کنترل میدان الکتریکی

به منظور نصب سرکابل و مفصل در ولتاژ های بالاتر از یک کیلو ولت، بایستی گرافیت کابل (لایه نیمه هادی روی عایق) را به میزان مشخصی که در دستورالعمل سازنده مشخص شده است برداشته و کابل را آماده نماییم. از این جهت تمرکز میدان الکتریکی و خطوط هم پتانسیل الکتریکی در نقطه باقی مانده از گرافیت به وجود می آید که همین موضوع باعث بالا رفتن شدت استرس الکتریکی در این نقطه می گردد. همان طور که در تصویر زیر مشاهده مینمایید، خطوط هم پتانسیل الکتریکی، بسیار به هم نزدیک هستند که نشان دهنده تنش الکتریکی بالا است. این تنش به اندازه کافی زیاد است که باعث تخلیه جزئی الکتریکی و افزایش دما در این نقطه شده و در طی یک دوره زمانی، سطح عایق را تخریب کند. از این رو یکی از مهمترین چالش ها در سرکابل و مفصل کنترل میدان الکتریکی و کاهش تنش الکتریکی در این ناحیه است.

لذا به منظور جلوگیری از تخلیه جزئی و تخریب کابل، در سرکابل و مفصل از لایه ای به نام استرس کنترل Stress Control استفاده می شود. لایه استرس کنترل با طراحی خاص و نوع متریال به کار رفته در آن، خطوط هم پتانسیل را با یک زاویه مناسب از هم دور نموده و یکنواخت می نماید و از این طریق تنش یا استرس به وجود آمده را کنترل می کند.

انواع استرس کنترل در سرکابل و مفصل

تکنولوژی های به کار رفته برای تولید لایه استرس کنترل از گذشته تا به حال متفاوت بوده است. اما به طور کلی 2 روش اصلی برای کنترل میدان الکتریکی در سرکابل و مفصل مورد استفاده قرار گرفته و کماکان نیز استفاده می شود.

Capacitive Stress Control یا استرس کنترل خازنی :

در این تکنولوژی با استفاده است یک تیوب استرس کنترل با ضریب دی الکتریک بالا کمک می شود تا خطوط هم پتانسیل میدان الکتریکی در طور استرس کنترل پخش شود و بدین ترتیب تنش الکتریکی در لبه گرافیت کنترل می شود. این همان روشی است که در سرکابل های حرارتی استفاده می شود. در تصویر زیر کابلی را مشاهده مینمایید که استرس کنترل خازنی روی آن نصب شده است. همانطور که مشخص است دیگر تنشی در ناحیه باقی مانده گرافیت وجود ندارد و خطوط هم پتانسیل از هم فاصله گرفته اند.

عملکرد استرس کنترل خازنی

سرکابل با استرس کنترل خازنی

Geometric Stress Control یا استرس کنترل هندسی :

در این تکنولوژی با استفاده از یک استرس کنترل مخروطی، تنش الکتریک در لبه گرافیت کنترل می شود. این روش جدید ترین تکنولوژی استرس کنترل می باشد و به دلیل خاصیت عایقی و شکل هندسی این استرس کنترل ها، طول آن کوتاه شده و در نهایت منجر به کاهش طول سرکابل می شود. این تکنولوژی همان روشی است که در سرکابل های کلد شرینک و Push-on استفاده می گردد. در تصویر زیر کابلی را مشاهده مینمایید که استرس کنترل مخروطی روی آن نصب شده است. همانطور که مشخص است دیگر تنشی در ناحیه باقی مانده گرافیت وجود ندارد و خطوط هم پتانسیل از هم فاصله گرفته اند.