اگر زمان کافی برای خواندن این مقاله را ندارید، کافیست با مشاوران گستره آبی تماس بگیرید.
کابل فشار ضعیف
هر هادی قابلیت عبور جریان برق از خود را دارد و در صورتی که توسط موادی با خاصیت عایقی از محیط اطراف خود جدا و ایزوله شود و همچنین دارای ولتاژی متفاوت از سطح زمین باشد در این صورت کابل نامیده می شود و کابل فشار ضعیف یکی از انواع کابل برق است که برای انتقال و توزیع انرژی الکتریکی در شبکه برق مورد استفاده قرار می گیرد. اما اینکه کابل برق فشارضعیف چیست می بایست بیشتر درباره آن توضیحاتی را ارائه نماییم؛
اگر زمان کافی برای خواندن این مقاله را ندارید، کافیست با مشاوران گستره آبی تماس بگیرید.
کابلهای فشار ضعیف زمانی استفاده می شوند که ولتاژ نامی بین 50 تا 1000 ولت برای جریان متناوب باشد و البته این مقادیر برای جریان مستقیم بین 75 تا 1500 ولت متغیر است. از این رو می توان نتیجه گرفت که کابل فشار ضعیف برق در معرض فشار و استرس الکتریکی شدید قرار ندارد. توجه داشته باشید که کابهای فشار ضعیف به طور معمول از جنس مس و آلیاژهای آن و یا آلومینیوم ساخته میشوند که می توانند در دو حالت استخوانی و یا افشان در شبکه برق مورد استفاه قرار گیرند. البته لازم به ذکر است که هادی ها در این کابل برق می توانند به شکل هادی های حلقوی، فشرده و یا متراکم شده به کار روند.
علاوه بر آنچه گفته شد می بایست به این نکته اشاره کرد که یک کابل فشار ضعیف می تواند انعطاف پذیری و یا سخت باشد و حتی در مواردی با داشتن زره و شیلد به عنوان کابل فشار ضعیف زره دار و کابل فشار ضعیف شیلد دار مورد بهره برداری قرار گیرد و حتی در مواردی از پوشش خارجی برای عایق هادی در جهت محافظت بیشتر از کابل در برابر فشارهای مکانیکی بهره مند گردد. به طور کلی از موادی خاص از جمله PVC، XPLE و HFFR/LS0H برای عایق کاری کابل برق فشار ضعیف استفاده می شود و امروزه تقاضا برای بهره گیری از این نوع کابلها رشد روز افزونن داشته است و دلیل آن رشد بی سابقه تجهیزات و وسایل الکترونیک در مناطق مسکونی و تجاری و حتی صنعتی است.
کابل های فشار ضعیف به طور معمول در مواردی همچون زیرساختهای شبکه برق، کنترل و هدایت دستگاه به صورت خودکار و در واقع فرآیند اتوماسیون، روشنایی، صدا و امنیت، دوربین های مدار بسته و حتی زنگ خطر آتش به کار می روند.
فاکتور اصلی در انتخاب کابل های فشار ضعیف و متوسط، که در واقع بازه ولتاژ 50 تا 1000 ولت و بیشتر از 1000 ولت را در بر می گیرند، استفاده از این کابلها در انتقال جریان بار و تغذیه توان است. به طور معمول کابلهای فشار ضعیف و متوسط از عایق کاغذی که آغشته به روغن شده است به عنوان عایق استفاده می نمایند که در حالت کلی کاغذی است که به دور سیم پیچیده شده و با عبور از روغن تمامی منافذ کاغذ پوشیده شده و در نتیجه نسبت به رطوبت عایق مناسب برای کابل فرآهم گردیده است. پیشتر اشاره شد که معمولا جنس این کابلهای فشار ضعیف آلومینیوم و یا مس است که البته قابلیت کاربری به صورت تک لایه و چند لایه را دارند.
فرآیند عایق کاری کابلهای فشار ضعیف که LV و کابلهای فشار متوسط که MV خوانده می شوند به این صورت است که ابتدا کاغذی به قطر 0.1 الی 15 میلی متر روی هادی های مسی و یا آلومینیومی در کابل برق مسی و کابل برق آلومینومی به صورت مارپیچ کشیده می شود و پس از قرار داده شدن در حرارت زیاد با دقت خشک می شود و در همین حال از منبعی حاوی روغن با درجه حرارت 110 الی 120 درجه سانتی گراد عبور می نماید. از آنجایی که در درجه حرارت گفته شده روغن سیال است، در نتیجه با عبور از این روغن تمامی منافذ کاغذ همانطور که قبلا گفته شد از روغن پر شده و نسبت به رطوبت نفوذ ناپذیر می شوند از طرفی برای جلوگیری از آسیب های فیزیکی و مکانیکی روی این کابل عایق کاغذی آغشته به روغن یک غلاف حال از جنس سرب یا آومینیوم قرار می گیرد و معمولا از سرب برای غلاف کابل فشار ضعیف و متوسط استفاده می شود چرا که سفت و محکم است و از پایداری و استقامات لازم برای مقابله با خوردگی برخوردار است.
کابلهای فشار ضعیف با استفاده از مواد مختلف عایق کاری می شوند و یکی از این مواد همانطور که اشاره شد کاغذ آغشته به روغن است، با توجه به این که این کابلها با عایق کاغذی و پس از جذب رطوبت توسط روغن این عایق ها حجیم می شوند، لذا برای سبک تر شدن این کابلها، حمل آسانتر، مقاومت در برابر رطوبت و آتش و همچنین مقاومت مکانیکی بیشتر از عایق دیگری یعنی پلی وینیل کلراید یا عایق PVC استفاده شده است. ساختمان کابل فشار ضعیف با عایق PVC همانند حالتی است که با کاغذ عایق کاری شده است و با توجه به اینکه عایق پلی وینیل کلراید است، نیاز به غلاف سربی ندارد. از این کابلها عمدتا در شبکه برق فشار ضعیف استفاده می شود. یکی از معایب این کابلها این است که درجه حرارت بهره برداری این کابلها 70 درجه سانتی گراد و در مقایسه با درجه حرارت بهره برداری کابل عایق کاغذی 80 درجه سانتی گراد کمتر است و این مساله استفاده از مواد پایدار کننده تا کمی جربان شده است و درجه حرارت حین کار می تواند تا 85 درجه سانتی گراد بالا برود ولی به طور کلی از این نوع کابل با مواد عایق پایدارتر فقط در موارد خاص استفاده می شود.
کابلهای هوای خود نگهدار از سری آخر انواع کابل فشار ضعیف می باشند که به طور کلی دارای هادی های آلومینیومی به شکل رشته ای فشرده و متشکل از شش الی تعداد بیشتری رشته می باشد که از پوشش پلاستیک نیمه هادی بهره می برد. از طرفی عایقی که برای این کابلهای فشار ضعیف استفاده می شود از نوع پلی اتیلن مستحکم برای ولتاژهای بالا یا به عبارتی XPLE است و پوشش عایق نیز از جنس پلاستیک نیمه هادی و کاغذ نیمه هادی است. یک نوار آلومینیومی روی پوشش عایقی به عنوان پوشش فلزی و سپس غلافی از پلاستیک مقاوم در برابر اثرات جوی همچون پلی اتیلن یا پلی وینیل کلراید روی پوشش فلزی را می پوشاند. این کابلها برای شبکه توزیع فشار ضعیف مناسبند را که هادی های آلومینیومی با استقامت کششی حداقل 90 N/mm دارد و فازهای این کابل نسبت به هم عایق شده و توسط یک سیم حامل یا نگهدارنده به صورت هوایی کشیده می شوند.
زمانی که کابل دارای پوشش محافظ یا شیلد است به این معنی است که این پوشش از بروز میدان الکتریکی بین یک هادی و سایر هادی ها جلوگیری می کند و به طور معمول برای کابلهایی استفاده می شود که روکش غیرفلزی دارند و در مدارهایی با ولتاژ بالای 2000 ولت برای کابل تک هادی و برای کابلهای چند هادی برای ولتاژ بالاتر از 5000 ولت به کار می روند. اما استفاده از پوشش محافظ یا شیلد می تواند برای کابل فشار ضعیف نیز مورد استفاده قرار گیرد. هدف استفاده از شیلد این است که از هادی ها در مقابل فشار بیش از حد ولتاژ بین هادی ها و عایق جلوگیری می نماید و همچنین به عایق کابل برق پایداری بیشتری می بخشد. در واقع به طور دقیق استفاده از شیلد می تواند از کابل در مقابل تکانه های شدید محافظت کند و همچنین خطرات وارده به کابل را کاهش دهد.
زره یا آرمور در کابلها می تواند زمانی که کابل در معرض فشار زیاد مکانیکی است به کمک آن آمده و در واقع به دلیل سختی و استحکامی که دارد از بروز آسیب فیزیکی و شیمایی در کابل جلوگیری می کند. کابل برق آرموردار می تواند از زرهی از جنس فولاد و یا آلومینیوم که به صورت یکنواخت روی کابل کشیده می شود استفاده نمایند و با این کار فشار مکانیکی را کاهش و عمر مفید و ایمنی کابل را افزایش دهد. به طور معمول زره کابل آرموردار به صورت فولاد روی اندود یا آلومینیوم است که به عنوان یکی از بهترین زره ها در این عرصه به شمار می رود و بری کابل هایی که دارای ضخامتی بین 0 تا 1.500 اینچ هستند زره آلومینیومی دارای ضخامت نامی 25 میل بوده و در صورتی که زره فولاد یا برنز استفاده شود این ضخامت به 20 میل میرسد. از طرفی در صورتی که کابل فشار ضعیف زره دار دارای ضخامت 1.501 اینچ و بالاتر باشد، ضخامت نامی برای آلومینیوم 30، و برای فولاد و برنز 25 میل خواهد بود.