बड़े खंड बख्तरबंद केबलों में पॉलीथीन शीथ क्रैकिंग का विश्लेषण

पॉलीथीन (पीई) का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता हैबिजली केबलों और दूरसंचार केबलों का इन्सुलेशन और शीथिंगइसकी उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति, क्रूरता, गर्मी प्रतिरोध, इन्सुलेशन और रासायनिक स्थिरता के कारण। हालाँकि, पीई की संरचनात्मक विशेषताओं के कारण, पर्यावरणीय तनाव क्रैकिंग के प्रति इसका प्रतिरोध अपेक्षाकृत खराब है। यह मुद्दा विशेष रूप से प्रमुख हो जाता है जब पीई का उपयोग बड़े-खंड बख्तरबंद केबलों के बाहरी आवरण के रूप में किया जाता है।

1. पीई शीथ क्रैकिंग का तंत्र
पीई शीथ क्रैकिंग मुख्य रूप से दो स्थितियों में होती है:

एक। पर्यावरणीय तनाव क्रैकिंग: यह उस घटना को संदर्भित करता है जहां केबल स्थापना और संचालन के बाद संयुक्त तनाव या पर्यावरणीय मीडिया के संपर्क के कारण शीथ सतह से भंगुर क्रैकिंग से गुजरती है। यह मुख्य रूप से आवरण के भीतर आंतरिक तनाव और ध्रुवीय तरल पदार्थों के लंबे समय तक संपर्क के कारण होता है। सामग्री संशोधन पर व्यापक शोध ने इस प्रकार की दरार को काफी हद तक हल कर दिया है।

बी। यांत्रिक तनाव क्रैकिंग: यह केबल में संरचनात्मक कमियों या अनुचित शीथ एक्सट्रूज़न प्रक्रियाओं के कारण होता है, जिससे केबल स्थापना के दौरान महत्वपूर्ण तनाव एकाग्रता और विरूपण-प्रेरित क्रैकिंग होती है। इस प्रकार की दरार बड़े खंड वाले स्टील टेप बख्तरबंद केबलों के बाहरी आवरण में अधिक स्पष्ट होती है।

2. पीई शीथ क्रैकिंग के कारण और सुधार के उपाय
2.1 केबल का प्रभावस्टील की टेपसंरचना
बड़े बाहरी व्यास वाले केबलों में, बख्तरबंद परत आमतौर पर डबल-लेयर स्टील टेप रैप्स से बनी होती है। केबल के बाहरी व्यास के आधार पर, स्टील टेप की मोटाई भिन्न होती है (0.2 मिमी, 0.5 मिमी और 0.8 मिमी)। मोटे बख्तरबंद स्टील टेप में उच्च कठोरता और खराब प्लास्टिसिटी होती है, जिसके परिणामस्वरूप ऊपरी और निचली परतों के बीच अधिक दूरी होती है। एक्सट्रूज़न के दौरान, यह बख़्तरबंद परत की सतह की ऊपरी और निचली परतों के बीच म्यान की मोटाई में महत्वपूर्ण अंतर का कारण बनता है। बाहरी स्टील टेप के किनारों पर पतले म्यान क्षेत्र सबसे अधिक तनाव एकाग्रता का अनुभव करते हैं और प्राथमिक क्षेत्र हैं जहां भविष्य में दरारें होती हैं।

बाहरी म्यान पर बख्तरबंद स्टील टेप के प्रभाव को कम करने के लिए, स्टील टेप और पीई शीथ के बीच एक निश्चित मोटाई की बफरिंग परत लपेटी जाती है या निकाली जाती है। यह बफ़रिंग परत झुर्रियों या उभारों से रहित, समान रूप से घनी होनी चाहिए। बफरिंग परत जोड़ने से स्टील टेप की दो परतों के बीच चिकनाई में सुधार होता है, एक समान पीई शीथ मोटाई सुनिश्चित होती है, और, पीई शीथ के संकुचन के साथ मिलकर, आंतरिक तनाव कम हो जाता है।

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2.2 केबल उत्पादन प्रक्रिया का प्रभाव

बड़े बाहरी व्यास वाले बख्तरबंद केबल शीथ की एक्सट्रूज़न प्रक्रिया के साथ प्राथमिक समस्याएं अपर्याप्त शीतलन, अनुचित मोल्ड तैयारी और अत्यधिक खिंचाव अनुपात हैं, जिसके परिणामस्वरूप शीथ के भीतर अत्यधिक आंतरिक तनाव होता है। बड़े आकार के केबल, उनके मोटे और चौड़े आवरण के कारण, अक्सर एक्सट्रूज़न उत्पादन लाइनों पर पानी के कुंडों की लंबाई और मात्रा में सीमाओं का सामना करते हैं। एक्सट्रूज़न के दौरान 200 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान को कमरे के तापमान तक ठंडा करना चुनौतियाँ पैदा करता है। अपर्याप्त शीतलन के कारण कवच परत के पास एक नरम म्यान बन जाता है, जिससे केबल को कुंडलित करने पर म्यान की सतह पर खरोंच आ जाती है, जिसके परिणामस्वरूप अंततः बाहरी ताकतों के कारण केबल बिछाने के दौरान संभावित दरारें और टूट-फूट होती है। इसके अलावा, अपर्याप्त शीतलन कुंडलन के बाद आंतरिक संकोचन बलों को बढ़ाने में योगदान देता है, जिससे पर्याप्त बाहरी ताकतों के तहत म्यान के टूटने का खतरा बढ़ जाता है। पर्याप्त शीतलन सुनिश्चित करने के लिए, पानी के कुंडों की लंबाई या मात्रा बढ़ाने की सिफारिश की जाती है। उचित शीथ प्लास्टिकीकरण को बनाए रखते हुए एक्सट्रूज़न गति को कम करना और कॉइलिंग के दौरान ठंडा करने के लिए पर्याप्त समय देना आवश्यक है। इसके अतिरिक्त, पॉलीथीन को एक क्रिस्टलीय बहुलक के रूप में मानते हुए, एक खंडित तापमान कटौती शीतलन विधि, 70-75 डिग्री सेल्सियस से 50-55 डिग्री सेल्सियस तक और अंत में कमरे के तापमान तक, शीतलन प्रक्रिया के दौरान आंतरिक तनाव को कम करने में मदद करती है।

2.3 केबल कॉइलिंग पर कॉइलिंग त्रिज्या का प्रभाव

केबल कॉइलिंग के दौरान, निर्माता उचित डिलीवरी रीलों के चयन के लिए उद्योग मानकों का पालन करते हैं। हालाँकि, बड़े बाहरी व्यास वाले केबलों के लिए लंबी डिलीवरी लंबाई को समायोजित करने से उपयुक्त रीलों के चयन में चुनौतियाँ आती हैं। निर्दिष्ट डिलीवरी लंबाई को पूरा करने के लिए, कुछ निर्माता रील बैरल व्यास को कम कर देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप केबल के लिए अपर्याप्त झुकने वाली त्रिज्या होती है। अत्यधिक झुकने से कवच की परतों में विस्थापन होता है, जिससे म्यान पर महत्वपूर्ण कतरनी बल उत्पन्न होता है। गंभीर मामलों में, बख़्तरबंद स्टील पट्टी की गड़गड़ाहट कुशनिंग परत को छेद सकती है, सीधे म्यान में घुस सकती है और स्टील पट्टी के किनारे पर दरारें या दरार पैदा कर सकती है। केबल बिछाने के दौरान, पार्श्व झुकाव और खींचने वाली ताकतों के कारण इन दरारों के साथ शीथ में दरारें पड़ जाती हैं, विशेष रूप से रील की आंतरिक परतों के करीब केबलों के लिए, जिससे उनके टूटने की संभावना अधिक हो जाती है।

2.4 साइट पर निर्माण और स्थापना वातावरण का प्रभाव

केबल निर्माण को मानकीकृत करने के लिए, सभ्य निर्माण वातावरण सुनिश्चित करते हुए, अत्यधिक पार्श्व दबाव, झुकने, खींचने वाली ताकतों और सतह टकराव से बचने के लिए केबल बिछाने की गति को कम करने की सलाह दी जाती है। अधिमानतः, केबल स्थापना से पहले, म्यान से आंतरिक तनाव मुक्त करने के लिए केबल को 50-60 डिग्री सेल्सियस पर आराम करने दें। केबलों को सीधे सूर्य की रोशनी में लंबे समय तक रहने से बचें, क्योंकि केबल के विभिन्न किनारों पर अलग-अलग तापमान तनाव एकाग्रता का कारण बन सकते हैं, जिससे केबल बिछाने के दौरान शीथ के टूटने का खतरा बढ़ जाता है।