Τι φυσική αλλαγή συμβαίνει μέσα στο καλώδιο όταν η ακτίνα κάμψης υπερβαίνει την ελάχιστη κατά μόλις 2 εκ. κατά την εγκατάσταση

Θα σας πω μια αληθινή ιστορία.

Τον περασμένο μήνα, ένας παλιός πελάτης στην Αυστραλία έστειλε πίσω ένα ελαττωματικό καλώδιο. Ήταν 35 τετραγωνικών χιλιοστών, τετραπλών πυρήνων, με ατσάλινη ταινία θωράκισης, που χρησιμοποιείται στο κυκλώμα ισχύος ενός φωτοβολταϊκού εργοστασίου.Η περιγραφή του σφάλματος ήταν απλή.- ασταθές ρεύμα, αλλά δεν υπήρχαν ορατά προβλήματα.

Το αποσυναρμολογήσαμε στο εργαστήριο με αρκετούς συναδέλφους από τον έλεγχο ποιότητας και την παραγωγή.

Η πανοπλία ήταν φυσιολογική, η εξωτερική κάλυψη ήταν φυσιολογική.XLPEΗ μόνωση σε μία φάση είχε μια πολύ λεπτή ρωγμή, μόλις μισό χιλιοστόμετρο πλάτους.

Ο πελάτης έστειλε φωτογραφίες από το εργοτάξιο. Το καλώδιο είχε τραβηχτεί μέσα από μια στροφή I-beam κατά την εγκατάσταση. Του ζητήσαμε να μετρήσει την ακτίνα κάμψης.

Πραγματική εγκατεστημένη διάμετρος καμπής: 10D Ελάχιστη σχεδιασμένη διάμετρος καμπής: 12D

Μόνο 2 εκατοστά διαφορά.

Στην αρχή, σκέφτηκαν, "Είναι λίγο ασήμαντο". Το καλώδιο άρχισε να αποσπάται και να υπερθερμαίνεται σε λιγότερο από τρεις μήνες.

Ας αντιμετωπίσουμε μια κοινή παρανόηση:

Πολλοί άνθρωποι πιστεύουν ότι μια "αρκετά κοντινή" ακτίνα κάμψης είναι επαρκής.

Όχι, τα καλώδια δεν είναι ατσάλινη ενίσχυση.

Τα καλώδια περιέχουν τρία διαφορετικά υλικά:

Διοδηγός χαλκού (που παραμορφώνεται)

Τάγμα μόνωσης (που αντιστέκεται στον ηλεκτρισμό, στην θερμότητα και στην ρωγμή)

Πανοπλία/κάλυψη (που παρέχει προστασία)

Όταν η ακτίνα κάμψης είναι πολύ μικρή, αυτά τα τρία συστατικά δεν πιέζονται ομοιόμορφα.

Στο εσωτερικό της στροφής, όλα είναι συμπιεσμένα.

Στο εξωτερικό της στροφής, όλα είναι τεντωμένα.

Όταν η τάση ελαστικότητας υπερβαίνει μια ορισμένη τιμή, δεν είναι το "όριο σπάσματος", αλλά ένα πιο λεπτό όριο στο οποίο "αρχίζει η μόνιμη βλάβη", τα πράγματα αρχίζουν να συμβαίνουν.

Τι αλλαγές φέρνει αυτό το 2 εκατοστά;

Θα εξηγήσω τη διαδικασία που βλέπουμε κάτω από ένα μικροσκόπιο με τους απλούστερους όρους.

Βήμα 1: Γλίστρα από χαλκό
Ο χαλκός δεν είναι ένα απόλυτα ομοιογενές ελαστικό σώμα. Όταν η ακτίνα κάμψης είναι πολύ μικρή, τα σύρμα χαλκού στο εξωτερικό της κάμψης τεντώνεται στην περιοχή πλαστικής παραμόρφωσης.Ακόμα κι αν το αφήσεις., δεν θα ξαναγυρίσει.

Αυτό οδηγεί σε δύο πράγματα:

Μικρή μείωση της διατομής του χαλκού → Αυξημένη τοπική αντίσταση

Εμφανίζονται μικροσκοπικά κενά μεταξύ των χαλκού → Ασφαλής αντίσταση επαφής

Η πηγή του ασταθούς ρεύματος αρχίζει εδώ.

Βήμα δύο: Τρύπες στο στρώμα μόνωσης (το πιο θανατηφόρο βήμα)

Ενώ το XLPE (σταυροδεμένο πολυαιθυλένιο) είναι ανθεκτικό στη θερμότητα και στην γήρανση, δεν είναι ανθεκτικό σε οξείες, τοπικές πιέσεις τέντωσης.

Όταν το σύρμα χαλκού υποβάλλεται σε πλαστική παραμόρφωση, το στρώμα μόνωσης "σπρώχνεται" από το σύρμα προς μια μη φυσιολογική κατεύθυνση.Είναι συμπιεσμένο και ρυτωμένο..

Τελικά, σε ένα συγκεκριμένο σημείο -όπως με το κάμψιμο ενός πλαστικού κανόνα- εμφανίζεται μια μικροτρύπα.

Αυτή η ρωγμή δεν θα σπάσει αμέσως κάτω από υψηλή τάση, αλλά θα εξαπλωθεί αργά κατά τη διάρκεια του θερμικού κύκλου.

Μόλις εισέλθει υγρασία ή σκόνη, γίνεται το σημείο εκκίνησης για μερική έκκριση.

Τρίτο Βήμα: Η Πανοπλία Γίνεται "Μαχαίρι"
Η ατσάλινη πανοπλία είναι αρχικά σχεδιασμένη για αντοχή στην πίεση και προστασία από τρωκτικά.

Ωστόσο, στις κάμψεις, η εσωτερική άκρη της ταινίας μπορεί να κόψει την εσωτερική επένδυση και την μόνωση σαν λεπίδα.η ταινία από χάλυβα επικαλύπτεται και είχε φθαρεί μέσα από την εσωτερική επένδυση, που έρχεται σε άμεση επαφή με την εξωτερική επιφάνεια της μόνωσης.

Μια διαφορά μόλις 2 εκατοστών έκανε το προστατευτικό στρώμα να καταστρέφει.

Το να φαίνεσαι καλά είναι το πιο επικίνδυνο πράγμα.

Εδώ θέλω να αναφέρω ένα κομμάτι της μηχανικής κοινής λογικής που πολλοί άνθρωποι δεν γνωρίζουν:

Το 90% των ζημιών στα καλώδια μετά την εγκατάσταση γύρω από στροφές δεν προκαλούν άμεση βλάβη.

Τι σημαίνει αυτό;

Για τις πρώτες μέρες μετά την εγκατάσταση, η αντίσταση της μόνωσης είναι φυσιολογική.

Την πρώτη εβδομάδα, το ρεύμα είναι φυσιολογικό.

Μετά από δεκάδες ή ακόμη και εκατοντάδες θερμικούς κύκλους η θερμότητα κατά τη διάρκεια της ημέρας προκαλεί επέκταση της μόνωσης· η ψύξη κατά τη διάρκεια της νύχτας προκαλεί συρρίκνωση της μόνωσης.

Αυτές οι μικροτρύπες επεκτείνονται όλο και περισσότερο σε αυτή την "επέκταση και συρρίκνωση".

Τελικά, μια μέρα, στις 3 το πρωί, ο διακόπτης ενεργοποιείται.

Μετά από μια μακρά επιτόπια επιθεώρηση: το εξωτερικό είναι άθικτο και οι δύο άκρες του συνδέσμου είναι εντάξει.

Κανείς δεν θα υποψιαζόταν ότι το "μόνο 2 εκατοστά" λυγίζει στη μέση.

Αυτός είναι ο λόγος που λέω: η ακτίνα κάμψης δεν είναι μια "υποστηριζόμενη τιμή", αλλά μια "αξία εγγύησης διάρκειας ζωής".

Το να το υπερβείς κατά 1 εκατοστό δεν είναι να ρισκάρεις τίποτα, αλλά να καθορίζεις ακριβώς πότε θα αποτύχει το καλώδιο.

Θυμηθείτε αυτό σε τρεις προτάσεις: Μια απόκλιση 2 εκατοστών στην ακτίνα κάμψης θα προκαλέσει μη αναστρέψιμη πλαστική παραμόρφωση των καλωδίων χαλκού, οδηγώντας σε αυξημένη τοπική αντίσταση.

Ένας μεγαλύτερος κρυμμένος κίνδυνος είναι η εμφάνιση μικροεξατμιών στην μόνωση, οι οποίες επεκτείνονται αργά σε μονοπάτια διάσπασης κατά τη διάρκεια του θερμικού κύκλου.

Σε κάθε περίπτωση απόρριψης καλωδίου που αναλύσαμε, το άτομο που ξεπέρασε το όριο ακτίνας κάμψης αρχικά είπε το ίδιο πράγμα: "Είναι σχεδόν εντάξει".

Αν ενδιαφέρεστε για τη διάρκεια ζωής των καλωδίων, εδώ είναι μια πρακτική συμβουλή: Δεν προσπαθώ να δημιουργήσω άγχος. Έχω πραγματικά αναλύσει πάρα πολλά καλώδια που είναι "τέλεια εξωτερικά, αλλά απαίσια μέσα".

Στην πραγματική εγκατάσταση, σας προτείνω:

Μην βασίζεστε σε "εκτιμήσεις", μετρήστε την πραγματική διάμετρο κάμψης χρησιμοποιώντας ένα κανόνα ή πρότυπο.

Αν ο χώρος είναι πραγματικά περιορισμένος, μην προσπαθήσετε να μειώσετε τη διάμετρο της κάμψης· αντίθετα, χρησιμοποιήστε ένα πιο ευέλικτο καλώδιο (π.χ., λεπτότερα νήματα αγωγών ή πλέξιμο χάλυβα για θωράκιση).

Το πιο σημαντικό είναι ότι η ακτίνα κάμψης βασίζεται στην κεντρική γραμμή του καλωδίου, όχι στην εξωτερική του διάμετρο.

Εάν δεν είστε βέβαιοι αν η διάμετρος κάμψης ενός συγκεκριμένου καλωδίου είναι αποδεκτή, στείλτε μου ένα απλοποιημένο διάγραμμα της διαδρομής τοποθέτησης και του τύπου του καλωδίου.Μπορεί να είναι πιο οικονομικά αποδοτικό από το να προσπαθείς και να αποτυγχάνεις για τρεις μήνες μόνος σου..