निष्कर्ष है: हाँ, लेकिन कुछ शर्तों के तहत।

इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में काम करने वालों ने शायद इस दुविधा का सामना किया होगा: यदि केबल ट्रेंच में पानी है, तो क्या सीधे डुबाना ठीक हैXLPE केबल? क्या पानी के नीचे बिछाने के लिए अतिरिक्त जलरोधक की आवश्यकता होती है?

उत्तर है - XLPE केबल में स्वयं कुछ हद तक जल प्रतिरोध होता है, लेकिन क्या उन्हें लंबे समय तक डुबाया जा सकता है यह उनके संरचनात्मक डिजाइन और सुरक्षा स्तर पर निर्भर करता है।

क्या XLPE इन्सुलेशन सामग्री स्वयं पानी से क्षतिग्रस्त हो सकती है?

XLPE (क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन) अपने आणविक संरचना के कारण आर्द्र वातावरण में इस्तेमाल किया जा सकता है। जबकि सामान्य पॉलीथीन के लिए ऊपरी तापमान सीमा लगभग 70 डिग्री सेल्सियस है, XLPE रासायनिक क्रॉस-लिंकिंग के माध्यम से एक त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना बनाता है, जिससे इसकी क्रिस्टलीयता काफी बढ़ जाती है। यह सघन संरचना पानी के अणुओं के प्रवेश की दर को बहुत कम कर देती है। 95% सापेक्ष आर्द्रता पर, XLPE सामान्य PE की तुलना में पानी का केवल एक अंश अवशोषित करता है।

दूसरे शब्दों में, XLPE इन्सुलेशन परत में स्वयं बहुत कम जल अवशोषण दर होती है, जिससे यह सामान्य आर्द्र वातावरण में PVC की तुलना में बहुत अधिक विश्वसनीय होता है।

हालांकि, "कम जल अवशोषण" का मतलब "कोई जल अवशोषण नहीं" नहीं है। पानी के अणु धीरे-धीरे इन्सुलेशन परत में फैलते और प्रवेश करते हैं। प्रयोगशाला डेटा से पता चलता है कि 25 डिग्री सेल्सियस के शुद्ध पानी में 30 दिनों तक डूबे रहने पर XLPE केबल के इन्सुलेशन प्रतिरोध में उनके मूल मूल्य के दसवें या उससे भी कम की गिरावट आ सकती है; यदि पानी में नमक है, तो गिरावट 90% से अधिक हो सकती है। यह दर्शाता है कि इन्सुलेशन सामग्री स्वयं लंबे समय तक पानी में डूबे रहने का सामना नहीं कर सकती है।

केबल जलरोधक इन्सुलेशन परत पर निर्भर नहीं करता है, बल्कि "तीन-परत संरचना" पर निर्भर करता है।

बहुत से लोगों को एक गलत धारणा है: कि इन्सुलेशन परत जितनी सघन होगी, वह उतनी ही जलरोधक होगी। वास्तव में, केबल जलरोधक एक व्यवस्थित परियोजना है, जिसमें अंदर से बाहर तक रक्षा की लगभग तीन पंक्तियाँ होती हैं:

पहली पंक्ति: कंडक्टर जल अवरोधक। कंडक्टर के अंतराल में रिसने वाला पानी सबसे समस्याग्रस्त मुद्दा है। उच्च-स्तरीय जलरोधक केबल कंडक्टर के अंतराल को जल-अवरोधक पेस्ट या यार्न से भरते हैं, जो पानी के संपर्क में आने पर फैलता है और अंतराल को सील कर देता है।

दूसरी पंक्ति: रेडियल जल अवरोधक परत। जल-अवरोधक टेप इन्सुलेशन परत के बाहर लपेटा जाता है, जो पानी के विस्तार के सिद्धांत पर भी आधारित होता है। कुछ निर्माता इन्सुलेशन परत के चारों ओर एल्यूमीनियम-प्लास्टिक मिश्रित टेप निकालते हैं, साथ ही एक पॉलीथीन शीथ भी लगाते हैं, उच्च-तापमान गर्मी संलयन का उपयोग करके उन्हें एक साथ पूरी तरह से जोड़ते हैं, जिससे एक भौतिक अवरोध बनता है।

तीसरी और सबसे मजबूत पंक्ति: धातु शीथ। उच्च-वोल्टेज केबल (जैसे, 69kV और उससे ऊपर) के लिए, एक धातु शीथ सीधे लगाया जाता है - जैसे कि हॉट-प्रेस्ड एल्यूमीनियम शीथ, लेड शीथ, या वेल्डेड कोरुगेटेड एल्यूमीनियम शीथ। धातु पानी के लिए पूरी तरह से अभेद्य है, इसलिए इस प्रकार की केबल की रेडियल जलरोधक क्षमता "पूर्ण" है।

विभिन्न वोल्टेज स्तरों की जलरोधक आवश्यकताएं बहुत भिन्न होती हैं। निम्न-वोल्टेज केबल (जैसे, 600V या 1kV) के लिए जलरोधक समाधान उच्च-वोल्टेज केबल से पूरी तरह से अलग होते हैं।

निम्न-वोल्टेज और मध्यम-वोल्टेज केबल: आम तौर पर, एक एक्सट्रूडेड HDPE बाहरी शीथ और जल-अवरोधक टेप पर्याप्त होता है। HDPE शीथ का घनत्व 0.94 ग्राम/सेमी³ से अधिक होता है, जिसमें सघन आणविक संरचना और बहुत कम जल वाष्प पारगम्यता गुणांक होता है। कई सबमर्सिबल पंप केबल और डीप वेल केबल इस संरचना का उपयोग करते हैं, विशेष रूप से पानी में लंबे समय तक डूबे रहने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

उच्च-वोल्टेज और अल्ट्रा-हाई-वोल्टेज केबल: एक धातु शीथ अनिवार्य है। एल्यूमीनियम शीथ और लेड शीथ पूर्ण सीलिंग प्रदान करते हैं। विदेश में कई सबमरीन केबल XLPE इन्सुलेशन के साथ धातु शीथ संरचना का उपयोग करते हैं, जो आमतौर पर उत्तरी सागर पवन फार्म जैसी परियोजनाओं में देखे जाते हैं।

वास्तविक दुनिया का परीक्षण डेटा आपको बताता है: एक अच्छी तरह से जलरोधक XLPE केबल पानी में डूबने के बाद कितने समय तक चल सकती है?

सिद्धांत एक बात है, लेकिन वास्तविक डेटा अधिक आश्वस्त करने वाला है।

एक पानी के नीचे इंजीनियरिंग परीक्षण: XLPE इन्सुलेशन वाली केबल 3 मीटर पानी में 5 साल तक लगातार संचालित की गईं, बिना इन्सुलेशन प्रदर्शन में महत्वपूर्ण गिरावट या नमी के कारण डाइइलेक्ट्रिक हानि में वृद्धि के।

एक मेट्रो सुरंग में पानी रिसने की दुर्घटना: 24 घंटे तक गलती से डूबी रहने के बाद एक रेडियल जल अवरोधक संरचना वाली केबल ने अपने प्रारंभिक इन्सुलेशन प्रतिरोध का 90% से अधिक बनाए रखा।

त्वरित एजिंग परीक्षण: SINTEF अनुसंधान से पता चलता है कि XLPE केबल में मूल रूप से पानी के पेड़ तब नहीं बनते हैं जब सापेक्ष आर्द्रता 70% से कम होती है; डबल शीथ वाले सिस्टम के लिए, इन्सुलेशन परत की सापेक्ष आर्द्रता को 70% तक पहुंचने में 50 साल से अधिक लग सकते हैं।

दूसरी ओर: एक आवासीय भूमिगत पार्किंग गैरेज में, 36 घंटे की बाढ़ के बाद, एक तीन-चरण केबल का इन्सुलेशन प्रतिरोध 2000 MΩ से घटकर 2.3 MΩ हो गया। अंतर क्या है? सबसे अधिक संभावना है, यह अपर्याप्त जलरोधक के कारण है।

"वॉटर ट्री" डूबे रहने पर XLPE केबल के सबसे बड़े दुश्मन हैं। जब XLPE केबल को डुबाने के मुद्दे पर चर्चा की जाती है, तो "वॉटर ट्री एजिंग" से बचा नहीं जा सकता है। यह XLPE इन्सुलेशन में एक सूक्ष्म गिरावट घटना है जो नमी और विद्युत क्षेत्र के संयुक्त प्रभावों के कारण होती है।

वॉटर ट्री के बनने की प्रक्रिया मोटे तौर पर इस प्रकार है: नमी शीथ में दोषों के माध्यम से इन्सुलेशन परत में रिसती है। विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में, पानी के अणु इन्सुलेशन सामग्री में अशुद्धियों के साथ मिलकर एक अम्लीय सूक्ष्म वातावरण बनाते हैं। फिर, विद्युत क्षेत्र आयन प्रवासन को चलाता है, जिससे आणविक श्रृंखलाएं टूट जाती हैं और छोटे छिद्र बनते हैं, जो धीरे-धीरे डेंड्रिटिक वॉटर ट्री चैनलों में फैल जाते हैं।

एक बार वॉटर ट्री बनने के बाद, इन्सुलेशन की ताकत काफी कम हो जाती है - वॉटर ट्री चैनल की डाइइलेक्ट्रिक शक्ति सामान्य XLPE की तुलना में केवल दसवें से पांचवें हिस्से तक होती है। यदि वॉटर ट्री विकसित होता रहता है, तो यह ओवरवोल्टेज के तहत एक इलेक्ट्रिकल ट्री में बदल सकता है, जिससे अंततः इन्सुलेशन ब्रेकडाउन हो सकता है।

वॉटर ट्री का केबल के जीवनकाल पर प्रभाव बहुत वास्तविक है: XLPE केबल जिन्हें पानी में न डूबे रहने पर 30 से 40 साल के जीवनकाल के लिए डिज़ाइन किया गया है, उन्हें लंबे समय तक पानी में डूबे रहने पर उनका जीवनकाल 5 से 10 साल तक कम किया जा सकता है; यदि पानी में नमक या अम्लीय पदार्थ हों, तो जीवनकाल 3 साल से भी कम हो सकता है।

इसलिए, जलरोधक और नमी प्रतिरोध न केवल शॉर्ट सर्किट को रोकने के लिए हैं, बल्कि केबल के जीवनकाल को सुनिश्चित करने के लिए भी हैं।

किन परिदृश्यों में XLPE केबल को सुरक्षित रूप से पानी में डुबाया जा सकता है?

सबमर्सिबल पंप केबल और डीप वेल केबल: ये केबल लंबे समय तक पानी में डूबे रहने के लिए डिज़ाइन की गई हैं। XLPE इन्सुलेशन को HDPE शीथ या स्टील टेप आर्मर के साथ जोड़ना पूरी तरह से पर्याप्त है। अंतरराष्ट्रीय बाजार में "सबमर्सिबल XLPE केबल" की एक समर्पित श्रेणी भी है, जिसका उपयोग जल निकासी प्रणालियों, सीवेज पंपों और डीप वेल पंपों में किया जाता है।

सबमरीन केबल: सबमरीन केबल XLPE जलरोधक अनुप्रयोगों का शिखर हैं। 500kV XLPE इंसुलेटेड सबमरीन केबल विदेश में 200 मीटर की गहराई पर सफलतापूर्वक उपयोग की गई हैं। हालांकि, सबमरीन केबल में विशेष धातु शीथ और संक्षारण प्रतिरोधी डिजाइन होते हैं, जिन्हें साधारण XLPE केबल से सीधे बदला नहीं जा सकता है।

भूमिगत दफन और केबल ट्रेंच में पानी का जमाव: यह विशिष्ट उत्पाद पर निर्भर करता है। साधारण XLPE पावर केबल आम तौर पर कभी-कभी थोड़े समय के लिए पानी में डूबने के लिए ठीक होती हैं, लेकिन लंबे समय तक पानी में डूबने के लिए जलरोधक केबल की आवश्यकता होती है। चयन करते समय, IEC 60529 के अनुसार IPX7 या उच्चतर जलरोधक रेटिंग, या "वॉटर-ब्लॉकिंग" या "सबमर्सिबल" लेबल वाले उत्पादों की तलाश करें।

केबल बिछाने के लिए व्यावहारिक सुझाव

भले ही आप जलरोधक केबल का उपयोग करें, फिर भी ऑन-साइट निर्माण के दौरान कुछ विवरणों पर ध्यान देना चाहिए: जोड़ सबसे कमजोर बिंदु होते हैं - केबल स्वयं कितनी भी अच्छी तरह से जलरोधक क्यों न हो, यदि जोड़ ठीक से सील न हों तो यह बेकार है। IP68 सुरक्षा प्राप्त करने के लिए सीलेंट से भरा एक प्रीफैब्रिकेटेड जलरोधक बाहरी आवरण आवश्यक है।

केबल को लंबे समय तक पानी में डूबे रहने से बचें - केबल ट्रेंच में जल निकासी छेद होने चाहिए, और केबल ट्रे में रेन कवर होने चाहिए; ये बुनियादी आवश्यकताएं हैं।

अंतर्राष्ट्रीय मानकों के अनुसार केबल खरीदें - IEC 60502-2 (1kV से 30kV तक रेटेड वोल्टेज वाले एक्सट्रूडेड इंसुलेटेड केबल), IEEE 404 (केबल जॉइंट मानक), और AEIC CS8 (मध्यम और उच्च वोल्टेज XLPE केबल) सभी में नमी प्रतिरोध के लिए विशिष्ट आवश्यकताएं हैं। एक योग्य जलरोधक केबल को इमर्शन प्रेशर टेस्ट और वाटर परमेबिलिटी टेस्ट पास करना चाहिए।

सारांश
क्या क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन केबल को पानी में डुबाया जा सकता है? हाँ, लेकिन यह प्रकार पर निर्भर करता है।

साधारण XLPE पावर केबल: थोड़े समय के लिए, कभी-कभी पानी में डूबना स्वीकार्य है, लेकिन लंबे समय तक डूबने की सलाह नहीं दी जाती है।

जलरोधक XLPE केबल: इन केबल में एक जल-अवरोधक संरचना, HDPE शीथ, या धातु शीथ होती है, जो विशेष रूप से पानी में डूबे रहने वाले वातावरण का सामना करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं। उन्हें आत्मविश्वास से उपयोग करें।

विचार करने योग्य दो मुख्य बिंदु: पहला, केबल की जलरोधक संरचना की सीमा; और दूसरा, जोड़ सीलिंग की गुणवत्ता।

अंत में, एक चेतावनी: जब केबल में पानी चला जाता है तो रोकथाम उपचार से कहीं अधिक महत्वपूर्ण है। एक बार जब इन्सुलेशन में वॉटर ट्री बन जाते हैं, तो केबल का प्रदर्शन अपरिवर्तनीय होता है। सुखाने से केवल मुक्त पानी निकलता है, लेकिन वॉटर ट्री से होने वाली सूक्ष्म क्षति की मरम्मत नहीं की जा सकती है। इसलिए, केबल चुनते समय, केवल कीमत पर ध्यान न दें; जलरोधक रेटिंग और संरचनात्मक विन्यास पर भी विचार करें।