Atkvēlināšana padara kabeli lokanāku un tā uzstādīšanu – vienkāršāku
Kabeļus parasti vērtē pēc to šķērsgriezuma, izolācijas, strāvas vadītspējas un citiem tehniskiem rādītājiem, taču nepamanīta var palikt viena būtiska īpašība, ko pēc ārējā izskata nav iespējams novērtēt. Tā ir kabeļa dzīslas atkvēlināšana jeb termiska apstrāde, kas tieši ietekmē kabeļa lokanību uzstādīšanas laikā.
Atkvēlināšanas mērķis ir padarīt metālu mīkstāku un plastiskāku pēc tā apstrādes. Pateicoties tam, kabeļus ir vienkāršāk ieliekt vēlamajā pozīcija, un pēc locīšanas kabelis necenšas tik izteikti atgriezties savā sākotnējā pozīcijā. “Ja kabeļa dzīsla nav kārtīgi atkvēlināta, to ir ievērojami grūtāk saliekt. Vienlaikus palielinās risks, ka savienojuma vietā var rasties nevēlams mehānisks spriegums,” skaidro Prysmian Baltijas būvniecības produktu vadītājs Raigo Viltrops (Raigo Viltrop).
Problēma kļūst pamanāma sadales skapjos, apakšstacijās un pieslēguma centros, kur kabeļa uzstādīšanai ir ierobežota vieta. Stīvs kabelis negrib palikt vēlamajā pozīcijā, bet darbojas līdzīgi atsperei, kas pēc saliekšanas cenšas atkal iztaisnoties. Tas palielina slodzi uz spailēm un savienojumiem. “Ar atkvēlinātu kabeli uzstādīšanas darbs ir vienkāršāks un rezultāts – labāk prognozējams. Kabelis ir elastīgāks,” stāsta Viltrops.
Atkvēlināšana ir metalurģisks process, kura gaitā metāls tiek ātri sakarsēts līdz nepieciešamajai temperatūrai un pēc tam kontrolēti un lēnām atdzesēts. Tā rezultātā mazinās metāla iekšējais spriegojums un uzlabojas tā plastiskums. Prysmian Group Baltics Keilas rūpnīcā kabeļu atkvēlināšana tiek veikta īpašās krāsnīs. Rūpnīcā ir vairākas krāsnis, no kurām lielākās jauda sasniedz 540 kilovatus. Viena krāsns ir hermētiska un tā cita starpā tiek izmantota vara atkvēlināšanai. Tā kā sakarsēts varš reaģētu ar gaisu, oksidētos un kļūtu tumšs, tad uz procesa laiku krāsns tiek piepildīta ar slāpekli.
Kabeļa atkvēlināšana ir vienlaikus diezgan energoietilpīgs un lēns process. Šim nolūkam visa nepieciešamā kabeļa dzīsla jāievieto krāsnī, jāuzkarsē līdz aptuveni 400 grādu temperatūrai un pēc karsēšanas kontrolēti un lēni jāatdzesē. Visa kabeļa atkvēlināšana aizņem aptuveni diennakti.
Stieples var atkvēlināt arī uzreiz vilkšanas procesā, ko bieži izmanto, jo tas ir daudz ātrāk. Viltrops gan norāda, ka atsevišķu stiepļu atkvēlināšana var arī nedot vēlamo rezultātu. “Kad atkvēlinātas stieples vēlāk tiek savērptas un ieveidotas, atkal veidojas materiāla iekšējais spriegojums, un daļa no vēlamās elastības var pazust. Tādēļ ir svarīgi izvērtēt atkvēlināšanu visa kabeļa kontekstā.”
Igaunijā dzimusi ideja Lietuvā piedzīvo konkrētus izmēģinājumus
Ziemeļvalstīs pastāv prasība attiecībā uz elektrotīkliem, ka zemē guldāmajiem kabeļiem ar alumīnija dzīslu ir jābūt atkvēlinātiem, taču tiem nav noteikti konkrēti mērījumu kritēriji. Tādēļ, arī veicot uzraudzību, ir sarežģīti pārbaudīt atbildību un jāpaļaujas uz ražotāja apstiprinājumu. Lai atrisinātu šo problēmu, Igaunijā Elektrilevi izstrādāja testēšanas instrukciju, ar kuru tiek mērīts, cik lielā mērā kabeļa dzīsla pēc saliekšanas cenšas ieņemt sākotnējo formu. Lai gan šī nav standartizēta testēšanas metode, testu ir viegli veikt un tas sniedz labu priekšstatu, vai atkvēlināšana ir bijusi pietiekama.
Igaunijā veiktie izmēģinājumi tiek attīstīti tālāk Lietuvā. Prysmian Lietuvas pārstāvis Mindaugas Liaugminas paskaidro, ka vēlme bija iegūt standartam atbilstošus konkrētus parametrus atkvēlināšanas pakāpes noteikšanai, lai nevienai pusei nerastos šaubas par datu interpretāciju.
“Lietuvā elektropārvades tīklu operators ESO ir noteicis konkrētas tehniskās prasības atkvēlinātiem alumīnija vadītājiem, lai izvairītos no situācijām, kad ražotājs un elektrotīkla operators atšķirīgi interpretē atkvēlināšanu. Sapratām, ka šī prasība ir jāstandartizē, lai visi vienādi saprastu, ko nozīmē atkvēlināts kabelis,” stāsta Liaugminas. Saskaņā ar viņa teikto, problēma var rasties arī tad, ja divi kabeļi ārēji izskatās pilnīgi vienādi. Patiesais atkvēlināšanas līmenis ne vienmēr ir redzams, un pēc vadu savīšanas un ieveidošanas, atšķirības var atklāties tikai uzstādīšanas laikā.
Kā mērīt neredzamu īpašību?
Lai novērtētu atkvēlināšanas pakāpi, var izmantot gan praktisku liekšanas mēģinājumu, gan standartizētus mehāniskus testus. Piemēram, saskaņā ar Elektrilevi vadlīnijām P270 vadītāja atkvēlināšanas pakāpi var novērtēt, saliecot to 90 grādu leņķī, pēc tam atlaižot un mērot, cik lielā mērā vadītājs atgriežas sākotnējā pozīcijā. Ja ir izteiktāka atgriešanās sākotnējā pozīcijā, tas liecina par lielāku atlikušo spriegumu. Testā par prasībām atbilstošu vadītāju uzskata tādu, kura visu dzīslu izmērītais atgriešanās leņķis ir mazāks par 20 grādiem. Otra iespēja ir novērtēt alumīnija stieples stiepes izturību un pagarināšanos. Standarts EN IEC 62641:2022 aplūko alumīnija un alumīnija sakausējumu stiepļu, kas tiek izmantotas elektrības vadītājos, mehāniskās īpašības, kā arī ļauj novērtēt atkvēlināta alumīnija īpašības. Šīs vērtības tiek noteiktas laboratorijā ar īpašām iekārtām.
Prysmian Keilas rūpnīcā veiktie testi apstiprina iepriekšējo metožu atbilstību. Ja saskaņā ar standartu atkvēlinātas stieples stiepei jābūt vismaz 20%, tad atkvēlinātas stieples gadījumā šī vērtība bija ievērojami augstākā, bet neatkvēlinātas stieples gadījumā stiepe bija tikai aptuveni 3%. Arī Elektrilevi vadlīnijās minētais 20 grādu atgriešanās leņķis atkvēlinātam vadītājam nebija problēma. Neatkvēlināta stieple pārsniedza šo vērtību gandrīz divkārt.
Praktiskā darbā pirmo norādi var pamanīt arī pieredzējis uzstādītājs. Ja kabelis ir neierasti stingrs vai pēc uzstādīšanas izteikti cenšas atgriezties savā sākotnējā pozīcijā, ir vērts rūpīgāk pārbaudīt tā īpašības.
Igaunijā un Lietuvā ir apspriests, kā precīzāk aprakstīt atkvēlināšanas prasību. Ja Igaunijā tiek izstrādātas savas vadlīnijas, tad Lietuvā ir atrastas konkrētas standarta prasības. “Lai gan pieeja nedaudz atšķiras, mērķis ir viens – noteikt konkrētu mērījumu vērtību un tādējādi nodrošināt elektrisko savienojumu ilgmūžību,” secina Liaugminas.
Raksts tika publicēts ehitusuudised.ee