کابل برق و انواع آنها

پیش گفتار

یکی از اصلی ترین وسایل در صنعت برق هدایت این انرژی توسط سیم و کابل هاست .نقش کابل ها بسیار پر اهمیت است که می بایست اصول اولیه در انتخاب و نصب و کاربرد و شرایط نگهداری از آن را به درستی اجرا نمود تا موجبات خسران در این سیستم نگردد. در این مبحث به کابلهای مورد استفاده در پست های برق فوق توزیع و انتقال می پردازیم . كابلهاي بكار رفته در پست‌هاي فشار قوي از لحاظ كاربرد و سطح ولتاژ به سه دسته كابلهاي فشار متوسط ، فشار ضعيف و كابلهاي فرمان سیستم های حفاظتی تقسيم‌بندي مي‌شوند. در انتخاب کابل ها دانستن خصوصیاتی همچون مواد عايقي ، جنس و تعداد هاديها، سطح مقطع هاديها، جنس غلاف و زره داراي اهمیت مي‌باشد . انتخاب صحیح کابل و نصب آن اهمیت دارد . انتخاب بدون رعایت اصول و استاندارد ها باعث تلفات بیش از اندازه در کابل و یا از بین رفتن خود کابل میشود . لذا با شناخت اصول و استانداردهای تعریف شده برای کابل ها سعی می کنیم بهره وری در این سیستم را به بیشینه برسانیم : كابل‌ در حقيقت نوعي هادي است كه داراي پوشش عايقي مي‌باشد.

کابل های فشار ضعیف:

شامل انواع کابل های مسی و آلومینیومی عایق شده با پلیمر های مختلف می باشند که در سطح ولتاژی 600 تا 1000 ولت قرار دارند. این کابل ها برای انتقال الکتریسیته در کاربردهای مختلف از روشنایی تا انتقال نیروی محرکه به الکترو موتورها و … استفاده می شوند.

دامنه بسیار گسترده ای از کابل های فشار ضعیف وجود دارد که به صورت اختصاصی برای محیط های عملیاتی که در آن مورد استفاده قرار می گیرند طراحی شده اند. دامنه محصولات شامل کابل های ضد آتش (IEC 331: برای استفاده در محیط های حساس که اطفاء حریق بسیار حائز اهمیت می باشد), مقاوم در برابر شعله (IEC 332: برای مناطقی که احتمال آتش سوزی وجود دارد و اطفاء حریق لازم نیست ولی کابل نمی بایست شعله ور گردد), غلاف سربی (ایجاد یک حفاظ کلی در برابر نفوذ هیدروکربن ها، گاز های خورنده و آب) و کابل های مسلح (ایجاد حفاظت مکانیکی), کم دود, بدون هالوژن, مقاوم در برابر هیدروکربن ها و مواد نفتی می باشد.

کابل های فشار متوسط :

کابل هایی با عایق XLPE و هادی مس یا آلومینیوم می باشند که در سطح ولتاژی 1 تا 36 کیلو ولت قرار داند و به صورت گسترده در مناطق شهری و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.کابل های فشار متوسط ما بر اساس استاندارد IEC و یا جایگزین های BS و VDE تولید می گردند.

سیم و کابل های فشار قوی:

کابل های فشار قوی و فوق فشار قوی با هادی مس یا آلومینیومی و عایق XLPE و سطح ولتاژی بالاتر از 36 کیلو ولت ساخته می شوند.

عایق XLPE با استفاده از خط CCV که توسط کامپیوتر کنترل می شود بر روی هادی تزریق می گردد. عایق XLPE تزریق شده می بایست ساختار کریستالی کاملا یکنواخت داشته و عاری از هر گونه ناخالصی و خلل و فرجی باشد. در نقاط کلیدی خط CCV کنترل کیفیت های ضروری نیز اعمال می شود.

عایق XLPE از نظر فیزیکی و شیمیایی بسیار متمایل به تشکیل زنجیره با مولکول های آب می باشد. اگر آب یا بخار آب در لایه عایق وجود داشته باشند باعث ایجاد این زنجیره ها و پایین آمدن میزان مقاومت الکتریکی عایق می شوند.

سیم و کابل های ساختمانی:

سیم و کابل های ساختمانی وظیفه تقسیم برق در ساختمان را بر عهده دارند. این نوع سیم و کابلها ساختارهای متفاوتی دارند. از جمله این ساختارها میتوان به کابلهای Flexible اشاره کرد که هادی آنها بایستی Flexible باشد . عایقهای به کار رفته در آنهاPVC 70 ºC یا PVC 90 ºC یا Rubber میباشد. این نوع کابل ها میتواند به صورت شیلددار بافت مسی ساده یا قلع اندود تولید گردد.

کابلهای Heat Resistant دسته دیگری از این گروه میباشد که علاوه بر Flexible بودن هادی، عایق آنها می بایست Silicon Rubber باشد. این نوع عایق دارای تحمل حرارتی 180° C خواهد بود و برای بالا بردن تحمل حرارتی بیشتر آنها و نیز حفاظت عایق در برابر صدمات مکانیکی از روکش Glass Fiber Braid استفاده میشود.

کابلهای ابزار دقیق

کابل های ابزار دقیق در سیستم های کنترلی جهت ارسال/دریافت علائم (سیگنال های) دیجیتال و آنالوگ به/از تجهیزات و حسگرها (سنسور) استفاده می شوند.این کابل ها اصولا در سطح ولتاژی 24-110 ولت و/یا جریان نامی 4-20 میلی آمپر قرار دارند. کابل های ابزار دقیق می بایست در برابر تداخل امواج الکتریکی محافظت گردند.
کابلهای ضد آتش ، کابل

کابل های ضد آتش می بایست قادر باشند در مقابل آتش، آتش همراه با آب و/یا آتش همراه ضربه های مکانیکی مقاومت کنند.کابل هایی که در اماکن عمومی و سیستم های اضطراری نظیر مدارات آژیر اطفاء حریق و سیستم های روشنایی اضطراری مورد استفاده قرار می گیرند می بایست به عنوان ابتدایی ترین موارد، سلامت انسان ها و کابل کشی ها را با انتشار گازهای اسیدی با خطر مواجه نسازد.این کابل ها می بایست خفه کننده آتش و کم دود باشند. به عبارت دیگر این کابل ها نباید با از بین رفتن منشا آتش به سوختن ادامه دهند و یا آتش را به نقاط دیگر انتقال داده، یا دودی ایجاد کنند که مانع از دیدن چراغهای اضطراری یا راه خروجی شود.

غلاف کابلها:

برای محافظت کابلها در برابر عوامل محیطی و ضربات مکانیکی آنها را بوسیله یک یا چند لایه (غلاف) از جنس (مس ، سرب ، فولاد) ، کاغذ پلاستیکی بویژه PVC می‌پوشانند. کابلها با توجه به لایه‌های خارجی آنها به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند.

انواع اتصالات کابل

* اتصال انتهایی
* اتصال سر به سر
* اتصال سه راهی
* اتصال Y
* اتصال چهار راه

مفصل و انواع آن

جهت اتصال کابل ها در مسیر های طولانی و نیز در انشعابات و انتهای خطوط از وسایل دیگری نیز مانند مفصل و سرکابل استفاده می شود که قادرند محل اتصال را در برابر رطوبت ، فشارهای مکانیکی و عوامل الکتریکی حفاظت کنند.

مفصل ها و سرکابل ها اغلب از جنس چدن ، فولاد و یا مواد عایق (PVC) می باشند که با علامت مخصوص ، مشخص می شوند.