம்) ஒன்றிணைக்கப்படுகிறது.
கேபிளை வட்டமாகவும் உறுதியாகவும் ஆக்குவதற்கு, பின்வருவனவற்றைச் சேர்க்கவும்:
– ஃபில்லர்: பற்குழிகளை நிரப்புவதற்கான, ஈரத்தை உறிஞ்சாத ஒரு பொருள்.
– பிணைப்பு நாடா: மையக் கட்டமைப்பு நகர்வதைத் தடுப்பதற்கான பிணைப்பு நாடா.
இடைநிலை கேபிள்களில், தூண்டல் விளைவுகளைக் குறைப்பதற்கும் இயந்திர சமநிலையைப் பேணுவதற்கும் முறுக்குகளின் அமைப்பும் திசையும் கருத்தில் கொள்ளப்படுகின்றன.
8. கவசம் பொருத்துதல் (தேவைப்பட்டால்)
நேரடியாகப் புதைக்கப்பட்ட கேபிள்கள், அதிர்வுக்கு ஆளாகக்கூடிய பகுதிகள் அல்லது தொழிற்சாலைச் சூழல்கள் போன்ற கூடுதல் பாதுகாப்பு தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்குக் கவசம் நிறுவப்படுகிறது. இந்தச் செயல்முறையில் பின்வருவன அடங்கும்:
– எஃகு நாடா கவசமிடல் (STA): கேபிளைச் சுற்றி எஃகு நாடா சுற்றப்படுகிறது.
– எஃகுக் கம்பி கவசம் (SWA): வட்ட வடிவில் அமைக்கப்பட்ட எஃகுக் கம்பி.
கம்பி இழுக்கும்போது ஏற்படும் அழுத்தம், விலங்குக் கடி மற்றும் சேதம் ஆகியவற்றை எதிர்க்கும் திறனை கவசம் அதிகரிக்கிறது. இருப்பினும், இது எடையையும் விட்டத்தையும் அதிகரிப்பதால், நிறுவல் திட்டமிடலின்போது வளைவு ஆரம் மற்றும் இழுக்கும் திறன் ஆகியவற்றைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும்.
9. ஒரு வெளிப்புற உறையை வழங்குதல்
இறுதி அடுக்கு என்பது வெளிப்புற உறை/ஜாக்கெட் ஆகும், இது முழு கேபிள் கட்டமைப்பையும் மூடுமாறு பிதுக்கப்பட்டு உருவாக்கப்படுகிறது. இந்த வெளிப்புற உறையின் முதன்மைப் பணி பின்வருவனவற்றிலிருந்து பாதுகாப்பதாகும்:
– ஈரப்பதம் மற்றும் நீர்,
– அரிப்பு,
– உராய்வு,
– புற ஊதாக் கதிர் வெளிப்பாடு (வெளிப்புற கேபிள்களுக்கு),
– குறிப்பிட்ட வேதிப்பொருட்கள்.
நிறுவல் மற்றும் பராமரிப்பின் போது எளிதாக அடையாளம் காண்பதற்காக, அதன் உறையில் பொதுவாக பிராண்ட், அளவு, மின்னழுத்தம், தரநிலை, உற்பத்தி ஆண்டு மற்றும் மீட்டர் குறியீடு ஆகியவை குறிக்கப்பட்டிருக்கும்.
10. தரக் கட்டுப்பாடு மற்றும் ஆய்வு
ஆற்றல் விநியோகத்திற்கான கேபிள்கள், தயாரிப்பின் போதும் (செயல்முறைக்கு இடைப்பட்ட சோதனை) மற்றும் தயாரிப்பு முடிந்த பிறகும் (இறுதிச் சோதனை) தொடர்ச்சியான சோதனைகளுக்கு உட்படுத்தப்பட வேண்டும். பொதுவான சோதனைகளில் பின்வருவன அடங்கும்:
– மின் இழப்பு நிர்ணயிக்கப்பட்ட வரம்புகளுக்குள் உள்ளதா என்பதை உறுதிப்படுத்த, கடத்தியின் மின்தடையைச் சோதிக்கவும்.
– மின்காப்பு வலிமையைச் சரிபார்க்க உயர் மின்னழுத்த சோதனை (ஹைபாட் சோதனை).
– மைக்ரோமீட்டர்/ஒளியியல் கருவியைப் பயன்படுத்தி மின்காப்பு மற்றும் உறையின் தடிமனைச் சோதிக்கவும்.
– பகுதி மின்னிறக்கச் சோதனை (குறிப்பாக நடுத்தர/உயர் மின்னழுத்தக் கம்பிகளுக்கு).
– மின்காப்பு/உறைப் பொருட்களின் மீது செய்யப்படும் இழுவிசை மற்றும் நீட்சிச் சோதனைகள்.
– தேவைப்பட்டால் தீத்தடுப்புச் சோதனை.
– மேற்பரப்புக் குறைபாடுகள், நீள்வட்ட வடிவம் அல்லது ஒழுங்கற்ற தன்மைகளைக் கண்டறிவதற்கான காட்சி ஆய்வு.
அனைத்துத் தேவைகளையும் பூர்த்தி செய்யும் கேபிள்கள் மட்டுமே வாடிக்கையாளர்களுக்கு அனுப்பப்படலாம். பெரிய திட்டங்களுக்கு, பயனர் அல்லது ஒரு ஆய்வு நிறுவனம் நேரில் காணும் வகையில், சாட்சிச் சோதனை பெரும்பாலும் செய்யப்படுகிறது.
11. பொட்டலமிடல் மற்றும் விநியோகம்
சோதனையில் தேர்ச்சி பெற்ற பிறகு, கேபிள் அதன் அளவிற்கு ஏற்ப மர/எஃகு உருளைகளிலோ அல்லது சுருள்களிலோ சுற்றப்படுகிறது. பேக்கேஜிங்கில் பின்வருவன கருத்தில் கொள்ளப்படுகின்றன:
– ஒவ்வொரு டிரம்மின் நீளம்,
– மொத்த எடை,
– நீர் உட்புகுவதைத் தடுப்பதற்கான கேபிள் முனையின் பாதுகாப்பு (முனை மூடி).
– மற்றும் கையாளும் போது கேபிளுக்கு சேதம் ஏற்படாத வகையில் போக்குவரத்து முறைகள்.
இறுதிக் கட்டத்தில், சோதனைச் சான்றிதழ்கள், தொழில்நுட்பத் தரவுகள் மற்றும் தரநிலை இணக்கம் போன்ற ஆவணங்கள் தர உறுதிப்படுத்தலின் ஒரு பகுதியாகச் சேர்க்கப்படுகின்றன.
மூடுகிறது
ஆற்றல் விநியோக அமைப்புகளுக்கான கேபிள் உற்பத்தி செயல்முறை என்பது, உயர் துல்லியம் தேவைப்படும் தொடர்ச்சியான தொழில்நுட்பச் செயல்பாடுகளாகும். கடத்தி மற்றும் காப்புத் தேர்வு முதல், இழுத்தல் மற்றும் முறுக்குதல், அழுத்தி வெளியேற்றுதல் மற்றும் குளிர்வித்தல், தரச் சோதனை வரை, இவை அனைத்தும் பல பத்தாண்டுகால செயல்பாட்டில் கேபிளின் நம்பகத்தன்மையை நிர்ணயிப்பதில் பங்கு வகிக்கின்றன. முறையான உற்பத்தி செயல்முறைகள் மற்றும் கடுமையான தரக் கட்டுப்பாட்டுடன், கேபிள்கள் மின் ஆற்றலைப் பாதுகாப்பாகவும், திறமையாகவும், குறைந்தபட்ச இடையூறுடனும் கடத்த முடியும்—இதனால் பல்வேறு துறைகளில் உள்ள ஆற்றல் விநியோக அமைப்புகளின் நிலைத்தன்மைக்கு ஆதரவளிக்கின்றன.
நீங்கள் விரும்பினால், அடுக்கு வரைபடங்கள் மற்றும் தொழில்நுட்ப விவரக்குறிப்புகளின் எடுத்துக்காட்டுகளைச் சேர்ப்பது உட்பட, இந்தக் கட்டுரையை ஒரு குறிப்பிட்ட கேபிள் வகைக்கு (எ.கா. நடுத்தர விநியோகத்திற்கான 20 kV XLPE கேபிள், காப்பிடப்பட்ட மேல்நிலை கேபிள் அல்லது கவசமிடப்பட்ட நிலத்தடி கேபிள்) என்னால் மாற்றியமைக்க முடியும்.
