উপসংহার হলো: হ্যাঁ, তবে কিছু নির্দিষ্ট শর্তে।

বৈদ্যুতিক প্রকৌশলের সাথে জড়িত ব্যক্তিরা সম্ভবত এই দ্বিধার সম্মুখীন হয়েছেন: যদি কেবল ট্রেতে জল থাকে, তবে কি সরাসরি ডুবিয়ে দেওয়া ঠিক হবে XLPE কেবল? জলমগ্ন স্থাপনার জন্য কি অতিরিক্ত জলরোধীতার প্রয়োজন?

উত্তর হলো—XLPE কেবলগুলির নিজস্ব একটি নির্দিষ্ট মাত্রার জলরোধীতা রয়েছে, তবে দীর্ঘ সময় ধরে জলমগ্ন থাকা তাদের কাঠামোগত নকশা এবং সুরক্ষা স্তরের উপর নির্ভর করে।

XLPE ইনসুলেশন উপাদান কি নিজেই জল দ্বারা ক্ষতিগ্রস্ত হতে পারে?

XLPE (ক্রস-লিঙ্কড পলিথিন) তার আণবিক কাঠামোর কারণে আর্দ্র পরিবেশে ব্যবহার করা যেতে পারে। সাধারণ পলিথিনের সর্বোচ্চ তাপমাত্রা প্রায় ৭০°C হলেও, XLPE রাসায়নিক ক্রস-লিঙ্কিংয়ের মাধ্যমে একটি ত্রিমাত্রিক নেটওয়ার্ক কাঠামো তৈরি করে, যা এর স্ফটিকতা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি করে। এই ঘন কাঠামো জল অণুর অনুপ্রবেশের হারকে ব্যাপকভাবে হ্রাস করে। ৯৫% আপেক্ষিক আর্দ্রতায়, সাধারণ PE-এর তুলনায় XLPE খুব অল্প পরিমাণে জল শোষণ করে।

অন্য কথায়, XLPE ইনসুলেশন স্তরের নিজস্ব জল শোষণের হার খুব কম, যা এটিকে সাধারণ আর্দ্র পরিবেশে PVC-এর চেয়ে অনেক বেশি নির্ভরযোগ্য করে তোলে।

তবে, "কম জল শোষণ" মানে "জল শোষণ না হওয়া" নয়। জল অণু ধীরে ধীরে ইনসুলেশন স্তরে প্রবেশ করে। পরীক্ষাগারের তথ্য দেখায় যে ২৫°C বিশুদ্ধ জলে ৩০ দিন ধরে নিমজ্জিত XLPE কেবলগুলির ইনসুলেশন প্রতিরোধ ক্ষমতা তাদের মূল মানের এক দশমাংশ বা তারও কম হতে পারে; যদি জলে লবণ থাকে, তবে এই হ্রাস ৯০% ছাড়িয়ে যেতে পারে। এটি প্রমাণ করে যে ইনসুলেশন উপাদানটি দীর্ঘ সময় ধরে জল নিমজ্জন সহ্য করতে পারে না।

কেবল জলরোধীতা ইনসুলেশন স্তরের উপর নির্ভর করে না, বরং একটি "তিন-স্তরীয় কাঠামোর" উপর নির্ভর করে।

অনেকের একটি ভুল ধারণা রয়েছে: ইনসুলেশন স্তর যত ঘন হবে, তত বেশি জলরোধী হবে। আসলে, কেবল জলরোধীতা একটি পদ্ধতিগত প্রকল্প, যার ভেতর থেকে বাইরে পর্যন্ত প্রায় তিনটি প্রতিরক্ষা রেখা রয়েছে:

প্রথম রেখা: পরিবাহী জল প্রতিবন্ধক। পরিবাহী ফাঁকে জল প্রবেশ করা সবচেয়ে সমস্যাযুক্ত। উচ্চ-মানের জলরোধী কেবলগুলি জল-ব্লকিং পেস্ট বা সুতো দিয়ে পরিবাহী ফাঁকগুলি পূরণ করে, যা জলের সংস্পর্শে এলে প্রসারিত হয়ে ফাঁকগুলি সিল করে দেয়।

দ্বিতীয় রেখা: রেডিয়াল জল-ব্লকিং স্তর। ইনসুলেশন স্তরের বাইরে জল-ব্লকিং টেপ জড়ানো থাকে, যা জল প্রসারণের নীতির উপর ভিত্তি করে কাজ করে। কিছু নির্মাতা ইনসুলেশন স্তরের চারপাশে অ্যালুমিনিয়াম-প্লাস্টিক কম্পোজিট টেপ এক্সট্রুড করেন, সাথে একটি পলিথিন শীথ থাকে, উচ্চ-তাপমাত্রার হিট ফিউশন ব্যবহার করে সেগুলিকে একসাথে সম্পূর্ণভাবে বন্ধন করে একটি ভৌত বাধা তৈরি করে।

তৃতীয় এবং সবচেয়ে শক্তিশালী রেখা: ধাতব শীথ। উচ্চ-ভোল্টেজ কেবলগুলির জন্য (যেমন, ৬৯kV এবং তার উপরে), একটি ধাতব শীথ সরাসরি প্রয়োগ করা হয়—যেমন একটি হট-প্রেসড অ্যালুমিনিয়াম শীথ, সীসা শীথ, বা ওয়েল্ডেড করুগেটেড অ্যালুমিনিয়াম শীথ। ধাতু সম্পূর্ণভাবে জলরোধী, তাই এই ধরণের কেবলগুলির রেডিয়াল জলরোধী ক্ষমতা "পরম"।

বিভিন্ন ভোল্টেজ স্তরের জলরোধীতার প্রয়োজনীয়তাগুলি ব্যাপকভাবে ভিন্ন। নিম্ন-ভোল্টেজ কেবলগুলির (যেমন, ৬০০V বা ১kV) জলরোধী সমাধানগুলি উচ্চ-ভোল্টেজ কেবলগুলির থেকে সম্পূর্ণ ভিন্ন।

নিম্ন-ভোল্টেজ এবং মাঝারি-ভোল্টেজ কেবল: সাধারণত, একটি এক্সট্রুডেড HDPE বাইরের শীথ এবং জল-ব্লকিং টেপ যথেষ্ট। HDPE শীথগুলির ঘনত্ব ০.৯৪ g/cm³ এর বেশি, একটি ঘন আণবিক কাঠামো এবং খুব কম জলীয় বাষ্প ভেদ্যতা সহগ রয়েছে। অনেক সাবমার্সিবল পাম্প কেবল এবং গভীর কূপের কেবল এই কাঠামো ব্যবহার করে, যা বিশেষভাবে দীর্ঘমেয়াদী জল নিমজ্জনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

উচ্চ-ভোল্টেজ এবং অতি-উচ্চ-ভোল্টেজ কেবল: একটি ধাতব শীথ বাধ্যতামূলক। অ্যালুমিনিয়াম শীথ এবং সীসা শীথ সম্পূর্ণ সিলিং সরবরাহ করে। বিদেশে অনেক সাবমেরিন কেবল XLPE ইনসুলেশন সহ একটি ধাতব শীথ কাঠামো ব্যবহার করে, যা সাধারণত উত্তর সাগর উইন্ড ফার্মের মতো প্রকল্পগুলিতে দেখা যায়।

বাস্তব-বিশ্বের পরীক্ষার ডেটা আপনাকে বলে: একটি ভাল জলরোধী XLPE কেবল নিমজ্জনের পরে কতক্ষণ স্থায়ী হতে পারে?

তত্ত্ব এক জিনিস, কিন্তু প্রকৃত ডেটা আরও বেশি বিশ্বাসযোগ্য।

একটি জলমগ্ন প্রকৌশল পরীক্ষা: XLPE ইনসুলেশন সহ কেবলগুলি ৩ মিটার জলে একটানা ৫ বছর ধরে পরিচালিত হয়েছিল কোনও উল্লেখযোগ্য ইনসুলেশন কর্মক্ষমতা হ্রাস বা আর্দ্রতার কারণে ডাইইলেকট্রিক লস বৃদ্ধি ছাড়াই।

একটি পাতাল রেল টানেলের জল চুইয়ে পড়ার দুর্ঘটনা: একটি রেডিয়াল জল-ব্লকিং কাঠামো সহ একটি কেবল ২৪ ঘন্টা দুর্ঘটনাক্রমে জলমগ্ন হওয়ার পরে তার প্রাথমিক ইনসুলেশন প্রতিরোধের ৯০% এর বেশি বজায় রেখেছে।

ত্বরান্বিত বার্ধক্য পরীক্ষা: SINTEF গবেষণা দেখায় যে XLPE কেবলগুলিতে আপেক্ষিক আর্দ্রতা ৭০% এর নিচে থাকলে জল গাছ তৈরি হয় না; ডাবল শীথযুক্ত সিস্টেমের জন্য, ইনসুলেশন স্তরের আপেক্ষিক আর্দ্রতা ৭০% এ পৌঁছাতে ৫০ বছরের বেশি সময় লাগতে পারে।

অন্যদিকে: একটি আবাসিক ভূগর্ভস্থ পার্কিং গ্যারেজে, ৩৬ ঘন্টা বন্যার পরে, একটি তিন-ফেজ কেবলের ইনসুলেশন প্রতিরোধ ক্ষমতা ২০০০ MΩ থেকে ২.৩ MΩ এ নেমে গেছে। পার্থক্য কী? সম্ভবত, অপর্যাপ্ত জলরোধীতার কারণে।

"জল গাছ" হল নিমজ্জিত অবস্থায় XLPE কেবলগুলির সবচেয়ে বড় শত্রু। XLPE কেবলগুলি জলমগ্ন হওয়ার বিষয়টি আলোচনা করার সময়, "জল গাছ বার্ধক্য" এড়ানো যায় না। এটি XLPE ইনসুলেশনে একটি আণুবীক্ষণিক অবক্ষয় ঘটনা যা আর্দ্রতা এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সম্মিলিত প্রভাবের কারণে ঘটে।

জল গাছের গঠন প্রক্রিয়া মোটামুটি নিম্নরূপ: শীথের ত্রুটির মাধ্যমে আর্দ্রতা ইনসুলেশন স্তরে প্রবেশ করে। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের প্রভাবে, জল অণুগুলি ইনসুলেশন উপাদানের অপদ্রব্যের সাথে মিলিত হয়ে একটি অম্লীয় মাইক্রোএনভায়রনমেন্ট তৈরি করে। তারপর, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র আয়ন স্থানান্তর চালিত করে, আণবিক শৃঙ্খলগুলি ভেঙে দেয় এবং ক্ষুদ্র ছিদ্র তৈরি করে, যা ধীরে ধীরে ডেনড্রাইটিক জল গাছ চ্যানেলে প্রসারিত হয়।

একবার জল গাছ তৈরি হলে, ইনসুলেশন শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়—জল গাছ চ্যানেলের ডাইইলেকট্রিক শক্তি স্বাভাবিক XLPE এর মাত্র এক দশমাংশ থেকে এক পঞ্চমাংশ। যদি জল গাছ বাড়তে থাকে, তবে এটি ওভারভোল্টেজের অধীনে একটি বৈদ্যুতিক গাছে রূপান্তরিত হতে পারে, যা শেষ পর্যন্ত ইনসুলেশন ব্রেকডাউনের দিকে নিয়ে যায়।

কেবল জীবনকালের উপর জল গাছের প্রভাব খুব বাস্তব: XLPE কেবলগুলি যা জলমগ্ন না হলে ৩০ থেকে ৪০ বছরের জীবনকালের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, দীর্ঘ সময় ধরে জলমগ্ন থাকলে তাদের জীবনকাল ৫ থেকে ১০ বছরে কমে যেতে পারে; যদি জলে লবণ বা অম্লীয় পদার্থ থাকে, তবে জীবনকাল ৩ বছরের কমও হতে পারে।

অতএব, জলরোধীতা এবং আর্দ্রতা প্রতিরোধ কেবল শর্ট সার্কিট প্রতিরোধ করার জন্যই নয়, কেবল জীবনকাল নিশ্চিত করার জন্যও গুরুত্বপূর্ণ।

কোন পরিস্থিতিতে XLPE কেবলগুলি নিরাপদে জলে নিমজ্জিত করা যেতে পারে?

সাবমার্সিবল পাম্প কেবল এবং গভীর কূপের কেবল: এই কেবলগুলি দীর্ঘমেয়াদী জল নিমজ্জনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। XLPE ইনসুলেশন HDPE শীথ বা স্টিল টেপ আর্মার সহ পুরোপুরি পর্যাপ্ত। আন্তর্জাতিক বাজারে "সাবমার্সিবল XLPE কেবল" এর একটি বিশেষ বিভাগও রয়েছে, যা নিষ্কাশন ব্যবস্থা, পয়ঃনিষ্কাশন পাম্প এবং গভীর কূপের পাম্পগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

সাবমেরিন কেবল: সাবমেরিন কেবলগুলি XLPE জলরোধী প্রয়োগের শিখর। ৫০০kV XLPE ইনসুলেটেড সাবমেরিন কেবলগুলি বিদেশে ২০০ মিটার গভীরতায় সফলভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। তবে, সাবমেরিন কেবলগুলিতে বিশেষ ধাতব শীথ এবং ক্ষয়-প্রতিরোধী নকশা রয়েছে, যা সাধারণ XLPE কেবল দ্বারা সরাসরি প্রতিস্থাপন করা যায় না।

কেবল ট্রেতে ভূগর্ভস্থ দাফন এবং জল জমা: এটি নির্দিষ্ট পণ্যের উপর নির্ভর করে। সাধারণ XLPE পাওয়ার কেবলগুলি সাধারণত মাঝে মাঝে স্বল্প-মেয়াদী জল নিমজ্জনের জন্য ঠিক আছে, তবে দীর্ঘমেয়াদী জল নিমজ্জনের জন্য জলরোধী কেবল প্রয়োজন। নির্বাচন করার সময়, IEC 60529 অনুযায়ী IPX7 বা উচ্চতর জলরোধী রেটিং, অথবা "জল-ব্লকিং" বা "সাবমার্সিবল" লেবেলযুক্ত পণ্যগুলি দেখুন।

কেবল স্থাপনার জন্য ব্যবহারিক টিপস

এমনকি যদি আপনি জলরোধী কেবল ব্যবহার করেন, তবুও অন-সাইট নির্মাণে কিছু বিবরণগুলিতে মনোযোগ দিতে হবে: জয়েন্টগুলি সবচেয়ে দুর্বল বিন্দু—কেবলটি নিজেই কতটা জলরোধী হোক না কেন, জয়েন্টগুলি সঠিকভাবে সিল করা না হলে তা অকেজো। IP68 সুরক্ষা অর্জনের জন্য একটি প্রিফেব্রিকেটেড জলরোধী বাইরের শেল যা সিল্যান্ট দিয়ে ভরা প্রয়োজন।

কেবলগুলির দীর্ঘমেয়াদী নিমজ্জন এড়িয়ে চলুন—কেবল ট্রেগুলিতে নিষ্কাশন গর্ত থাকা উচিত এবং কেবল ট্রেগুলিতে বৃষ্টির আচ্ছাদন থাকা উচিত; এগুলি মৌলিক প্রয়োজনীয়তা।

আন্তর্জাতিক মান অনুযায়ী কেবল কিনুন—IEC 60502-2 (১kV থেকে ৩০kV রেট করা ভোল্টেজ সহ এক্সট্রুডেড ইনসুলেটেড কেবল), IEEE 404 (কেবল জয়েন্ট স্ট্যান্ডার্ড), এবং AEIC CS8 (মাঝারি এবং উচ্চ ভোল্টেজ XLPE কেবল) সবগুলিতে আর্দ্রতা প্রতিরোধের জন্য নির্দিষ্ট প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। একটি যোগ্য জলরোধী কেবলকে নিমজ্জন চাপ পরীক্ষা এবং জল ভেদ্যতা পরীক্ষা পাস করতে হবে।

সারসংক্ষেপ
ক্রস-লিঙ্কড পলিথিন কেবলগুলি কি জলে নিমজ্জিত করা যেতে পারে? হ্যাঁ, তবে এটি প্রকারের উপর নির্ভর করে।

সাধারণ XLPE পাওয়ার কেবল: স্বল্প-মেয়াদী, মাঝে মাঝে জল নিমজ্জন গ্রহণযোগ্য, তবে দীর্ঘমেয়াদী নিমজ্জন সুপারিশ করা হয় না।

জলরোধী XLPE কেবল: এই কেবলগুলিতে জল-ব্লকিং কাঠামো, HDPE শীথ বা ধাতব শীথ থাকে, যা বিশেষভাবে জল নিমজ্জন পরিবেশ সহ্য করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। আত্মবিশ্বাসের সাথে ব্যবহার করুন।

বিবেচনা করার জন্য দুটি মূল বিষয়: প্রথমত, কেবলের জলরোধী কাঠামোর মাত্রা; এবং দ্বিতীয়ত, জয়েন্ট সিলিংয়ের গুণমান।

অবশেষে, একটি সতর্কবাণী: কেবলগুলিতে জল প্রবেশ করলে প্রতিরোধ প্রতিকারের চেয়ে অনেক বেশি গুরুত্বপূর্ণ। একবার ইনসুলেশনে জল গাছ তৈরি হলে, কেবলের কর্মক্ষমতা অপরিবর্তনীয়। শুকানো কেবল মুক্ত জল অপসারণ করে, কিন্তু জল গাছের দ্বারা রেখে যাওয়া আণুবীক্ষণিক ক্ষতি মেরামত করা যায় না। অতএব, কেবল নির্বাচন করার সময়, কেবল দামের দিকে তাকাবেন না; জলরোধী রেটিং এবং কাঠামোগত কনফিগারেশনও বিবেচনা করুন।