Yüksek gerilim (YG) şebekelerinde bir kablo hattının en zayıf halkası, hattın kendisi değil, iki kablonun birbirine bağlandığı ek yerleridir (joints). İstatistikler, yeraltı kablo arızalarının %80’inden fazlasının ek bölgelerinde meydana geldiğini göstermektedir.

Peki, fabrikada test edilmiş kusursuz kablolar sahada neden ek yerlerinden “patlar”? İşte bu kritik arızaların arkasındaki temel nedenler:

1. Elektriksel Alan (Stres) Kontrolünün Bozulması

Normal bir XLPE kablo, mükemmel bir koaksiyel geometriye sahiptir. Elektrik alan çizgileri, iletkenin etrafında düzenli ve dengeli bir şekilde dağılır. Ancak kabloyu kestiğiniz ve ek yaptığınız anda bu düzen bozulur.

• Geometrik Bozulma: Elektrik alan, sivri uçları ve ani çap değişimlerini sever. Ek bölgesindeki her türlü pürüz, elektrik alanın o noktada aşırı yoğunlaşmasına (field enhancement) neden olur.
• Stres Kontrolü: Bu yoğunlaşmayı engellemek için “stres kontrol tüpleri” kullanılır. Eğer bu tüpler doğru konumlandırılmazsa, alan çizgileri kontrolsüzce sıkışır ve yalıtımı deler.

2. Dielektrik Dayanımın En Zayıf Halkası: Hava

Kablo eklerinin en büyük düşmanı, montaj sırasında içeride kalan mikroskobik hava kabarcıklarıdır.

• XLPE yalıtımı yaklaşık 20-30 kV/mm gerilime dayanabilirken, hava sadece 3 kV/mm gerilime dayanabilir.
• Yüksek gerilim altında bu hava boşlukları iyonize olur ve Kısmi Deşarj (PD) başlar. Bu durum yalıtımı içten içe kömürleştirerek “elektriksel ağaçlanma” yoluyla tam delinmeye yol açar.

3. Katman Sürekliliğinin Kaybolması

Sahada yapılan işlemler hiçbir zaman fabrikanın steril ortamındaki kadar kusursuz olamaz. Yarı iletken katmanın bir milimetre bile yanlış kesilmesi veya kirli kalması, elektrik alanın dışarı taşmasına ve yüzey atlamalarına (tracking) neden olur.

4. Isıl Genleşme ve Mekanik Zorlanmalar

Kablo ekleri en çok ısınan noktalardır. Akım geçtikçe iletken genleşir. Ek malzemesi ile kablo malzemesi farklı genleşme katsayılarına sahipse, zamanla oluşan boşluklardan içeri nem sızabilir.