کابل های فشار ضعیف (Low Voltage Cables):
شامل انواع کابل های مسی و آلومینیومی عایق شده با پلیمر های مختلف می باشند که در سطح ولتاژی ۶۰۰ تا ۱۰۰۰ 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)
- کابل های مسلح (ایجاد حفاظت مکانیکی)کم دود, بدون هالوژن, مقاوم در برابر هیدروکربن ها و مواد نفتی می باشد.
کابل های فشار متوسط (Medium Voltage Cables):
کابل هایی با عایق XLPE و هادی مس یا آلومینیوم می باشند که در سطح ولتاژی ۱ تا ۳۶ 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 (High Voltage Cables):
کابل های فشار قوی و فوق فشار قوی با هادی مس یا آلومینیومی و عایق XLPE و سطح ولتاژی بالاتر از ۳۶ 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 (Building Wires and Cables):
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.
کابلهای ابزار دقیق (Instrumentation Cables):
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 ۲۴-۱۱۰ ولت و /یا جریان نامی ۴-۲۰ میلی آمپر قرار دارند. کابل های ابزار دقیق می بایست در برابر تداخل امواج الکتریکی محافظت گردند.
کابلهای ضد آتش (Fire Resistant (Safetey) Cables):
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.
نقش کابل ها
امروزه در صنعت برق بخش عظیمی از توزیع انرژی الکتریکی ، بویژه در فشار ضعیف بوسیله کابلها انجام می‌گیرد. البته برای انتقال انرژی الکتریکی فشار متوسط و قوی نیز در برخی موراد از کابلهای مخصوص استفاده می‌شود. کاربرد کابلها در تاسیسات الکتریکی بسیار وسیع و دارای اهمت زیادی است. کارخانجات کابل سازی انواع بسیار زیادی از کابلها را برای مصارف عمومی و خصوصی تولید می‌کنند. همچنین صدها هزار نفر تخصص با مهارتهای مختلف در بخشهای گوناگون این صنعت مشغول بکار هستند. البته علاوه بر بخش تولید و فشار قوی نیاز به مهلت و رعایت اصول فنی دارد.
ساختمان کابل ها
کابل ها بر اساس نوع کاربردی که دارند بسیار متنوع هستند و به شکلهای گوناگون در بازار یافت می‌شود. ساختمان و اجزای تشکیل دهنده کابلهای مخابراتی کاملا با کابلهای مورد استفاده در صنعت برق فشار قوی و فشار ضعیف تفاوت دارند.
بطور کلی کابلها همواره از دو قسمت اصلی:
- هادی
- عایق تشکیل شده‌اند.
تفاوت کابلها ناشی از نوع کاربرد آنهاست. یعنی نوع کاربردشان موجب می‌شود که جنس ، شکل ، تعداد ، سطح مقطع هادی ها و عایق ها با یکدیگر تفاوت داشته باشند. این تفاوتها موجب تقسیم بندی کابل ها می‌گردد.
هادی ها:
هادی ها از سیم مسی تقریبا خالص و دارای انعطاف قابل قبول یا از آلومینیوم یا آلیاژهای مخصوص ساخته می‌شوند.
سطح مقطع هادی ها با توجه به مقدار جریان عبوری و نوع کاربرد در اندازهای گوناگون و شکلهای متفاوت درست می‌شود:
- دایره‌ای شکل تک رشته با علامت اختصاری (re)
- چند رشته با علامت اختصاری (rm)
- مثلثی (سه گوش) شکل تک رشته با علامت اختصاری (se)
- چند رشته با علامت اختصاری (sm)
عایق ها:
عایق سیم ها و غلافی که روی کابل قرار می‌گیرد، معمولا از جنس پلاستیک PVC (پلی وینیل کلراید) است البته عایق های دیگری همچون کاغذ و برخی ترکیبات شیمیایی در بعضی کابلهای مخصوص مورد استفاده قرار می‌گیرند. این عایق ها بر اساس شرایط کاری و محیطی و نوع مصرفی که دارند. از استحکام مکانیکی و مشخصه الکتریکی لازم برخوردار باشند. برای جلوگیری از اشتباه و جهت تشخیص سیمهای کابل از یکدیگر ، عایق سیمهای هادی را در رنگهای مختلف انتخاب می‌کنند
عایق کابل متناسب با نوع کاربرد از جنس مختلف می باشد که مهم ترین آن ها به شرح زیر است :
- کاغذ آغشته به روغن
- مواد پلاستیکی
- PVC ( پروتودور )
- P.E.T ( پلی اتیلن )
غلاف کابل ها:
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.
جریان مجاز قابل تحمل توسط کابل ها:
جریان مجاز عبوری از سیم ها و کابل ها به گونه‌ای تعیین می‌شود که در هر نقطه از کابل ، حرارت تولید شده در هادیهای آن به خوبی به محیط اطراف منتقل می‌شود؛ بطوری که درجه حرارت عایق در سطح هادی سیمها و کابلهای PVC از ۷۰ درجه سانتیگراد تجاوز نکند. جریان عبوری داده شده برای کابل های برق وقتی در داخل خاک قرار می‌گیرد، بر مبنای قرار گرفتن کابل بر روی بستری از ماسه نرم است که پس از خاک ریزی به روی کانال سطح آن آجر فرش شود.
به علاوه ، کابل در مسیر خود می‌تواند داخل تعداد محدودی لوله فولادی که هیچ یک از آنها بیش از ۶ متر نباشد، عبور کند. جریان مجاز کابل هایی که در هوای آزاد قرار دارند. بر اساس ضریب بار ۱ و در هوای با درجه حرارت ۳۰ درجه سانتیگراد است. جریان مجاز کابل هنگامی که کاملا در داخل آب قرار گرفته باشد ۱۵/۱ برابر جریان در کابل قرار گرفته در خاک است. اما باید توجه داشت که وقتی قسمتی از کابل در خاک یا هوای آزاد باشد. این قسمت ها تعیین کننده جریان عبوری از کابل هستند.
افت ولتاژ در کابل
در شبکه‌های پخش انرژی الکتریکی اندازه سطح کابل تنها بر اساس جریان مجاز عبوری از آن انتخاب نمی‌شود بلکه طول کابل که متناسب با افت ولتاژ است نیز عامل تعیین کننده‌ای به شمار می‌آید.
شرایط نصب و قرار دادن کابل های برق :
می دانید که هر کابلی با سطح مقطع معین قادر به انتقال جریان مشخص می باشد که اگر از آن حد بیشتر گردد ، باعث کوتاه شدن عمر و یا سوختن کابل و بروز حوادثی خواهد شد.
لذا در طراحی یک شبکه باید سه اصل زیر رعایت شود :
- جریان برق از حد مجاز جریان کابل تجاوز نکند.
- افت ولتاژ نباید بیشتر از حد کجاز گردد.
- درباره سطح مقطع انتخاب شده از نظر افت توان ، محاسبات اقتصادی صورت گیرد.
چند نکته در مورد انتخاب کابل مناسب
کابلهای با عایق و غلاف پلاستیکی را نباید هیچگاه در درجه حرارت زیر ۵- درجه سانتیگراد نصب و کابل کشی کرد. در صورت اجبار ، قرقره ، کابل باید چند روز قبل از نصب در محیط گرمی حدود ۲۰ درجه سانتیگراد انبار شود. در هنگام کابل کشی شعاع خمش کابلهای پلاستیکی نباید از ۱۵ برابر قطر خارجی کابل کوچکتر باشد. اما در انتهای کابل می‌توان شعاع خمش در موارد خاص با رعایت اصول فنی تا نصف مقدار فوق کاهش داد.
هنگامی که کشیدن کابل توسط دستگاه انجام می‌گیرد باید مواظب بود که نیروی کششی وارده به کابل از مقادیر مجاز نشود، در خاک دفن شود باید گودالی به عمق ۷۰ سانتیمتر حفر کرد و کابل را در این گودال در خاک نرم (الک شده) به ارتفاع ۲۰ سانتیمتر قرار داد. روی آن را آجر (و بر روی آجر) خاک معمولی ریخت. این عمل سبب می‌شود که از فشار طبقات خاک بر روی کابل و تغییر شکل آن جلوگیری به عمل آید و همچنین در موقع کندن زمین با بیل و کلنگ صدمه‌ای به کابل وارد نیاید.
چند نکته درباره چگونگی استفاده از کابل
می دانید که نگهداری و استفاده صحیح هر نوع وسیله ای از جمله کابل باعث ازدیاد طول عمر آن خواهد شد که در این خصوص جا دارد چند نکته مهم زیر توجه نمود :
- کابل پلاستیکی(PVC) را نباید در زمستان (درجه حرارت کمتر از صفر باشد) کابل کشی نمود. اگر در چنین مواقعی لازم به کابل کشی بود باید قبلاً قرقره کابل را در اتاق یا انبار گرم نمود و سپس فوراً آن را مورد استفاده قرار داد.
- اگر کابل در خاک گذاشته شود ، باید گودالی به عمق ۷۰cm حفر گردد و کمی خاک نرم در آن ریخته و پس از گذاشتن کابل به اندازه ۲۰ سانتی متر خاک نرم روی کابل بریزید و روی آن را آجر قرار دهید و بعد داخل گودال را با خاک معمولی پر کنید.
- هنگام نصب کابل نباید شعاع خمش کابل از ۱۵-۱۲ برابر قطر خارجی آن کمتر باشد.
انواع کابل از لحاظ کاربرد:
- کابل های مورد مصرف در ساختمان: در ساختمان داخلی این کابل ها اغلب از هادی مسی و عایق و غلاف P.V.C استفاده می شود.
- کابل های زمینی: برای کابل کشی در داخل خاک اغلب از کابل با هادی مسی و عایق و غلاف P.E.T استفاده می شود که در صورت نیاز کابل فوق به سیم با نوار فولادی مسلح می گردد.
- کابل های هوایی: از کابل های هوایی با سیم مهار فولادی در مکان هایی که نیاز است که کابلبر روی تیرهای برق آویزان گردد از کابل های هوایی بشکل (۸) استفاده می شود. که در این کابل ها یک سیم رشته ای از جنس فولاد گالوانیزه به موازات کابل قرار گرفته به صورت مشترک یک غلاف از مواد پلی اتیلن روی آن ها کشیده می شود. (کابل فوق توسط گیره های مخصوص به تیرها نصب می گردد).
انواع کابل و کاربرد آن از نظر ساختمان داخلی :
- کابل پروتودور: کاربرد این نوع کابل در انتقال و توزیع انرژی برق کارخانجات و شبکه های تا یک کیلو ولت می باشد.
- کابل باعایق پلاستیکی : کاربرد آن در کشش ها بوده و دیگر تولید و استفاده نمی شود.
- کابل با غلاف سربی (کابل کاغذی با غلاف سربی) : کاربرد آن در پمپ بنزین ها و مناطق ذخیره نفت و تصفیه خانه ها می باشد.
- کابل با روپوش آلومینیوم : کاربرد آن در انتقال انرژی در زمین می باشد.
- کابل دریایی : همان طور که از اسمش پیداست برای انتقال انرژی برق تا ۱۰ کیلو ولت از رودخانه ها و دریاها اغلب از این کابل که نوعی پروتودور می باشد استفاده می شود.
- کابل باعایق کاغذی :کاربرد آن در ساختمان ها و شبکه ها و … می باشد.
اتصال کابل به مدار:
برای اتصال کابل به مدار از کفشک کابل یا کابلشو استفاده می شود.
کابلشو سه نوع می باشد :
- پرسی
- لحیمی
- پیچی
کابلشو از نظر ظاهری شبیه فیش ها و ترمینال های اصلی می باشند که اغلب برای بدست آوردن یک اتصال محکم ، کابلشو را به کابل لحیم می کنند.
انواع اتصالات کابل:
- اتصال انتهایی
- اتصال سر به سر
- اتصال سه راهی
- اتصال Y
- اتصال چهار راه
چند نکته در مورد انتخاب کابل مناسب
کابلهای با عایق و غلاف پلاستیکی را نباید هیچگاه در درجه حرارت زیر ۵- درجه سانتیگراد نصب و کابل کشی کرد. در صورت اجبار ، قرقره ، کابل باید چند روز قبل از نصب در محیط گرمی حدود ۲۰ درجه سانتیگراد انبار شود. در هنگام کابل کشی شعاع خمش کابلهای پلاستیکی نباید از ۱۵ برابر قطر خارجی کابل کوچکتر باشد. اما در انتهای کابل می‌توان شعاع خمش در موارد خاص با رعایت اصول فنی تا نصف مقدار فوق کاهش داد.
هنگامی که کشیدن کابل توسط دستگاه انجام می‌گیرد باید مواظب بود که نیروی کششی وارده به کابل از مقادیر مجاز نشود، در خاک دفن شود باید گودالی به عمق ۷۰ سانتیمتر حفر کرد و کابل را در این گودال در خاک نرم (الک شده) به ارتفاع ۲۰ سانتیمتر قرار داد. روی آن را آجر (و بر روی آجر) خاک معمولی ریخت. این عمل سبب می‌شود که از فشار طبقات خاک بر روی کابل و تغییر شکل آن جلوگیری به عمل آید و همچنین در موقع کندن زمین با بیل و کلنگ صدمه‌ای به کابل وارد نیاید.
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.
برخی از مفصل ها به شرح زیر می باشند :
- مفصل V.S : کاربرد آن در مورد کابل های مسلح است و جنس آن از چدن و در فرم های VS8 تا VS64ساخته می شود.
- مفصل PV : کاربرد آن برای انشعاب کابل های پروتودور و در جایی می باشد که نیاز به مفصل چدنی یا فولادی ندارد باشد. (بیشتر در محل اتصالات کوچک) و اغلب در فرم های PV1 تا PV8 ساخته می شود.
منابع: tadbirkara.com و dede.ir
