نهايات السويدي خارجية نحاس 3 طرف جهد 12/20 كيلو فولت
مقدمة: هندسة الصمود في مواجهة العوامل الجوية القاسية
تمثل النهايات الخارجية (Outdoor Terminations) المكون الأكثر عرضة للإجهادات في منظومة الجهد المتوسط. بخلاف النهايات الداخلية، يجب أن تصمد النهايات الخارجية أمام مزيج معقد من التحديات: الأشعة فوق البنفسجية الحارقة، الأمطار الغزيرة، التلوث الملح في المناطق الساحلية، والتقلبات الحرارية الكبيرة. صُممت نهايات السويدي الخارجية نحاس 3 طرف جهد 12/20 كيلو فولت لتكون الحارس الأمين لشبكات الطاقة، حيث توفر عطلاً صفرياً بفضل تكنولوجيا البوليمرات المعالجة إشعاعياً، مما يضمن استمرارية التيار من الكابلات الأرضية إلى الخطوط الهوائية أو المحولات الخارجية بآمان تام.
الفصل الأول: التشريح الهندسي ومنظومة الطبقات الوظيفية
تعتمد النهاية الخارجية على هيكل "دفاعي" متعدد الطبقات، حيث تعمل كل قطعة كمصد متخصص لحماية سلامة الأطوار الثلاثة:
1. منظومة التحكم في الإجهاد الكهربائي (Advanced Stress Control)
في جهد 20 كيلو فولت، يمثل قطع الشاشة النحاسية للكابل نقطة ضعف حرجة حيث تتركز خطوط المجال الكهربائي بشكل يؤدي لثقب العزل إذا لم يتم معالجته.
- أنبوب التحكم في الإجهاد (Stress Control Tube): أنبوب بوليمري أسود ذو خصائص (High-K)، يوضع عند نقطة قطع الشاشة النحاسية لكل طور. وظيفته هي سحب وتوزيع خطوط المجال الكهربائي المنحرفة بالتساوي، مما يمنع حدوث "التفريغ الجزئي" (Partial Discharge) الذي يتسبب في تفحم العزل الداخلي.
- ماستيك الإجهاد (Stress Relief Mastic): عجينة صفراء مرنة تملأ الفجوات الهوائية المجهرية عند حواف القطع، مما يضمن خلو المنطقة من التأين الكهربائي تحت ضغط الجهد المتوسط.
2. جسم النهاية والمقاومة الجوية (Anti-tracking & UV Resistance)
- الأنابيب العازلة الخارجية (Anti-tracking Tubes): أنابيب حمراء سميكة تغطي الأطوار الثلاثة. هذه الأنابيب مصنوعة من بوليمرات خاصة مقاومة للتتبع الكهربائي (Carbon Tracking) وللأشعة فوق البنفسجية (UV)، مما يمنع تشقق المادة أو تدهورها نتيجة التعرض المستمر لضوء الشمس المباشر.
- المتانة الحرارية: المواد معالجة إشعاعياً لتتحمل حرارة الشمس الخارجية بالإضافة لحرارة تشغيل الموصل النحاسي التي تصل لـ 90 درجة مئوية.
3. منظومة "مظلات المطر" (Rain Sheds/Skirts)
هذا هو المكون الجوهري الذي يميز النهايات الخارجية:
- الوظيفة: قطع بوليمرية على شكل أجراس يتم تركيبها بالانكماش الحراري فوق الأنابيب العازلة.
- زيادة مسافة الزحف (Creepage Distance): تعمل المظلات على زيادة طول المسار السطحي الذي يجب أن يقطعه التيار للوصول للأرض. في حالات المطر أو الرطوبة العالية، تضمن المظلات بقاء أجزاء من سطح النهاية جافة، مما يمنع حدوث "الوميض الكهربائي" (Flashover).
4. الختم الهيدروليكي والقفاز (Breakout and Sealing)
- القفاز الثلاثي (3-Way Breakout): قطعة بوليمرية ضخمة تؤمن منطقة تفرع الأطوار الثلاثة. هذا القفاز مبطن بغراء حراري نشط (Hot-melt Adhesive) يذوب عند التسخين ليلتحم بغلاف الكابل، مما يمنع نفاذ مياه الأمطار لقلب الكابل.
- ختم الترامل (Lug Sealing): أنابيب صغيرة مبطنة بالغراء توضع عند نقطة ربط الموصل النحاسي بالترملة، لضمان عدم وصول الرطوبة للنحاس ومنع تآكله.
الفصل الثاني: الأداء الفني والمميزات الاستراتيجية
- مقاومة التلوث الملح: مثالية للمشاريع في المناطق الساحلية حيث تعمل المظلات على منع تراكم الأملاح الموصلة للكهرباء بشكل متصل على سطح النهاية.
- الأداء الميكانيكي الفائق: تتحمل النهايات الخارجية اهتزازات الرياح والشد الميكانيكي الناتج عن الربط بالخطوط الهوائية (Overhead Lines).
- الثبات الكهربائي: خضعت النهايات لاختبارات جهد نبضي (Impulse Test) واختبارات تحمل الجهد المتردد (AC Withstand) لضمان موثوقيتها تحت أقسى الظروف.
- سهولة التركيب: توفر تقنية الانكماش الحراري حلاً جافاً ونظيفاً يسمح للفنيين بإنجاز العمل في المواقع المفتوحة بسرعة، مع ضمان إحكام الغلق الهيدروليكي.
الفصل الثالث: تطبيقات النهاية الخارجية في المشروعات القومية
- الربط بالخطوط الهوائية (Cables to Overhead Lines): تستخدم عند صعود الكابلات الأرضية من تحت الأرض للربط بأبراج أو أعمدة النقل الهوائية بجهد 20 ك.ف.
- محطات المحولات الخارجية: ربط كابلات الجهد المتوسط بالمحولات الموجودة في أفنية المحطات المكشوفة.
- المصانع والمناطق التعدينية: تغذية المواقع الصناعية المكشوفة التي تتطلب حماية عالية ضد الأتربة والرطوبة.
- مشروعات الطاقة المتجددة: ربط محطات الطاقة الشمسية وطاقة الرياح بالشبكة القومية في البيئات الصحراوية والمكشوفة.
الفصل الرابع: دليل التركيب والاختبارات الهندسية
- التنظيف السطحي: يجب تنظيف عزل الكابل (XLPE) جيداً باستخدام مناديل مذيبة خاصة لإزالة أي بقايا للشاشة شبه الموصلة، حيث أن أي بقايا كربونية قد تسبب فشل النهاية.
- توزيع المظلات: يجب الالتزام بالمسافات المحددة في الكتالوج لتوزيع المظلات، مع مراعاة اتجاه "فتحة الجرس" لأسفل لتصريف المياه بفاعلية.
- التسخين الموحد: استخدام مشعل غاز (Torch) بلهب هادئ، والبدء بالانكماش من جهة القفاز باتجاه الترامل لضمان طرد الهواء تماماً.
- الاختبارات الميدانية: بعد انتهاء التركيب، يُلزم إجراء اختبار (VLF) واختبار مقاومة العزل (Megger) للتأكد من جودة الختم والعزل قبل إطلاق الجهد الفعلي.
