لایه های کابل (ساختار کابل قدرت) بخش دوم

لایه سوم : عایق / Insulation

جهت ایزوله شدن هادی کابل و عدم انتقال جریان الکتریکی و نشتی آن، از مواد عایقی نظیر PVC و XLPE ( به طور معمول ) برای ناحیه عایقی در کابل استفاده می شود. PVC متداول ترین عایق در بین خریداران و تولید کنندگان کابل ( به خصوص در رنج ولتاژ های پایین ) می باشد. در مقالXLPE بیشتر در کابل های فشار متوسط و فشار قوی کاربرد دارد. این عایق در قیاس با ، مقاومت عایقی بالاتر، طول عمر بیشتر و قدرت تحمل درجه حرارت های بالاتر را دارد، همچنین به موارد فوق می توان، تحمل بیشتر در برابر مواد شیمیایی را اضافه نمود. اما از آنجایی که انعطاف پذیری (خم شدن) XLPE کمتر و قیمت بیشتری نسبت به PVC دارد، استفاده از آن در سطوح ولتاژ پایین (LV) با اقبال کمتری نسبت به PVC رو به رو می باشد. این لایه به طور معمول در کابل های فشار ضعیف دومین لایه ( اولین لایه بعد از هادی ) در ساختار کابل خواهد بود.

لایه چهارم : اسکرین عایق / Insulation Screen

جنس این عایق به مانند مورد گفته شده در بخش دو از جنس مواد نیمه رسانا بوده و عملکردی مشابه مورد گفته شده در بخش دو را دارد. (معمولا در ساختار کابل های ولتاژ متوسط MV و ولتاژ بالا HV از این لایه استفاده می گردد.) در کابلهایی که فاقد نوار نیمه‌هادی کاغذی هستند، این لایه به طور مستقیم با شیلد در ارتباط است. از سوی دیگر اگر کابل‌ها دارای نوار نیمه‌هادی کاغذی باشند، این اتصال از طریق نوار نیمه‌هادی برقرار می‌شود.

لایه پنجم : فیلر یا پرکننده / Filler

این بخش را نمی توان به عنوان یک لایه در ساختار کابل نام گذاری کرد اما با توجه به نام گذاری های قبلی و از آنجایی که معمولا استفاده از آن بعد از لایه های زیرین یاد شده در قبل است، در این بخش قرار گرفته است. معمولا جهت یکنواخت کردن کابل های چند رشته (Multi Core) پس از قرار گیری چند رشته از سیم ها در کنار هم، برای فراهم کردن لایه ای یکنواخت روی آن ها ( جهت آسان شدن مراحل اضافه کردن سایر لایه ها روی مجموعه این هادی ها در کنار هم ) فضای خالی بین رشته سیم ها با مواد پلیمری نرمی به نام فیلر یا پرکننده پر می شود. (به عنوان مثال جهت پر کردن فضای خالی بین رشته سیم های 2.5×1 در کابل 2.5×3 )

لایه ششم : نیمه‌هادی کاغذی

این لایه از کابل ساختاری نوار مانند دارد. این نوار از جنس کاغذ موج دار یا الیاف بافته شده است و به دو دلیل در کابل های فشار متوسط و فشار قوی در ساختار کابل مورد مصرف قرار می‌گیرد: (معمولا در این سطوح در ساختار کابل از آن ها استفاده می گردد.)

ایجاد اتصال الکتریکی هادی های شیلد به لایه اسکرین عایق

حفاظت لایه اسکرین عایق از تماس مستقیم با رشته‌های اسکرین و جلوگیری از صدمه زدن سیم‌های شیلد به لایه اسکرین عایق مخصوصاً در زمان وقوع اتصال کوتاه ( در صورت وقوع اتصال کوتاه، جریان زیادی از لایه شیلد عبور می‌کند که در اثر عبور این جریان، لایه شیلد افزایش دمای چشمگیری خواهد داشت و در نتیجه احتمال فرورفتگی شیلد در لایه نیمه‌هادی افزایش می یابد). نوار نیمه‌هادی کاغذی به صورت مارپیچ طور بر روی لایه نیمه هادی قبل از خود قرار می‌گیرد.

002 2
ساختار لایه های کابل

لایه هفتم : شیت هادی یا شیلد (غلاف) / Conductor Sheath or Shield

غلاف یا سپر رسانا، که به علت تلفظ انگلیسی آن به شیلد یا شیت هادی معروف است، معمولا بصورت نواری از مس یا گاه آلیاژ سرب به عنوان سپری در برابر امواج الکترومغناطیس کابل تعبیه می گردد. علاوه بر مورد فوق، این لایه مسیری جهت عبور جریان های خطا و نشتی در کابل می باشد. ( شیلد در یک نقطه از دو سر کابل زمین می شود.) شیلدهای سربی سنگین تر و عموما اتصال آن ها ( Termination ) دشوار تر از نمونه مسی می باشد، اما عموما ظرفیت جریان خطای بالاتری را دارند. این ناحیه بعضا با نام اسکرین فلزی یا Metallic screen نیز شناخته می شود.

علت استفاده از شیلد در کابل های کنترل و ابزاردقیق

(shield in instrument and control cables) : همانطور که می دانید، در کابل های کنترلی، جریان کابل محدود و در بیشترین حالت معمولا در حد چند آمپر است، این کابل ها معمولا جهت نمایش و انتقال یک دیتا در نقطه ای دیگر مورد استفاده قرار می گیرند. تغییراتی اندک در جریان این کابل ها می تواند موجب اختلال در دیتای انتقالی آن ها گردد. از این رو با قرار دادن لایه ای به اسم شیلد در ساختار آن ها، این کابل ها را از تاثیرات اعمالی به وسیله میدان های مغناطیسی ایجاد شده در اطراف آن ها ( که متعاقبا موجب ایجاد جریان القایی در این کابل ها می شود. ) مصون می دارند. موارد ایجاد کننده این میدان می تواند خواه کابل قدرتی باشد که در نزدیکی این کابل ها قرار دارد. خواه یک موتور الکتریکی در کنار آن ها ( تاثیر میدان های کابل های درون موتور ) و یا یک نویز از سایر دستگاه ها و فرستنده های مجاور (شیلد در ساختار این کابل ها معمولا در دو نقطه ابتدا و انتهای کابل، جهت انتقال جریان های ایجاد شده بر روی این لایه به زمین وصل می شود)

علت استفاده از شیلد در کابل های قدرت یا پاور
  • (shield in power cables) : بحث شیلد یا غلاف در کابل های قدرت کمی متفاوت است. علاوه بر مواردی که در کابل های ابزاردقیق و کنترل گفته شد، این لایه در ساختار کابل جهت تحمل شرایط جریان اتصال کوتاه نیز به کار می رود. به تعبیری دیگر، این لایه در ساختار کابل های قدرت در واقع سیستم حفاظتی زمین (نقش ارتینگ در ساختار کابل) کابل را تشکیل می دهد . به تعبیر ساده تر استفاده از شیلد یا غلاف در ساختار کابل قدرت را می توان معمولا به بخش های زیر خلاصه نمود نمود :
  • محافظت از کابل در برابر نویز ها و میدان های مغناطیسی خارجی و سایر کابل های مجاور و بالطبع محافظت از کابل های مجاور در برابر اثرات سو و نویز های ایجاد شده توسط خود کابل (معمولا در سطح ولتاژ پایین LV)
  • محافظت از کابل های مجاور از اثرات مغناطیسی ایجاد شده توسط کابل (معمولا در سطح ولتاژ متوسط MV و ولتاژ بالا HV)
  • محافظت از افراد و تجهیزات نزدیک به کابل در شرایط خطا و خرابی – ارتینگ (معمولا در سطح ولتاژ متوسط MV و ولتاژ بالا HV)
  • محافظت از کابل در برابر نفوذ آب (جنس شیلدر در این حالت معمولا از جنس سرب یا آلیاژهای آن است – استفاده در محیط هایی که احتمال نفوذ آب در کابل وجود دارد.)

ادامه دارد…

003 2
کابل 20 کیلو ولت مسی با سطح مقطع 6 میلیمتر

منابع : tadbirkara.com و پارس الکتریک و mobinsanatrastin.com

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

جدیدترین مقالات

شبکه های اجتماعی

محصولات

محصولات

در دانیال نور بیابید...