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 .

كابلهای بكار رفته در پست‌های فشار قوی از لحاظ كاربرد و سطح ولتاژ به سه دسته كابلهای فشار متوسط ، فشار ضعیف و كابلهای فرمان سیستم های حفاظتی تقسیم‌بندی می‌شوند. در انتخاب کابل ها دانستن خصوصیاتی همچون مواد عایقی ، جنس و تعداد هادیها، سطح مقطع هادیها، جنس غلاف و زره دارای اهمیت می‌باشد . 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 حقیقت نوعی هادی است كه دارای پوشش عایقی می‌باشد. ساختمان كابل از بخشهای مختلفی تشكیل شده است كه عبارتند از هادی، عایق، پوسته عایق، پوسته هادی، پوسته فلزی، پركننده، زره و غلاف كه هر یك وظیفه خاصی را بعهده داشته و در مجموع قابلیت هدایت الكتریكی و استقامت الكتریكی، مكانیكی و شیمیایی كابل را برآورده می‌سازند.

در ساختمان كابل‌ها به طور عمده دو دسته مواد هادی و عایق بكار می‌روند. كابلها اغلب از هادیهایی در مركز، پوشش عایقی، پوسته در اطراف هادی و عایق، زره و غلاف بیرونی جهت حفاظت در برابر اثرات شیمیایی و مكانیكی تشكیل می‌گردند.

شكل زیر برش مقطعی كابل را نشان می‌دهد. پوسته بكار رفته در اطراف هادی برای جلوگیری از تخلیه جزئی بین هادی و عایق بكار می‌رود، به همین دلیل باید اتصالات این پوسته با پوشش عایقی بطور كامل برقرار باشد.

پوسته فلزی كابل شامل سیم‌ها و نوارهایی است كه در راستای طول كابل، در اطراف آن، زیر یك غلاف بیرونی پیچیده می‌شوند. این مجموعه مسیری را با امپدانس بسیار پایین برای جریان‌های اتصال كوتاه فراهم می‌آورند.

برای برسی کابلها ابتدای امر باید واژه هایی که توسط آن کابلها را دسته بندی می کنیم را بشناسیم :

-  مغزی: هادیهای قرار گرفته در داخل كابل كه وظیفه انتقال توان را بعهده دارند.

-  پوسته: لایه‌ای كه وظیفه كنترل میدان الكتریكی را در درون عایق بعهده دارد. همچنین سطح یكنواختی را در مرزهای عایقی ایجاد كرده و به پركردن فضای خالی در این مرزها كمك می‌كند.

- غلاف: پوشش استوانه‌ای شكل یكپارچه و پیوسته فلزی یا غیرفلزی كه معمولاً اكسترودشده می‌باشد.

- غلاف بیرونی: غلاف غیرفلزی كه جهت اطمینان از حفاظت كابل در برابر عوامل خارجی، بر روی پوششهای فلزی بكار می‌رود.

- غلاف فلزی: غلافی كه معمولاً از جنس سرب، آلیاژ سرب، آلومینیوم و یا آلیاژ آلومینیوم می‌باشد و بصورت صاف یا موجدار بر روی مغزی‌(های) كابل بكار می‌رود تا از لحاظ مكانیكی حفاظت آن را برآورده سازد.

- غلاف جداكننده: غلاف داخلی كه بین دو پوشش فلزی غیر هم جنس بكار می‌رود.

- زره: پوششی كه از نوار(ها) یا سیمهای فلزی تشكیل شده و عموماً جهت حفاظت كابل در برابر اثرات مكانیكی

خارجی بكار می‌رود.

-  پوسته فلزی (شیلد): لایه فلزی زمین‌ شده‌ای كه جهت محدودكردن میدان الكتریكی درون كابل و محافظت از آن در برابر اثرات الكتریكی خارجی بكار می‌رود. غلاف فلزی و زره هم می‌توانند نقش شیلد را بعهده بگیرند.

- پوسته هادی: پوسته‌ای الكتریكی كه از مواد فلزی یا غیرفلزی نیمه هادی تشكیل شده و روی مغزی‌های بهم تابیده بكار می‌رود تا با یكنواخت كردن سطح خارجی هادی و میدان روی آن از بروز تخلیه جزئی در فواصل احتمالی بین عایق و هادی جلوگیری كند.

- پوسته عایق: پوسته‌ای الكتریكی كه از مواد غیرفلزی یا فلزی نیمه هادی تشكیل شده و عایق را می‌پوشاند. این پوسته با محدود كردن میدان الكتریكی مغزی‌ها از تخلیه جزئی و نشت جریان بین مغزی‌ها و سایر لایه‌های پوشاننده جلوگیری می‌كند.

- پوشش داخلی: پوششی غیرفلزی كه مجموعه مغزی‌های (و در صورت وجود پركننده‌های) یك كابل چند مغزی را در بر گرفته و بر روی پوشش محافظ بكار می‌رود.

- پركننده: موادی كه جهت پركردن فضای خالی باقیمانده بین مغزی‌های یك هادی چند مغزی بكار می‌رود.

- عایق ترموپلاستیك: عایق ساخته ‌شده از جنس پلاستیك كه در محدوده حرارتی مربوط به مشخصه پلاستیك، در اثر گرم شدن شل شده و در اثر سردكردن، مجدداً سخت می‌شود. این نوع عایق در هنگام شل شدن انعطاف‌پذیر بوده و قادر به شكل گرفتن می‌باشد.

- عایق كراس لینك‌شده: عایق ساخته شده از مواد ترموپلاستیك یا كوپلیمر یا تركیبی بر پایه یكی از این مواد كه ساختار مولكولی داخلی آن تحت فعل و انفعالات شیمیایی از قبیل جوش‌دادن و یا پروسه‌های فیزیكی از قبیل تابش، تغییر می‌یابد.

خصوصیات کابلها :

تقسیم‌بندی هادیهای بكاررفته در كابلهای عایقی از دو دیدگاه صورت می‌گیرد، كابلهای با نصب ثابت و كابلهای انعطاف‌پذیر. در نصب ثابت دو نوع هادی وجود دارد. كلاس 1 تنها برای هادیهای یكپارچه و كلاس 2 برای هادیهای رشته‌ای. هادیهای بكاررفته در كابلهای انعطاف‌پذیر نیز به دو كلاس 5 و 6 تقسیم می‌شوند، كه هادی كلاس 6 انعطاف‌پذیرتر هستند .

هادیهای یكپارچه از مس خالص، مس انیله ‌شده با روكش فلزی، آلومینیوم خالص یا آلیاژ آلومینیوم ساخته می‌شوند. سطح مقطع این هادیها دایره‌ای می‌باشد و مشخصات آنها در جدول زیر ارائه شده است. هادیهای با سطح مقطع 25 میلیمتر مربع و بیشتر تنها جهت كاربردهای خاص می‌باشند. برای این دسته از هادیها در صورتی كه كابل چند مغزی باشد، سطح مقطع هادی می‌تواند دایره‌ای یا فرم داده شده باشد.

جدول مشخصات هادیهای یكپارچه (كلاس 1)

ابعاد هادی‌های كابل فشار متوسط و فشار ضعیف باید به گونه‌ای باشد كه ظرفیت مناسب جهت حمل جریان مشخص شده را داشته باشند.

www.Smsm.ir

نوع مطلب : مهندسی برق - قدرت
نوشته شده در سه شنبه ۲۶ بهمن ۱۳۸۹ توسط SMSM |           |