وصلة ألمنيوم السويدي مسلح 3 طرف جهد 12/20 ك.ف
مقدمة: ريادة الربط الاقتصادي والموثوق في شبكات الجهد المتوسط
تمثل وصلات الكابلات المسلحة ثلاثية الأطوار العمود الفقري لضمان استمرارية التيار في الشبكات الأرضية الحديثة، خاصة عند استخدام كابلات الألمنيوم التي توفر توازناً مثالياً بين التكلفة والأداء. تعيد هذه الوصلة بناء الكابل في نقطة القطع، ليس فقط كهربائياً، بل وميكانيكياً أيضاً، مع معالجة التحديات الفيزيائية الخاصة بمعدن الألمنيوم مثل الأكسدة السريعة والتمدد الحراري المختلف عن النحاس. صُممت هذه الوصلة لتتحمل أقسى ظروف الدفن المباشر في التربة، مما يضمن عمراً افتراضياً يطابق عمر الكابل الأصلي دون الحاجة لصيانة دورية، مما يقلل من تكاليف التشغيل الإجمالية للمشروع.
الفصل الأول: التشريح الهندسي ومنظومة الطبقات الوظيفية
تتكون وصلة السويدي للألمنيوم المسلح من هيكل متعدد الطبقات، حيث تعمل كل طبقة كحاجز دفاعي متخصص لضمان سلامة الأطوار الثلاثة:
1. منظومة التحكم في الإجهاد الكهربائي (Advanced Stress Control)
عند قطع عزل الكابل الألمنيوم وإزالة الشاشة النحاسية لكل طور، تنشأ تركزات هائلة للمجال الكهربائي عند حواف القطع.
- أنابيب التحكم في الإجهاد (Stress Control Tubes): أنابيب بوليمرية سوداء ذات ثابت عزل مرتفع (High-K)، تقوم بامتصاص الشحنات المركزة وتوزيعها بالتساوي على طول منطقة الوصل، مما يمنع ظاهرة "التفريغ الجزئي" (Partial Discharge) التي تعد المسبب الأول لانهيار الوصلات في جهد 20 ك.ف.
- الماستيك الأصفر (Stress Relief Mastic): عجينة كيميائية توضع فوق موصلات الربط (Connectors) وعند نهايات الشاشة النحاسية لملء أي فجوات هوائية مجهرية وتأمين خلو المنطقة من التأين الكهربائي الذي قد يؤدي لفشل الوصلة تحت الحمل.
2. العزل الرئيسي وإعادة بناء البنية البوليمرية للأطوار
- أنبوب العزل المزدوج (Triple-Layer Insulation): أنبوب ضخم يجمع بين طبقة عازلة (حمراء) وطبقة شبه موصلة (سوداء). وظيفته إعادة بناء عزل (XLPE) الذي تم إزالته من الأطوار الثلاثة، مما يضمن بقاء التيار محصوراً داخل الموصل الألمنيوم حتى تحت الضغوط الكهربائية العالية.
- الثبات الحراري: المواد المستخدمة مصممة لتحمل درجة حرارة الموصل التي قد تصل إلى 90 درجة مئوية في ظروف التحميل الكامل و250 درجة مئوية في حالة القصر (Short Circuit) دون حدوث انصهار أو تشوه في البنية البوليمرية.
3. منظومة استمرارية التسليح والحماية الميكانيكية (Armour Continuity)
هذا هو الجزء الأكثر أهمية في الكابلات المسلحة لضمان الحماية ضد الصدمات الميكانيكية وأعمال الحفر المستقبلية:
- شبكة النحاس (Copper Mesh): تحيط بمنطقة الوصل للأطوار الثلاثة لضمان استمرارية "الشاشة النحاسية" وتوفير مسار آمن لتيارات الخطأ الأرضي.
- قفص التسليح (Steel Wrap/Mesh): منظومة من الصلب المجلفن تربط طبقتي التسليح في طرفي الكابل باستخدام الزنبركات الثابتة (Constant Force Springs). هذه المنظومة تضمن أن تظل الوصلة محمية ميكانيكياً ضد صدمات الحفر أو ضغط التربة المتغير، كما تضمن التأريض الكامل لغلاف الكابل.
4. الختم الهيدروليكي والحماية الخارجية (Environmental Sealing)
- الأنبوب الخارجي الثقيل (Outer Jacket): أنبوب انكماش حراري سميك جداً، مبطن من الداخل بالكامل بـ الغراء الحراري النشط.
- الوظيفة: عند تسخين هذا الأنبوب، يذوب الغراء ليلتحم بغلاف الكابل الأصلي (PVC/PE)، مما يخلق ختماً "هيرمتيكياً" يمنع دخول الرطوبة، الأملاح، أو المواد الكيميائية الموجودة في التربة إلى قلب الموصل الألمنيوم، وهو أمر حاسم لمنع تكون "الأكسيد الأبيض" المدمر للألمنيوم.
الفصل الثاني: الأداء الفني والمميزات الاستراتيجية
- معالجة أكسيد الألمنيوم: تشتمل الوصلة على مواصلات ربط مخصصة (Sheار Bolt Connectors) مزودة بمسامير قص تخترق طبقة الأكسيد العازلة للألمنيوم آلياً لضمان تلامس كهربائي مثالي ومستقر.
- المقاومة الكيميائية الفائقة: الوصلة مصممة لمقاومة الأحماض والقلويات الموجودة في التربة الزراعية والمدن الصناعية، مما يحمي المكونات الداخلية من التآكل.
- التركيب الجاف والسريع: تسمح تقنية الانكماش الحراري بإعادة التيار فور برد الوصلة واختبارها، مما يقلل وقت الانقطاع في الشبكة مقارنة بوصلات الراتنج التقليدية.
- المرونة الميكانيكية: تسمح الوصلة بحركة الكابل الطفيفة الناتجة عن التمدد الحراري للألمنيوم (الذي يتمدد أكثر من النحاس) دون أن يتأثر إحكام الغلق أو كفاءة التوصيل الكهربائي.
الفصل الثالث: تطبيقات الوصلة في المشروعات الكبرى
- إصلاح أعطال الحفر الطارئة: الحل المعتمد لإصلاح كابلات الألمنيوم المسلحة التي تعرضت للقطع العرضي نتيجة أعمال الحفر الميكانيكي في المواقع الإنشائية.
- الربط بين محطات التحويل والمدن الجديدة: تستخدم لربط بكرات الكابلات الطويلة في المسارات التي تتجاوز الأطوال القياسية للبكرات (مثلاً في مسارات 1000 متر وأكثر).
- تغذية المجمعات الصناعية: تأمين نقاط الربط في شبكات الجهد المتوسط التي تعتمد على الألمنيوم كبديل اقتصادي وفعال لتقليل تكلفة البنية التحتية.
- مشروعات الاستصلاح الزراعي العملاقة: تأمين نقاط الربط في الأراضي الصحراوية حيث توفر الحماية المسلحة حصانة ضد القوارض وضغوط التربة الرملية المتغيرة.
الفصل الرابع: دليل التركيب والاختبارات الهندسية
- التحضير الدقيق للألمنيوم: يجب تنظيف موصلات الألمنيوم بفرشاة سلكية مخصصة ودهنها بشحم موصل (Contact Grease) فوراً قبل الربط لمنع تكون الأكسيد مرة أخرى.
- ترتيب الأطوار الثلاثة: الالتزام الصارم بترك مسافات كافية بين الأطوار واستخدام الماستيك المانع للتسرب عند "قفاز التفريع" إذا كان موجوداً أو عند تفرع الأطوار داخل الوصلة.
- توزيع الحرارة المنتظم: استخدام مشعل غاز (Torch) بلهب ناعم والتحرك بشكل دائري ومنتظم لضمان خروج الهواء بالكامل ومنع تكون جيوب هوائية (Air Pockets) التي قد تسبب تفريغاً جزئياً مستقبلياً.
- الاختبارات الإلزامية: بعد الانتهاء، يجب إجراء اختبار الجهد العالي (High Pot Test) واختبار مقاومة العزل (Megger) للتأكد من سلامة الأطوار الثلاثة قبل الردم النهائي بالرمل الناعم المحيط بالوصلة.
