استاندارد کابل ها

استاندارد کابل ها

توزیع انرژی الکتریکی در صنعت به دو صورت انجام می شود که یکی به وسیله سیم های هوایی و دیگری به وسیله کابل می باشد. کاربرد کابل ها در تاسیسات الکتریکی بسیار وسیع و پر اهمیت می باشد.

اصولاً در استاندارد کابل ها هر نوع هادی که بتواند جریان برق را از داخل خود عبور داده و توسط موادی از محیط اطراف خود عایق شده باشد، کابل نامیده می شود. در هر کابل سطح عایق نسبت به زمین دارای ولتاژی برابر با صفر و سطح هادی یا سیم نسبت به زمین دارای ولتاژ فازی می باشد. عایق کردن کابل بدین جهت است که در حالتی که کابل در زیر زمین نصب می شود، اتصالی فاز به زمین پیش نیاید.

ساختمان کابل

معمولاً هر کابل از سه قسمت اصلی تشکیل می شود:

• قسمت هادی کابل
• عایق کابل
• غلاف کابل

ممکن است بعضی از کابل ها فاقد غلاف باشند ولی کلیه کابل ها دارای قسمت هادی و عایق هستند. در کابل های مرکب تعداد لایه های عایق و روپوش و تعداد رشته های کابل و غلاف افزایش می یابد.

• هادی کابل

منظور از هادی کابل قسمت اصلی کابل است که جریان الکتریکی را هدایت می کند. جنس هادی کابل معمولاً از مس یا آلومینیوم است که برای تشخیص کابل آلومینیوم از مسی کافی است که به رنگ هادی توجه شود. کابل ها از نظر نوع سطح مقطع و شکل آن و همچنین از نظر تک رشته یا چند رشته بودن هادی نیز به دسته های مختلفی تقسیم می گردند.

سطح مقطع هادی ممکن است به صورت مفتولی دایره ای و یا به صورت سکتور یا مثلثی ساخته شود. سطح مقطع دایره ای را با حرف r و سطح مقطع مثلثی را با s نشان می دهند، تقریبا در شرکت های کابلسازی های تولید خارج به همین صورت هست.

هادی کابل ها می تواند به صورت یک رشته یا چد رشته ساخته شود که به ترتیب با حروف e و m مشخص می شوند. به عبارت دیگر هادی دایره ای در حالت تک رشته با علامت re و در حالت چند رشته با rm و هادی مثلثی در حالت تک رشته با se و در حالت چند رشته با sm نشان داده می شوند.

استفاده از هادی های چند رشته ای rm و sm باعث کاهش اثرات پوسته ای و افزایش سطح موثر هدایت کابل می شود.

به دلیل غیر یکنواخت بودن توزیع میدان مغناطیسی، در ولتاژهای بالا نمی توان از کابل های با مقطع مثلثی یا سکتوری استفاده کرد. این کابل ها تا ولتاژ 10Kv مورد استفاده قرار می گیرند.

• عایق کابل

متناسب با نوع مصرف، عایق کابل از مواد مختلف ساخته می شود که مهم ترین آن ها عبارتند از:

• کاغذهای آغشته به روغن مخصوص
• عایق های لاستیکی
• عایق های پلاستیکی

از عایق های لاستیکی امروزه تنها در برخی جاهای خاص استفاده می شود، مثلاً برای برق رسانی در کشتی ها. برای جلوگیری از اثر گوگرد موجود در لاستیک بر روی هادی مسی باید روی هادی را قبل از عایق کردن قلع اندود کرد.

کابل های پلاستیکی عموماً از عایق مصنوعی پلی وینیل کلراید یا PVC ساخته می شود. ماده PVC که برای روکش سیم و پوشش خارجی کابل از آن استفاده می شود از زغال، اسیدکلریدریک، آهک، کاربید و استیلن تشکیل شده است.

نوع دیگری از عایق وجود دارد که پلی اتیلن (P.E.T) نامیده می شود و از مواد ترموپلاستیک می باشد. در کابل ها با عایق کاغذ روغنی، روغن سبب تسهیل عملیات انتقال حرارت از سطح سیم هادی به سطح کابل می گردد. کابل هایی نیز وجود دارد که در آن ها روغن تحت فشار دارای جریان می باشد. کابل ها با مواد عایق روغن تا ولتاژهای 36Kv ساخته می شوند و نباید در زمین های با شیب زیاد به کار بروند.

کابل PVC نمی سوزد و سبب هدایت آتش نیز نمی شود همچنین این کابل کهنه نمی شود و از ثبات شیمیایی همنظیری برخوردار است. در صورت زخم شدن روکش خارجی کابل PVC، همان عایق مستقیم سیم به اندازه کافی با ثبات و غیر قابل جذب رطوبت استو اما پلی اتیلن یا P.E.T قابل اشتعال می باشد و برای جلوگیری از اشتعال، روکش خارجی آن را از PVC می سازند. عایق P.E.T در کابل های با ولتاژ زیاد (بالاتر از 20KV به کار می روند.)

• غلاف کابل

برای جلوگیری از نفوذ رطوبت به داخل کابل؛ سیم عایق شده با یک غلاف فلزی پوشانده می شود و دو انتهای کابل با سر کابل مخصوصی بسته می شود. غلاف کابل بیشتر از سرب است که دارای مقدار کمی مس و یا آنتی موان و روی می باشد، این مواد باعث سختر شدن سرب و پایداری و استقامت آن در مقابل خوردگی می شوند.

در کابل هایی نحت فشار و ضربه قرار می گیرند برای حفاظت، از نوارهای فلزی استفاده می شود. کابل هایی که در آن ها نوارهایی از فولاد و غلاف های سربی به کار می رود به کابل های مسلح معروفند.

در برخی کابل های چند سیمه پس از عایق نمودن هر یک از رشته سیم ها، ورق نازک فلزی بر روی آن ها پیچیده می شوند و سپس همگی آن ها در یک غلاف سربی قرار می گیرند. این ورق نازک به کاغذ متالیزه معروف است و کابلی که دارای چنین کاغذی باشد، کابل H نامیده می شود.

وجود این کاغذ باعث محصور شدن میدان مغناطیسی هر سیم در اطراف آن شده و نیار به استفاده از عایق بسیار مرغوب در کابل را از بین می برد. در کابل روغنی فاقد کاغذ متالیزه هنگامی که روغن بر اثر گرما در کابل منبسط می شود به غلاف سریی فشار آورده و آن را منبسط می کند. با انقباض مجدد روغن، غلاف سربی مجدداً فشرده نخواهد شد و حالت خود را حفظ خواهد کرد. در نتیجه بین غلاف سربی و عایق کابل یک فاصله هوایی به وجود می آید و این ممکن است باعث تخلیه الکتریکی (جرقه) در زیر پوشش غلاف سربی شود. وجود کاغذ متالیزه باعث پر شدن این فاصله هوایی بین غلاف سربی و عایق کابل شده، از ایجاد تخلیه الکتریکی جلوگیری به عمل می آورد. جهت حفاظت نوارهای فولادی در کابل هایی که زیر زمین قرار می گیرند، باید دور نوارها را با پارچه یا کنف قیراندود بپوشانید. همچنین کابل هایی که تحت کشش زیاد قرار دارند مانند کابل های معدن و کابل هایی که از رودخانه عبور می نمایند، دارای یک حفاظ فلزی از سیم های گرد یا تخت و یا پروفیل می باشند که باعث حغاظت کابل در مقابل خطرات و حوادث خارجی نیز می شوند. کابل هایی که منحراً دارای یک غلاف سربی برای تمام رشته های سیم می باشند به نام کابل کمربندی معروف شده اند. این کابل ها فقط برای ولتاژهای تا 20Kv مورد استفاده قرار می گیرند. این کابل ها بیشتر در ولتاژ 220/380 به کار گرفته می شوند. سیم های فاز معمولاً به صورت سکتور یا مثلثی و سیم نول NP با مقطع دایره ای ساخته می شوند.

مقاطع استاندارد سیم ها و کابل های کمربندی عبارتند از:

5/1 – 5/2 – 4 – 6 – 10 – 16 – 25 – 35 – 50 – 70 – 95 – 120 – 150 – 185 – 240 – 300 – 400 – 500 – 625 – 800 – 1000.

با توجه به این که شدت میدان مغناطیسی در اطراف سیم از همه جا قوی تر است و با توجه به استقامت الکتریکی عایق کاغذی، کابل ها را طوری می سازند که شدت میدان مغناطیسی در اطراف، حداکثر 2 تا 5 کیلوولت بر میلی متر باشد. همچنین درجه حرارت مجاز برای کابل های فشار ضعیف از 1Kv تا 6Kv در حدود 65 درجه سانتی گراد می باشد.

• اشکالات کابل های کمربندی

• این کابل ها در برابر شدت میدان مغناطیسی از نظر عایقی دارای استقامت کافی نمی باشد.
• قابلیت انحنای این کابل ها کم و فرم دادن و خم کردن آن ها مشکل است.

به دلیل اشکالات کابل کمربندی، امروزه برای ولتاژهای بالا از کابل هایی استفاده می شود که بر روی هر رشته آن ها یک غلاف سربی جداگانه قرار می گیرد. این کابل ها، کابل های سه غلافه نامیده شده و تا ولتاژ 60Kv ساخته می شوند.

برای افزایش استحکام و کم کردن خاصیت خازنی، کابل ها به صورت مارپیچ ساخته می شوند یعنی هر سیم از هادی های چند رشته ساخته شده و به هم تابیده می شوند. همچنین در کابل های چند سیمه، سیم های کابل نیز به صورت مارپیچ ساخته می شوند.

جهت مشاهده انواع کابل و قیمت کابل برق کلید کنید.