Kodėl vienus kabelius montuoti lengviau nei kitus? Atsakymas slypi atkaitinime

Atkaitinimo tikslas yra po apdorojimo padaryti metalą minkštesnį ir plastiškesnį. Dėl to kabelį lengviau suformuoti reikiamoje padėtyje, o po lenkimo jis mažiau linkęs grįžti į pradinę formą. „Jei kabelio gysla nėra tinkamai atkaitinta, ją sulenkti gerokai sunkiau. Kartu padidėja rizika, kad jungtyse susidarys nepageidaujami mechaniniai įtempiai“, – aiškina „Prysmian Baltics“ statybos segmento produktų vadovas Raigo Viltrop.

Ši problema tampa akivaizdi skirstomosiose spintose, pastotėse ir jungimo centruose, kur kabelio montavimo erdvė yra ribota. Standus kabelis sunkiai išlaiko reikiamą padėtį ir elgiasi panašiai kaip spyruoklė, po lenkimo siekdamas grįžti į pradinę formą. Tai didina mechaninę apkrovą gnybtams ir jungtims. „Naudojant atkaitintą kabelį, montuotojo darbas tampa lengvesnis, o rezultatas – labiau nuspėjamas. Kabelis yra lankstesnis ir lengviau išlaiko suformuotą padėtį“, – sako Viltrop.

Atkaitinimas – tai metalurginis procesas, kurio metu medžiaga įkaitinama iki nustatytos temperatūros, o vėliau kontroliuojamai aušinama. Dėl to sumažėja metalo vidiniai įtempiai ir pagerėja jo plastiškumas. „Prysmian Group Baltics“ gamykloje Keilos mieste, Estijoje, kabeliai atkaitinami specialiosiose krosnyse. Gamykloje yra kelios krosnys, kurių didžiausia galia siekia 540 kW. Viena iš jų yra sandari ir naudojama variui atkaitinti. Kadangi įkaitintas varis reaguoja su deguonimi ir oksiduojasi, proceso metu krosnis pripildoma azoto, taip apsaugant vario paviršių nuo oksidacijos.

Kabelio atkaitinimas taip pat yra energiškai imlus ir gana lėtas procesas. Jo metu laidininkas kaitinamas krosnyje iki maždaug 400 °C temperatūros, o vėliau kontroliuojamai aušinama. Visas atkaitinimo ciklas paprastai trunka apie parą.

Kabelio laidininko vielos taip pat gali būti atkaitinamos tiesiogiai gamybos proceso metu, o šis metodas dažnai taikomas dėl gerokai didesnio proceso našumo. Tačiau Viltrop pabrėžia, kad vien atskirų vielų atkaitinimas nebūtinai užtikrina pageidaujamas galutines kabelio savybes. „Jei atkaitintos vielos vėliau susukamos ir suformuojamos, medžiagoje vėl susidaro vidiniai įtempiai, o dalis pageidaujamo lankstumo gali būti prarasta. Todėl svarbu vertinti ne tik atskirų vielų atkaitinimą, bet ir galutines pagaminto kabelio savybes.“

Estijoje gimusi idėja Lietuvoje įgavo tikslesnius vertinimo kriterijus

Šiaurės šalyse elektros tinklams taikomas reikalavimas, kad požeminiai kabeliai su aliuminio gyslomis turi būti atkaitinti, tačiau konkrečių matavimo kriterijų jiems nenustatyta. Dėl to priežiūros institucijoms sunku patikrinti atitiktį ir tenka remtis gamintojo patvirtinimu. Siekiant išspręsti šią problemą, „Elektrilevi“ Estijoje parengė bandymo instrukciją, pagal kurią matuojama, kiek kabelio gysla grįžta į pradinę formą po sulenkimo. Nors tai nėra standartizuotas bandymo metodas, bandymas yra lengvai atliekamas ir suteikia gerą indikaciją apie pakankamą lankstumą.

Skandinavijos ir Baltijos šalių elektros tinklų operatoriai taiko reikalavimą, kad požeminiai kabeliai su aliuminio gyslomis būtų atkaitinti, tačiau konkretūs jų vertinimo kriterijai dažniausiai nėra nustatyti. Dėl to priežiūros institucijoms sudėtinga patikrinti atitiktį reikalavimams ir dažnai tenka remtis gamintojo deklaracija. Siekiant išspręsti šią problemą, Estijoje „Elektrilevi“ parengė bandymo instrukciją, pagal kurią vertinama, kiek kabelio gysla atsistato po sulenkimo. Nors tai nėra standartizuotas bandymo metodas, jį paprasta atlikti, o gauti rezultatai suteikia patikimą indikaciją apie laidininko lankstumą.

Lietuvoje buvo toliau plėtojami Estijoje pradėti bandymai, siekiant juos susieti su aiškiais ir vienodai interpretuojamais techniniais kriterijais. Prysmian“ atstovas Lietuvoje Mindaugas Liaugminas paaiškina, kad buvo siekiama nustatyti aiškius laidininko lenkimo charakteristikų vertinimo kriterijus, pagrįstus konkrečiais techniniais parametrais, kad nė vienai iš šalių nekiltų abejonių dėl rezultatų interpretavimo.

„Lietuvoje tinklo operatorius ESO nustatė konkrečius techninius reikalavimus atkaitintiems aliuminio laidininkams, siekdamas išvengti situacijų, kai gamintojas ir tinklo operatorius skirtingai interpretuoja laidininko atkaitinimo būklę. Siekiant išvengti skirtingų interpretacijų, reikalavimas turi būti aiškiai apibrėžtas ir pamatuojamas, kad visiems būtų vienodai suprantama, ką reiškia atkaitintas kabelis, – sako Liaugminas.“Jo teigimu, problema gali kilti ir tada, kai du kabeliai išoriškai atrodo visiškai vienodi. Tikrasis atkaitinimo lygis nebūtinai matomas, o po laidininko gyslų susukimo ir formavimo skirtumai gali išryškėti tik montavimo metu.

Kaip įvertinti nematomą kabelio savybę?

Atkaitinimui įvertinti galima naudoti tiek praktinį lenkimo bandymą, tiek standartizuotus mechaninius bandymus. Pavyzdžiui, pagal „Elektrilevi“ (Estijos skirstomųjų tinklų operatoriaus) instrukciją P270 laidininką galima įvertinti jį sulenkus 90 laipsnių kampu, vėliau atleidus ir išmatavus, kiek jis atsistato po lenkimo. Kuo didesnis atsistatymo kampas, tuo didesnius liekamuosius įtempius jis rodo. Bandymo reikalavimus atitinka laidininkas, kurio visų gyslų išmatuotas atsistatymo kampas yra mažesnis nei 20 laipsnių.

Kita galimybė – įvertinti aliuminio vielos tempiamąjį stiprį ir santykinį pailgėjimą. Standarte EN IEC 62641:2022 apibrėžiamos elektros laidininkams naudojamų aliuminio ir aliuminio lydinių vielų mechaninės bei elektrinės savybės ir jų vertinimo metodai. Šių rodiklių nustatymas atliekamas laboratorijoje naudojant specializuotą bandymų įrangą.

„Prysmian“ Keilos gamykloje atlikti bandymai patvirtina minėtų vertinimo metodų tinkamumą. Pagal standartą atkaitintos aliuminio vielos santykinis pailgėjimas turi būti ne mažesnis kaip 20 %, o atliktų bandymų metu atkaitintos vielos rezultatai šią ribą aiškiai viršijo. Tuo tarpu neatkaitintos vielos santykinis pailgėjimas siekė vos apie 3 %. Taip pat paaiškėjo, kad „Elektrilevi“ instrukcijoje nustatytas maksimalus 20 laipsnių atsistatymo kampas atkaitintam laidininkui nesudarė sunkumų, o neatkaitinto laidininko rodiklis šią ribą viršijo beveik dvigubai.
Praktikoje pirmąjį signalą gali duoti ir montuotojo patirtis. Jei kabelis yra neįprastai standus arba po lenkimo linkęs stipriai grįžti į pradinę padėtį, verta tiksliau patikrinti jo savybes.

Estijoje ir Lietuvoje diskutuojama, kaip tiksliau apibūdinti atkaitinimo reikalavimą. Jei Estijoje nuspręsta parengti savo instrukciją, tai Lietuvoje buvo nustatyti konkretūs standartiniai reikalavimai. „Nors požiūris šiek tiek skiriasi, tikslas yra vienas – nustatyti konkretų matavimo rodiklį ir taip užtikrinti elektros jungčių ilgaamžiškumą“, – sako Liaugminas.
 

Straipsnis buvo paskelbtas ehitusuudised.ee