کابل‌های فشار متوسط: راهکاری کارآمد و حیاتی برای انتقال انرژی الکتریکی
در دنیای پرتکنولوژی امروزی، کابل‌های فشار متوسط نقش بسیار مهمی در انتقال توان الکتریکی به صورت کارآمد و ایمن ایفا می‌کنند. این کابل‌ها برای کنترل سطوح ولتاژ از ۱ کیلوولت تا ۳۶ کیلوولت طراحی شده‌اند، که این ویژگی آنها را برای کاربردهای گسترده‌تر ایده‌آل می‌سازد. استفاده از این نوع کابل‌ها در توزیع انرژی الکتریکی تکفاز یا سه‌فاز، در پست‌های خطوط توزیع و شبکه‌های صنعتی و عمومی، تاسیسات داخلی و خارجی، به‌صورت دفن در زمین (نصب ثابت) و یا داخل کانال رایج است.
کابل‌های ولتاژ متوسط به عنوان یک حلقه حیاتی در زنجیره تامین برق عمل می‌کنند. این کابل‌ها توزیع کارآمد و بدون وقفه انرژی الکتریکی را امکان‌پذیر می‌سازند و از عملکرد بی‌نقص صنایع و مشاغل حمایت می‌کنند. عدم وجود کابل‌های ولتاژ متوسط قابل اعتماد، تأمین برق برای کاربران نهایی را به شدت تحت تأثیر قرار می‌دهد و ممکن است منجر به اختلالات، خرابی‌ها، و زیان‌های اقتصادی گردد.
طبقه‌بندی کاربردها و انواع کابل‌های فشار متوسط
کابل‌های ولتاژ متوسط را می‌توان بر اساس مواد عایق، ساختار و الزامات خاص کاربرد به انواع مختلفی طبقه‌بندی کرد. در ادامه، برخی از انواع رایج کابل‌های ولتاژ متوسط را بررسی می‌کنیم:
1. کابل‌های عایق بندی شده XLPE
کابل‌های عایق بندی شده با XLPE (پلی‌اتیلن با اتصال متقاطع) به طور گسترده برای کاربردهای ولتاژ متوسط استفاده می‌شوند. این کابل‌ها دارای یک هادی هستند که معمولاً از مس یا آلومینیوم ساخته‌شده است و با مواد XLPE عایق شده‌اند.
الف- ساخت و ویژگی‌های کابل‌های عایق بندی شده XLPE
کابل‌های عایق بندی شده XLPE از یک هادی احاطه‌شده توسط عایق XLPE تشکیل شده‌اند که خواص الکتریکی عالی را ارائه می‌دهد. این عایق در برابر رطوبت، گرما، و اشعه ماوراء بنفش مقاوم است و برای نصب در داخل و خارج از خانه مناسب است. این کابل‌ها اغلب دارای یک غلاف محافظ بیرونی هستند که محافظت بیشتری در برابر استرس مکانیکی، مواد شیمیایی، و عوامل محیطی ایجاد می‌کند.
ب- مزایای کابل‌های عایق بندی شده XLPE
کابل‌های عایق بندی شده XLPE مزایای زیادی دارند. آنها تلفات دی‌الکتریک کم و مقاومت عایق بالایی دارند که انتقال کارآمد نیرو را تضمین می‌کند. این کابل‌ها می‌توانند در شرایط اتصال کوتاه مقاومت کنند و آنها را قابل اعتماد و ایمن می‌کنند. همچنین، در برابر خطاهای الکتریکی مقاوم بوده و عملکرد و
کابل‌های فشار متوسط در جریان انتقال توان الکتریکی نقش حیاتی ایفا می‌کنند، اطمینان از توزیع ایمن و کارآمد انرژی را فراهم می‌کنند. در این مطلب، انواع مختلف کابل‌های ولتاژ متوسط از جمله کابل‌های عایق دار XLPE، کابل‌های MI، کابل‌های عایق دار EPR و کابل‌های PILC مورد بررسی قرار گرفته‌اند.
2. کابل‌های عایق دار XLPE
این نوع کابل‌ها از هادی مس یا آلومینیوم با عایق XLPE ساخته شده‌اند. این عایق مقاومت عالی در برابر رطوبت و گرما دارد و در شبکه‌های توزیع برق، سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر و صنایع متنوع استفاده می‌شوند. کابل‌های عایق دار XLPE دارای مزایایی نظیر تلفات کم دی‌الکتریکی و مقاومت عالی عایقی هستند.
3. کابل‌های MI
کابل‌های عایق معدنی (MI) به دلیل مقاومت خود در برابر آتش و استحکام مکانیکی بالا، به ویژه در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی و تولید برق، کاربرد دارند. این کابل‌ها از هادی مسی که توسط عایق اکسید منیزیم پوشانده شده‌اند، تشکیل شده‌اند.
4. کابل‌های عایق دار EPR
کابل‌های عایق دار EPR از هادی با عایق لاستیک اتیلن پروپیلن ساخته می‌شوند. این کابل‌ها از انعطاف پذیری، مقاومت در برابر سایش و خواص حرارتی عالی برخوردارند. کاربردهای اصلی آنها شامل سیستم‌های توزیع برق، پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر و ساختمان‌های تجاری می‌شود.
5. کابل‌های PILC
کابل‌های PILC در گذشته رایج بوده‌اند و از یک هادی با عایق کاغذ آغشته به روغن ساخته شده‌اند. با پیشرفت فناوری، استفاده از آنها کاهش یافته است. با این حال، کابل‌های PILC هنوز هم در برخی از شرایط خاص مزایایی از جمله مقاومت در برابر رطوبت و امتیازات اتصال کوتاه ارائه می‌دهند.
الف- کاربردها
کابل‌های فشار متوسط در صنایع، ساختمان‌های تجاری و مسکونی کاربردهای متعددی دارند. این کابل‌ها می‌توانند انرژی برق را به طور امن و پایدار به ماشین‌آلات صنعتی، تجهیزات HVAC، نورپردازی و لوازم خانگی منتقل کنند.
معرفی ویژگی‌های کابل فشار متوسط
کابل‌های فشار متوسط دارای ویژگی‌ها و ساختارهای متنوعی هستند که بر اساس نیازها و شرایط محیطی مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. ویژگی‌های اصلی این کابل‌ها به شرح زیر است:
1.مقاومت مکانیکی و فیزیکی:
– نوع مسلح کابل فشار متوسط می‌تواند در برابر تنش‌های فیزیکی و مکانیکی خارجی مقاومت کند.
2. مقاومت در محیط‌های خاص:
– نوع سربدار کابل در محیط‌های حاوی هیدروکربن، حلال‌ها، و مواد خورنده مقاوم و در برابر نفوذ آب به‌صورت شعاعی (میدانی) پایدار است.
3. انواع کابل:
– معمولی:
N2XSY, NA2XSY, N2XSEY, NA2XSEY
– مسلح:
N2XSYRY, N2XSYBY, N2XSEYRY, N2XSEYBY, NA2XSYRY, NA2XSYBY, NA2XSEYRY, NA2XSEYBY
– مسلح و سربی:
N2XSYKYRY, N2XSYKYBY, N2XSEKYRY, N2XSEKYBY, NA2XSYKYRY, NA2XSYKYBY, NA2XSEKYRY, NA2XSEKYBY
4. ولتاژ‌های تخصیصی:
– U0/U(Um)=3.6/6(7.2) – 6/10(12) – 8.7/15(17.5) – 12/20(24) – 18/30(36)KV
– نمادهای U0، U، و (Um) به ترتیب نشان‌دهنده ولتاژ اسمی میان هادی و زمین، ولتاژ اسمی میان هادی‌ها، و بیشترین مقدار ولتاژ (بالاترین ولتاژ شبکه) هستند.
5. جزئیات ساختمان:
– سطح مقطع هادی: تک رشته از مقطع ۳۵ تا ۱۰۰۰ میلیمتر مربع یا سه رشته از مقطع ۳۵ تا ۳۰۰ میلیمتر مربع
– تعداد رشته: تک رشته یا سه رشته
– جنس هادی: مس آنیل شده بدون اندود یا آلومینیوم
– نوع هادی: گرد فشرده شده
– عایق: پلی اتیلن کراسلینک شده پایه پروکساید (XLPE)
– اسکرین عایق: مواد نیمه هادی + نوار نیمه هادی
– شیلد فلزی: سیم مسی، نوار مسی یا ترکیبی از سیم و نوار مسی
– پرکننده: PVC یا PE برای کابل‌های سه رشته
– روکش نهایی: PVC یا LSFOH و HDPE
نکات مهم برای انتخاب
در انتخاب کابل‌های ولتاژ متوسط، عواملی نظیر رتبه بندی ولتاژ، رتبه بندی جریان و شرایط محیطی باید مد نظر قرار گیرد. نصب صحیح و نگهداری منظم نیز از اهمیت بسیاری برخوردار است تا کابل‌ها به طور مداوم و با ایمنی عمل کنند.
جمع‌بندی
کابل‌های ولتاژ متوسط با انواع مختلف، هرکدام با ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود، نقش حیاتی در جریان انتقال انرژی الکتریکی دارند. انتخاب مناسب و نصب صحیح این کابل‌ها اساسی برای اطمینان از عملکرد بهینه و ایمنی سیستم‌های برق می‌باشد. هادی‌های کابل فشار متوسط ممکن است از مس یا آلومینیوم باشند و به وسیله‌ی عایق XLPE پوشانده شوند. این عایق مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر رطوبت و گرما دارد و در سیستم‌های توزیع برق، صنایع، و پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر به کار می‌رود. کابل‌های عایق دار XLPE تلفات کم دی‌الکتریکی و مقاومت عالی عایقی دارند.
کابل‌های معدنی (MI) از هادی مسی که توسط عایق اکسید منیزیم پوشانده شده‌اند، تشکیل شده‌اند. این کابل‌ها به دلیل مقاومت در برابر آتش و استحکام مکانیکی بالا، در صنایع نفت و گاز، پتروشیمی و تولید برق مورد استفاده قرار می‌گیرند. کابل‌های عایق دار EPR از هادی با عایق لاستیک اتیلن پروپیلن ساخته می‌شوند. این کابل‌ها از انعطاف پذیری، مقاومت در برابر سایش و خواص حرارتی عالی برخوردارند و در سیستم‌های توزیع برق، پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر، و ساختمان‌های تجاری مورد استفاده قرار می‌گیرند. کابل‌های PILC از هادی با عایق کاغذ آغشته به روغن تشکیل شده‌اند. در گذشته، این کابل‌ها به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گرفتند، اما با پیشرفت فناوری، استفاده از آنها کاهش یافته است. با این حال، کابل‌های PILC هنوز هم در شرایط خاص مزایایی مانند مقاومت در برابر رطوبت و امتیازات اتصال کوتاه دارند.
کابل‌های فشار متوسط در صنایع، ساختمان‌های تجاری و مسکونی کاربردهای گسترده‌ای دارند. این کابل‌ها می‌توانند انرژی برق را به طور ایمن و پایدار به ماشین‌آلات صنعتی، تجهیزات HVAC، نورپردازی، و لوازم خانگی منتقل کنند. در انتخاب کابل‌های ولتاژ متوسط، عواملی نظیر رتبه بندی ولتاژ، رتبه بندی جریان و شرایط محیطی باید مد نظر قرار گیرد. نصب صحیح و نگهداری منظم نیز از اهمیت بسیاری برخوردار است تا کابل‌ها به طور مداوم و با ایمنی عمل کنند. کابل‌های فشار متوسط با ویژگی‌های مختلفی مانند انعطاف‌پذیری، مقاومت در برابر سایش، و مقاومت به رطوبت برخوردارند. انتخاب نوع کابل مناسب بر اساس نیازهای خاص برنامه و شرایط محیطی اهمیت دارد. در مورد کابل‌های عایق دار EPR، لاستیک اتیلن پروپیلن (EPR) ویژگی‌های الکتریکی و حرارتی عالی را فراهم می‌کند. این کابل‌ها عمدتاً در سیستم‌های توزیع برق و پروژه‌های انرژی تجدیدپذیر به کار می‌روند. انعطاف پذیری آنها مزیتی مهم برای نصب در محیط‌های مختلف ایجاد می‌کند.
در مقابل، کابل‌های معدنی (MI) با پوشش اکسید منیزیم برای مقاومت در برابر آتش و شرایط سخت محیطی مورد استفاده قرار می‌گیرند. صنایع نفت و گاز، پتروشیمی، و تولید برق از این کابل‌ها بهره می‌برند. کابل‌های PILC، اگرچه کمتر مورد استفاده هستند، هنوز هم در برخی از سیستم‌های توزیع برق قدیمی و پروژه‌های زیرساختی به دلیل مزایای خود مانند مقاومت خوب در برابر رطوبت استفاده می‌شوند. هر کدام از این انواع کابل، با توجه به ویژگی‌ها و مزایا، در زمینه‌های خاص خود کاربرد دارند. همچنین، استانداردها مانند IEC60502-2 و ISIRI3569-2 برای اطمینان از کیفیت و ایمنی کابل‌های فشار متوسط تعیین شده‌اند. مهمترین نکته در انتخاب و استفاده از کابل‌های فشار متوسط، اطمینان از نصب صحیح و نگهداری منظم آنهاست تا عمر مفید و کارایی بهینه را به دست آورید.
