کابل‌های خودنگهدار برق: کاربردها، انواع، جنس و استانداردها

مقدمه

کابل‌های خودنگهدار برق، یکی از تجهیزات کلیدی در سیستم‌های توزیع انرژی هستند که به‌واسطه طراحی خاص و استفاده از عایق‌های مناسب، ایمنی و کارایی بالایی را ارائه می‌دهند. در این مقاله، به بررسی دقیق‌تر جنس هادی، عایق، سایزها، کاربردها، ولتاژها و جریان‌های قابل‌تحمل این کابل‌ها پرداخته می‌شود. اطلاعات ارائه‌شده برای مهندسان برق و متخصصین حوزه طراحی شبکه‌های توزیع، بسیار مفید خواهد بود.

عایق کابل خودنگهدار چیست؟

عایق کابل‌های خودنگهدار از لایه‌هایی از مواد عایقی ساخته می‌شود که به‌طور مستقیم بر روی هادی قرار می‌گیرد و آن را در برابر عوامل محیطی و ولتاژ بالا محافظت می‌کند. این کابل‌ها معمولاً شامل سه یا چهار هادی فاز و یک یا چند هادی نگهدارنده هستند که تمامی آن‌ها توسط لایه‌های عایقی و حفاظتی پوشانده می‌شوند.

جنس هادی و عایق کابل خودنگهدار

هادی‌های کابل خودنگهدار

هادی‌های کابل‌های خودنگهدار معمولاً از جنس‌های زیر ساخته می‌شوند:

1. آلومینیوم:

• پرکاربردترین ماده برای هادی‌ها به دلیل وزن سبک و هزینه پایین.
• هدایت الکتریکی مناسب برای ولتاژهای پایین و متوسط.
• مقاومت بالا در برابر خوردگی.

2. آلیاژ آلومینیوم:

• برای افزایش استحکام مکانیکی و مقاومت کششی.

3. مس:

• در موارد خاص و در سیستم‌های با جریان بالا یا حساس استفاده می‌شود.
• هدایت الکتریکی بالاتر نسبت به آلومینیوم، اما هزینه بیشتری دارد.

عایق‌های کابل خودنگهدار

عایق این کابل‌ها بسته به شرایط محیطی و نوع کاربرد، از مواد زیر ساخته می‌شود:

1. PVC (پلی‌وینیل‌کلراید):

• مقاومت در برابر آب و هوا.
• قیمت مناسب.
• مناسب برای ولتاژهای پایین (تا 1 کیلوولت).

1. XLPE (پلی‌اتیلن کراسلینک‌شده):

• مقاومت حرارتی بالا.
• مناسب برای ولتاژهای متوسط و بالا (تا 33 کیلوولت).

1. PE (پلی‌اتیلن):

• مقاومت شیمیایی بالا.
• مناسب برای محیط‌های مرطوب و شرایط سخت.

سایزها و دامنه ولتاژ و جریان

سایز هادی‌ها

کابل‌های خودنگهدار در سایزهای مختلف تولید می‌شوند که رایج‌ترین آن‌ها عبارت‌اند از:

• 35، 50، 70، 95، 120، 150، 185 و 240 میلی‌متر مربع.
  هر سایز بسته به ظرفیت انتقال جریان، شرایط محیطی و نیازهای پروژه انتخاب می‌شود.

ولتاژهای قابل‌تحمل

• کابل‌های خودنگهدار معمولاً در ولتاژهای زیر استفاده می‌شوند:

  • 0.6/1 کیلوولت: برای شبکه‌های توزیع کم‌فشار.

  • 10 و 20 کیلوولت: برای خطوط توزیع ولتاژ متوسط.

  • 33 کیلوولت: در برخی موارد خاص برای توزیع ولتاژ بالا.

جریان‌های قابل‌تحمل

• میزان جریان قابل‌تحمل به سایز هادی و دمای محیط بستگی دارد. به‌عنوان‌مثال:

  • کابل با سایز 50 میلی‌متر مربع و عایق XLPE می‌تواند جریانی حدود 160 آمپر را تحمل کند.

  • کابل 120 میلی‌متر مربع، جریان حدود 280 آمپر را پشتیبانی می‌کند.

کاربردهای کابل خودنگهدار

این کابل‌ها در شبکه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند:

1. شبکه‌های شهری:

   • کاهش خطرات ناشی از تماس با خطوط برق.

2. مناطق جنگلی:

   • مقاومت بالا در برابر رطوبت و اشعه ماورای بنفش.

3. محیط‌های صنعتی:

   • مقاومت در برابر مواد شیمیایی و ضربات مکانیکی.

4. روستاها و مناطق دورافتاده:

   • کاهش هزینه‌های نگهداری و نصب.

استانداردهای کابل‌های خودنگهدار

رعایت استانداردها برای تضمین کیفیت و عملکرد کابل ضروری است. استانداردهای مرتبط شامل موارد زیر هستند:

• IEC 60502: کابل‌های ولتاژ پایین و متوسط.

• IEC 60840: کابل‌های ولتاژ بالا.

• BS 7870: برای خطوط هوایی.

• ASTM B231: استاندارد هادی‌های آلومینیومی.

چالش‌ها و محدودیت‌ها

• نصب دقیق برای جلوگیری از آسیب به عایق.

• هزینه بالاتر عایق‌های XLPE نسبت به PVC.

• محدودیت جریان عبوری در مقایسه با کابل‌های مسی.

یک مثال کاربردی از پروژه واقعی

در پروژه توزیع برق یک منطقه کوهستانی، از کابل خودنگهدار با هادی آلومینیوم و عایق XLPE در سایز 95 میلی‌متر مربع استفاده شد. این کابل‌ها توانستند ولتاژ 20 کیلوولت را با جریان حدود 200 آمپر به‌خوبی انتقال دهند و خرابی‌ها و قطعی‌های مکرر ناشی از شرایط جوی را به حداقل برسانند.

جمع‌بندی و پیشنهادات

کابل‌های خودنگهدار با تنوع در جنس هادی و عایق، انتخابی مناسب برای خطوط توزیع برق در شرایط مختلف هستند. انتخاب سایز مناسب و رعایت استانداردها، بهره‌وری و طول عمر شبکه را تضمین می‌کند. مهندسان باید بسته به شرایط محیطی و نوع پروژه، از عایق و هادی مناسب استفاده کنند.

پیشنهادات

• استفاده از نرم‌افزارهای طراحی شبکه برق برای انتخاب سایز مناسب کابل.

• آموزش پرسنل نصب برای جلوگیری از آسیب به عایق کابل.

برای آشنایی بیشتر با فروشندگان فعال در صنعت سیم و کابل اینجا کلیک کنید.