کابل فشار قوی، رگ حیات شبکه برق

کابل فشار قوی چیست؟ و چه کاربردی دارد؟ انرژی الکتریکی یکی از مهم‌ترین منابع انرژی در عصر حاضر است. این انرژی در بخش‌های مختلف زندگی انسان‌ها، از جمله صنعت، کشاورزی، حمل و نقل و ساختمان‌سازی، مورد استفاده قرار می‌گیرد.

انتقال انرژی الکتریکی از تولیدکنندگان به مصرف‌کنندگان، یکی از چالش‌های مهم در شبکه‌های برق است.
در گذشته، انتقال انرژی الکتریکی عمدتاً از طریق خطوط هوایی انجام می‌شد.

اما این روش دارای معایبی مانند آلودگی صوتی، اشغال فضای زیاد و خطرات ایمنی است. به همین دلیل، امروزه از کابل‌ فشار قوی برای انتقال انرژی الکتریکی در مناطق شهری و صنعتی استفاده می‌شود.

کابل فشار قوی، نوعی کابل الکتریکی است که برای انتقال جریان برق با ولتاژ بالا طراحی شده است. این کابل‌ها دارای عایق قوی هستند که از جریان برق در برابر رطوبت، گرد و غبار و سایر عوامل محیطی محافظت می‌کند.

کابل‌های فشار قوی دارای انواع مختلفی هستند که با توجه به عواملی مانند ولتاژ نامی، جریان نامی، جنس هادی، جنس عایق و جنس روکش، دسته‌بندی می‌شوند.

در این مقاله، به بررسی کابل‌های فشار قوی، از جمله تعریف، کاربرد، انواع، ساختمان، مشخصات، مزایا و معایب، کاربرد، ایمنی، تعمیر و نگهداری و آینده این کابل‌ها خواهیم پرداخت. با سات کابل یکی از تولیدکنندگان و مراکز فروش سیم و کابل همراه باشید.

کابل فشار قوی چیست؟

کابل فشار قوی چیست؟ (HV: high-voltage cable) به کابل‌های ولتاژ بالایی که می‌توانند جریان‌های بیش از ۳۰ کیلو وات را عبور دهند،‌ کابل برق فشار قوی یا کابل قدرت می‌گویند.

به طور کلی این کابل‌ها برای انتقال انرژی الکتریکی در ولتاژ بالا به کار می‌روند. این کابل‌ها شامل یک رسانا و یک عایق هستند.

رسانای کابل فشار قوی معمولا از مس [ قیمت سیم برق ساختمان ] یا آلومینیوم [ قیمت کابل آلومینیومی ] ساخته می‌شود.

مس رسانای بهتری از آلومینیوم است، اما آلومینیوم ارزان‌تر است. عایق کابل فشار قوی معمولا از مواد پلیمری مانند XLPE (پلی اتیلن شبکه‌ای) یا کاغذ روغن‌اندود ساخته می‌شود.

بخوانید تا بیشتر بدانید: تفاوت کابل فشار قوی و فشار ضعیف

کاربرد کابل برق فشار قوی

کابل‌های فشار قوی در بسیاری از صنایع و کاربردها از جمله انتقال برق، نیروگاه‌ها، صنایع نفت و گاز، و زیرساخت‌های شهری استفاده می‌شوند. کاربرد کابل برق فشار قوی عبارتند از:

انتقال برق

کابل‌ فشار قوی برای انتقال برق از نیروگاه‌ها به مراکز مصرف استفاده می‌شوند. این کابل‌ها می‌توانند جریان الکتریکی را با ولتاژ بالا و مسافت طولانی انتقال دهند.

نیروگاه‌ها

کابل‌های فشار قوی در نیروگاه‌ها برای اتصال تجهیزات مختلف مانند ژنراتورها، ترانسفورماتورها، و سیستم‌های کنترل استفاده می‌شوند.

بخوانید تا بیشتر بدانید: انواع کابل برق سه فاز

صنایع نفت و گاز

کابل‌ فشار قوی در صنایع نفت و گاز برای انتقال برق، کنترل تجهیزات، و ارتباطات استفاده می‌شوند.

زیرساخت‌های شهری

کابل‌های فشار قوی در زیرساخت‌های شهری مانند سیستم‌های روشنایی، حمل و نقل عمومی، و سیستم‌های آب و فاضلاب استفاده می‌شوند.

ویژگی های کابل فشار قوی

کابل‌ فشار قوی باید دارای ویژگی‌های خاصی باشند تا بتوانند جریان الکتریکی با ولتاژ بالا را به طور ایمن و موثر انتقال دهند. این ویژگی های کابل فشار قوی عبارتند از:

طول کابل فشار قوی

طول کابل فشار قوی معمولا بین یک متر تا چند صد متر می‌رسد. بیشترین طول برش کابل های ولتاژ بالا اغلب برای انتقال برق در مسافت های طولانی استفاده می شود.

طول کابل فشار قوی به عوامل مختلفی مانند ولتاژ کابل، قطر هادی، نوع عایق و شرایط محیطی بستگی دارد.

کیفیت کابل فشار قوی

کیفیت کابل فشار قوی از عوامل مهمی است که باید در هنگام انتخاب آن در نظر گرفته شود. کابل‌های فشار قوی با کیفیت بالا باید دارای ویژگی‌های زیر باشند:

• مقاومت الکتریکی بالا
• مقاومت مکانیکی بالا
• مقاومت در برابر خوردگی
• مقاومت در برابر آتش

استاندارد کابل فشار قوی

کابل‌های فشار قوی باید مطابق با استانداردهای ملی و بین‌المللی تولید شوند. برخی از استانداردهای مهم کابل‌ فشار قوی عبارتند از:

• استاندارد IEC ۶۰۸۴۰؛ CENELEC HD ۶۳۲
• استاندارد IEC ۶۰۸۴۰؛ CENELEC HD ۶۳۲

مقاومت الکتریکی کم

مقاومت الکتریکی کابل‌های فشار قوی باید کم باشد تا جریان الکتریکی را با کمترین تلفات توان انتقال دهند.

بخوانید تا بیشتر بدانید: انواع سیم و کابل

عایق قوی

عایق کابل‌های فشار قوی باید بتواند جریان الکتریکی با ولتاژ بالا را بدون نشت جریان به اطراف خود حفظ کند.

مقاومت مکانیکی بالا

کابل‌های فشار قوی باید در برابر نیروهای مکانیکی مانند کشش، فشار، و خم شدن مقاوم باشند.

انواع کابل فشار قوی

انواع کابل فشار قوی بر اساس عوامل مختلفی تقسیم بندی می‌شوند، از جمله:

نوع رسانا

کابل‌های فشار قوی معمولا از هسته‌های آلومینیومی یا مسی ساخته می‌شوند. هسته های آلومینیومی سبک‌تر و ارزان‌تر از هسته‌های مسی هستند، اما رسانایی کمتری نیز دارند. هسته‌های مسی رسانایی بیشتری دارند، اما سنگین‌تر و گران‌تر هستند.

نوع عایق

عایق کابل‌های فشار قوی معمولا از مواد پلیمری مانند پلی اتیلن یا پلی پروپیلن ساخته می‌شود. این مواد مقاومت بالایی در برابر جریان‌های الکتریکی و حرارت دارند.

نوع روکش

روکش کابل‌ فشار قوی به‌طور معمول از موادی مانند PVC یا PE ساخته می‌شود. این مواد در برابر آب و سایر عوامل محیطی مقاوم هستند.

انواع کابل فشار قوی را می توان بر اساس معیارهای مختلفی تقسیم بندی کرد :

کابل فشار قوی معمولی

کابل فشار قوی معمولی، ساده‌ترین نوع کابل فشار قوی است. این کابل از یک رسانای مسی یا آلومینیومی، یک عایق و یک روکش تشکیل شده است. رسانای کابل فشار قوی معمولی معمولا به صورت مفتول یا افشان است.

عایق کابل فشار قوی معمولی معمولا از موادی مانند پلی وینیل کلرید (PVC)، پلی اتیلن (PE) یا پلی اتیلن با چگالی بالا (XLPE) ساخته می‌شود. روکش کابل فشار قوی معمولی معمولا از موادی مانند PVC، PE یا پلی اتیلن تقویت شده با الیاف (FRP) ساخته می‌شود.

بخوانید تا بیشتر بدانید: تفاوت سیم مسی و آلومینیومی

کابل فشار قوی سرب‌دار و زره‌دار

کابل فشار قوی سرب‌دار و زره‌دار، برای حفاظت از کابل در برابر آسیب‌های فیزیکی و شیمیایی طراحی شده است. این کابل از یک رسانای مسی یا آلومینیومی، یک عایق، یک روکش و یک لایه سرب یا زره تشکیل شده است.

لایه سرب یا زره، کابل را در برابر آسیب‌های فیزیکی مانند ضربه، سایش و خوردگی محافظت می‌کند.

کابل فشار قوی سه فاز

کابل فشار قوی سه فاز [ قیمت کابل سه فاز ]، برای انتقال برق سه فاز استفاده می‌شود. این کابل از سه رسانای مسی یا آلومینیومی، سه عایق و یک روکش تشکیل شده است. رساناهای کابل فشار قوی سه فاز معمولا به صورت مفتول یا افشان هستند.

کابل فشار قوی گازی

کابل فشار قوی گازی، برای انتقال برق در ولتاژهای بسیار بالا استفاده می‌شود. این کابل از یک رسانای مسی یا آلومینیومی، یک عایق، یک روکش و یک فضای حاوی گاز SF6 تشکیل شده است. گاز SF6، یک گاز عایق عالی است که می‌تواند در ولتاژهای بسیار بالا از کابل محافظت کند.

بخوانید تا بیشتر بدانید: استاندارد رنگ سیم فاز و نول

کابل فشار قوی آلومینیومی

کابل فشار قوی آلومینیومی، از یک رسانای آلومینیومی، یک عایق و یک روکش تشکیل شده است. رسانای کابل فشار قوی آلومینیومی معمولا به صورت مفتول یا افشان است.

کابل فشار قوی روغنی با فشار کم و زیاد

کابل فشار قوی روغنی با فشار کم، از یک رسانای مسی یا آلومینیومی، یک عایق، یک روکش و یک فضای حاوی روغن تشکیل شده است. روغن، یک عایق عالی است که می‌تواند در ولتاژهای بالا از کابل محافظت کند.

کابل فشار قوی روغنی با فشار کم، معمولا برای ولتاژهای بین 60 تا 150 کیلوولت استفاده می‌شود. کابل فشار قوی روغنی با فشار زیاد، معمولا برای ولتاژهای بین 150 تا 230 کیلوولت استفاده می‌شود.

کابل فشار قوی مسی

کابل فشار قوی مسی [ لیست قیمت کابل افشان ]، از یک رسانای مسی، یک عایق و یک روکش تشکیل شده است. کابل فشار قوی مسی، به دلیل هدایت الکتریکی بالاتر نسبت به آلومینیوم، برای انتقال برق در ولتاژهای بالا ترجیح داده می‌شود.

با این حال، کابل‌های آلومینیومی به دلیل وزن کمتر و هزینه تولید کمتر، در برخی موارد جایگزین کابل‌های مسی می‌شوند.

کابل فشار قوی زمینی

کابل فشار قوی زمینی، برای انتقال برق زیر زمین استفاده می‌شود. این کابل از یک رسانای مسی یا آلومینیومی، یک عایق، یک روکش و یک لایه محافظ تشکیل شده است. لایه محافظ، کابل را در برابر آسیب‌های فیزیکی و شیمیایی محافظت می‌کند.

کابل فشار قوی زمینی، معمولا از نوع کابل فشار قوی زره‌دار یا روغنی استفاده می‌شود. این کابل ها، مقاومت مکانیکی و عایق بندی بهتری نسبت به سایر انواع کابل‌های فشار قوی دارند.

اینها برخی از انواع کابل فشار قوی هستند که در کاربردهای مختلف استفاده می‌شوند. انتخاب نوع کابل فشار قوی مناسب، به عوامل مختلفی مانند ولتاژ، جریان، محیط نصب و شرایط کاری بستگی دارد.

سایز کابل فشار قوی

سایز کابل فشار قوی بر اساس ولتاژ و جریان مورد استفاده تعیین می‌شود. در کابل‌های فشار قوی برق، سایز کابل باید به گونه‌ای باشد که بتواند جریان الکتریکی را به صورت ایمنی انتقال دهد و همچنین ولتاژ را تحمل کند.

سایز کابل فشار قوی بر اساس استانداردهای مختلفی تعیین می‌شود که شامل خصوصیاتی مانند قطر و سایز کابل، نوع عایق، ولتاژ و جریان مورد استفاده و ساختار کابل است.

ساختار کابل فشار قوی

کابل فشار قوی یکی از انواع کابل‌های قدرت است که در شبکه‌های انتقال، تامین و توزیع برق به کار می‌رود. این کابل‌ها شامل سیستم عایق بندی از لایه‌های نیمه مخروطی و یک محافظ فلزی هستند که به آن توانایی تحمل جریان‌های بالایی را می‌دهد. ساختار کابل فشار قوی شامل لایه‌های زیر است:

• هسته فولادی: هسته فولادی کابل فشار قوی به عنوان یک سازه مقاوم در برابر فشار و کشش عمل می‌کند.
• روکش آلومینیومی: روکش آلومینیومی کابل فشار قوی به عنوان یک محافظ برای هسته فولادی عمل می‌کند.
• سیم مسی موج دار: سیم مسی موج دار به عنوان رسانا در کابل فشار قوی استفاده می‌شود.
• لایه‌های عایق: لایه‌های عایق کابل فشار قوی به عنوان محافظ برای سیم مسی موج دار عمل می‌کنند.
• شیلد: شیلد به عنوان یک محافظ برای لایه‌های عایق و سیم مسی موج دار عمل می‌کند.
• غلاف: غلاف به عنوان یک محافظ برای شیلد و لایه‌های عایق عمل می‌کند.

مراحل ساخت کابل فشار قوی

مراحل ساخت کابل فشار قوی به صورت کلی به شرح زیر است:

تهیه مواد اولیه

اولین مرحله در ساخت کابل فشار قوی، تهیه مواد اولیه مورد نیاز است. این مواد شامل هادی، عایق، روکش و سایر مواد مورد نیاز مانند سیم نیمه هادی، سیم زره دار و محافظ مکانیکی است.

تولید هادی

هادی کابل فشار قوی معمولا از مس یا آلومینیوم ساخته می‌شود. در این مرحله، مفتول‌های مسی یا آلومینیومی با استفاده از دستگاه‌های نورد و کشش به قطر و شکل مورد نظر تبدیل می‌شوند.

تابیدن هادی

در این مرحله، رشته‌های هادی به دور یکدیگر تابیده می‌شوند تا هادی کابل شکل بگیرد. تعداد رشته‌ها و قطر آن‌ها به ولتاژ کابل بستگی دارد.

عایق بندی

عایق کابل فشار قوی معمولا از مواد پلیمری مانند پلی اتیلن یا پلی پروپیلن ساخته می‌شود. در این مرحله، هادی تابیده شده با استفاده از دستگاه‌های اکسترودینگ، عایق بندی می‌شود.

تابیدن سیم نیمه هادی

سیم نیمه هادی برای محافظت از عایق کابل در برابر آسیب های مکانیکی و الکتریکی استفاده می‌شود. در این مرحله، یک لایه سیم نیمه هادی به دور کابل عایق شده تابیده می‌شود.

زره بندی

زره کابل فشار قوی برای محافظت از کابل در برابر آسیب‌های مکانیکی و نفوذ آب و هوا استفاده می‌شود. در این مرحله، یک لایه سیم زره دار به دور کابل عایق شده و سیم نیمه هادی تابیده می‌شود.

روکش گذاری

روکش کابل فشار قوی برای محافظت از کابل در برابر آسیب‌های مکانیکی و شیمیایی استفاده می‌شود. در این مرحله، یک لایه روکش پلاستیکی مانند PVC یا XLPE به دور کابل زره دار یا بدون زره تابیده می‌شود.

تست و بسته بندی

پس از انجام مراحل فوق، کابل فشار قوی برای بررسی کیفیت و عملکرد آن تست می‌شود. سپس کابل بسته بندی شده و آماده ارسال به بازار می‌شود.

مراحل ساخت کابل فشار قوی با توجه به نوع کابل و مشخصات آن می‌تواند متفاوت باشد. به عنوان مثال، در کابل‌های فشار قوی زیرزمینی، از عایق‌های پلیمری با مقاومت مکانیکی بالا استفاده می‌شود.

همچنین، در کابل‌های فشار قوی هوایی، از زره فولادی یا سیم فولادی بافته شده برای محافظت از کابل در برابر آسیب‌های مکانیکی استفاده می‌شود.

کیفیت ساخت کابل فشار قوی نقش مهمی در ایمنی و عملکرد آن دارد. بنابراین، انتخاب یک تولید کننده معتبر و باتجربه برای ساخت کابل فشار قوی ضروری است.

مزایای کابل فشار قوی

از مزایاهای کابل فشار قوی می‌توانیم به موارد زیر اشاره کنیم:

• انتقال انرژی با ولتاژ بالا: کابل‌های فشار قوی قادر به انتقال انرژی با ولتاژ بالا هستند. این امر برای انتقال انرژی در مسافت‌های طولانی و یا تامین انرژی تجهیزات با توان بالا ضروری است.
• راندمان بالا: کابل‌های فشار قوی با راندمان بالا، انرژی را با حداقل تلفات انتقال می‌دهند. این امر به دلیل استفاده از هادی‌های با سطح مقطع بالا و عایق‌های با کیفیت است.
• ایمنی بالا: کابل‌های فشار قوی با طراحی ایمن، خطرات ناشی از برق گرفتگی و آتش سوزی را کاهش می‌دهند. این امر به دلیل استفاده از عایق‌های ضخیم و مقاوم در برابر حرارت و جریان الکتریکی است.
• دوام و طول عمر بالا: کابل‌های فشار قوی با دوام و طول عمر بالا، نیاز به تعمیر و نگهداری را کاهش می‌دهند. این امر به دلیل استفاده از مواد اولیه با کیفیت و ساخت دقیق است.

معایب کابل برق فشار قوی

• هزینه بالا: کابل‌های فشار قوی به دلیل استفاده از مواد اولیه با کیفیت و ساخت پیچیده، دارای قیمت بالایی هستند.
• وزن بالا: کابل‌های فشار قوی به دلیل ابعاد بزرگ و وزن زیاد، حمل و نقل و نصب آن‌ها را دشوار می‌کنند.
• خطرات زیست محیطی: کابل‌های فشار قوی به دلیل استفاده از مواد عایق حاوی مواد شیمیایی، می‌توانند خطرات زیست محیطی ایجاد کنند.

نتیجه‌گیری

کابل‌های فشار قوی یکی از مهمترین اجزای شبکه‌های برق هستند. این کابل‌ها وظیفه انتقال انرژی الکتریکی با ولتاژ بالا را بر عهده دارند و نقش مهمی در تامین برق پایدار و ایمن جوامع ایفا می‌کنند.

با توجه به اهمیت کابل‌های فشار قوی، لازم است که این کابل‌ها با کیفیت بالا و استانداردهای ایمنی لازم تولید و نصب شوند. همچنین، لازم است که کابل‌های فشار قوی به طور منظم مورد بازرسی و نگهداری قرار گیرند تا از بروز حوادث احتمالی جلوگیری شود.