انواع کابل های فشار قوی و کاربرد شان در اصناف مختلف
کابل های فشار قوی زمانی استفاده می شوند که انتقال انرژی با ولتاژ بالا مورد نیاز باشد. منابع برق در کاربری مسکونی دارای ولتاژ 230 ولت است. با این حال، برای رساندن برق به خانه ها باید از ولتاژهای بسیار بالاتری استفاده شود. به صورت کلی، انتقال برق در زمان انتقال با افت انرژی الکتریکی همراه است، بنابراین ولتاژهای بالا برای انتقال انرژی الکتریکی مناسب تر هستند. در این گفتار به معرفی انواع سیم و کابل های فشار قوی و کاربرد آنها پرداخته می شود.
کابل فشار قوی چیست؟
در اوایل قرن 20 برای بار نخست، انتقال جریان متناوب و مستقیم برق در شبکه برق رسانی گسترش پیدا کرد. برای راه اندازی شبکه های ولتاژ بالا نیاز به جریان متناوب (AC) است. گفتنی است که امروزه امکان بهره برداری از شبکه های فشار قوی با استفاده از جریان مستقیم (DC) هم وجود دارد. اما استفاده از جریان متناوب برای این مهم دلایل گوناگونی دارد. از مهمترین آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- انرژی الکتریکی در هنگام انتقال اتلاف کمتری دارد.
- انتقال برق در مسافت های طولانی آسان تر است.
هر جریان برقی با ولتاژ بالاتر از 50 ولت برای موجودات زنده خطرناک می باشد و از طرفی هر توان بالاتر از 1000 ولت نیز به عنوان ولتاژ بالا تلقی می شود. و جریان های بالاتر از 345000 ولت، ولتاژهای فوق العاده بالا یا EHV گفته می شوند. کابل فشار قوی به طور معمول، شامل یک هادی و یک عایق می باشد. اما ساختار آن با نمونه هایی که دارای ولتاژ پایین هستند، متفاوت است.
بدیهی است که سیم ها و کابل های معمولی تحمل جریان با ولتاژ بالا را ندارند. از مهمترین ویژگی هایی که خانواده از کابل های ولتاژ بالا باید داشته باشند، این است که سیستم عایق باید از تماس هادی فشار قوی با اشیا یا افراد دیگر جلوگیری کند و جریان نشتی را در خود نگه داشته و کنترل کند. همچنین اتصالات و پایانه ها باید طوری طراحی شوند که تنش ولتاژ بالا را کنترل کنند تا از خرابی عایق جلوگیری شود. کابل های فشار قوی در ساختار داخلی خود دارای لایه های نیمه هادی هستند. کابل های ولتاژ بالا دارای تنش های الکتریکی هستند که بدون حضور لایه های نیمه هادی، کابل به سرعت از کار می افتد. طول برش در این دسته از کابل ها می تواند از چند سانتیمتر تا چندین متر انجام شود. از طول های کم برای انتقال انرژی به دستگاه ها استفاده می شود و طول های بلند برای توزیع و برق رسانی در داخل ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند. بلندترین طول این کابل ها مربوط به انواعی است که در زیر آب اقیانوس ها قرار دارند.
کابل های فشار قوی دارای ویژگی های منحصر به فردی هستند که در ادامه به بعضی از آنها اشاره می شود.
– کابل های برق فشار قوی ماهیت خاصی دارند و با تابلوهای سوئیچینگ و توزیع خاص کار می کنند.
– امکان این موضوع را فراهم می کنند تا برای تامین آزمایش سیستم های فردی، اتاق های کنترل قادر به تغییر و کنترل از راه دور یا دستی شوند.
– ایستگاه های فرعی برای کابل فشار قوی می توانند ولتاژ را به منظور توزیع آن در مناطق محلی کاهش دهند.
– لایه های نیمه رسانا در این محصول، باید به ضخامت چند میکرومتر و کاملا یکپارچه باشند. هر شکافت یا فضایی بین لایه ها و عایق می تواند بسیار خطرناک باشد.
ویژگی های ظاهری کابل های فشار قوی و موارد استفاده آنها
همانطور که پیش تر هم اشاره شد، خانواده محصولات فشار قوی، شامل یک یا چند رسانا، عایق مناسب و یک پوشش نهایی از بقیه ساختار داخلی است. گفتنی است که این کابل ها دارای زیر مجموعه هایی هستند که بسته به سطح توان ولتاژ، می توانند لایه های اضافی برای پوشش عایق ِ کنترل میدان الکتریکی در هادی داشته باشند. یک سپر رسانا همیشه دور تا دور هادی وجود دارد که تنش الکتریکی را یکسان می کند. در کابل هایی با جریان 100 هزار ولت به بالا، این محصول کاملا با روغن و کاغذ عایق پوشیده شده است. بدیهی است که کابل های مورد بحث در این مقاله به ویژه نوع زیر زمینی آنها باید از بالاترین کیفیت برخوردار باشند.
انواع کابل های فشار قوی
یکی از رایج ترین طبقه بندی کابل ها، بر اساس سطح ولتاژی است که از آنها عبور می کند. و بر پایه آن، مواد گوناگونی ازجمله کاغذ، پنبه، لاستیک و… در تولید آنها مورد استفاده قرار می گیرند. کابل های فشار قوی معمولا دارای سه هسته هستند. انواع این محصول از نظر ظرفیت ولتاژ عبارتند از :
- کابل HT که حداکثر تا 11 کیلو ولت ظرفیت دارد و از نوع تسمه ای می باشند و کشش بالایی را تحمل می کنند.
- کابل ST که ظرفیت آن بین 22 تا 33 کیلو ولت را می باشد. به این کابل ها سوپر کشش هم می گویند.
- کابل EHT که کشش فوق العاده بالایی را تحمل می کنند و برای سطح ولتاژی بین 33 تا 66 کیلو ولت مناسب است.
اما نوعی دیگر از تقسیم بندی این محصول، بر اساس ساختار آن می باشد.
- تسمه ای : این نوع از ساختار برای ولتاژ های پایین استفاده می شود. سطح مقطع هسته های آن دایره نیست و این هسته ها با نوعی کاغذ عایق از هم جدا شده اند. تسمه با یک غلاف سربی پوشانده شده است که کابل را از نفوذ رطوبت محافظت می کند و همچنین استحکام مکانیکی می دهد. این گروه بیشتر برای موارد زمینی مورد استفاده قرار می گیرند.
- سوپر کشش : این مدل برای ولتاژ هایی بالاتر از نوع قبل مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع از کابل های فشار قوی، هر 3 هسته به صورت جداگانه با یک غلاف سربی پوشانده شده است. این موضوع امکان این را فراهم می کند که کابل قابلیت خم شدن پیدا کند.
کاربردهای کابل های فشار قوی
کابل های برق فشار قوی اغلب برای تاسیسات تجاری، مسکونی و صنعتی استفاده می شود. بیشترین استفاده این خانواده از محصولات کابلی، انتقال و توزیع برق از محل تولید انرژی و پست های برق می باشد. بعضی از انواع آن برای استفاده جریان متناوب (AC)، مثل ابزارها و ماشین آلات و انواع دیگر برای استفاده جریان مستقیم (DC)، مثل مسیرهای انتقال مورد استفاده قرار می گیرند.
