درباره نحوه تشخیص سیم فاز و نول و سایز کابل برق بیشتر بدانید.
درباره نحوه تشخیص سیم فاز و نول و سایز کابل برق بیشتر بدانید.
کابل HVDC یا کابل جریان مستقیم، کابلی ولتاژ بالاست که از دههی 1950 در اروپا برای مصارف تجاری استفاده از آن رواج یافت. در این کابلِ جریان مستقیم، جریان بار الکتریکی در یک جهت و بهصورت یکنواخت حرکت میکند؛ بنابراین، این نوع کابل نسبت به کابلهای جریان متناوب، توان الکتریکی بیشتری را میتواند تحمل کند و برای انتقال برق در مسافتهای طولانی تا بیش از 50 کیلومتر بهکار میرود. از این نوع کابل میتوان برای مصارف زمینی و زیردریایی با توان بین 100 تا 1000 مگاوات و ولتاژهای بالا تا 600 کیلوولت استفاده کرد. نسل جدید کابلهای HVDC میتوانند تا مسافتی بیش از 2500 کیلومتر نیز انتقال نیرو را انجام دهند و در زیرساختهای اغلب تجهیزات صنعتی اروپایی نیز بهکار گرفته شدهاند.
یک کابل HVDC بهترتیب از لایههای زیر ساخته شده است:
از کابل HVDC برای انتقال برق در سطح وسیع استفاده میشود. معمولاً جریان برق را از طریق این نوع کابل، میان نیروگاهها و مراکز برق شهری منتقل میکنند. کاربرد دیگر این کابل، انتقال برق در زیردریاییهاست. اتصالدهندههای HVDC اغلب در مرزهای ملی یا منطقهای برای تبادل نیرو بهکار میروند؛ مثلاً در مرزهای آمریکای شمالی و کانادا از این کابل استفاده شده است. از دیگر کاربردهای رایج کابلهای HVDC، جمعآوری برق تولیدی در ژنراتورهای بادی ساحلی و انتقال آن از طریق کانالهای زیرآبی به ساحل است.
کابلهای HVDC در انواع مختلف برای کاربردهای گوناگون طراحی شدهاند. دو نوع متداول از کابلهای HVDC در بازار وجود دارند: تکقطبی یا تکهادی و دو قطبی یا دو هادی. معمولاً برای هر پروژهای این کابلها با ویژگیهای متناسب با شرایط فیزیکی و مکانیکی ساخته میشوند. از جمله مهمترین کابلهای HVDC ساخته شده میتوان به انواع زیر اشاره کرد:
این سؤال همیشه در ذهن مهندسان و پیمانکاران وجود داشته است که برای انجام پروژهای که به دست گرفتهاند از کابل مسی استفاده کنند یا به سراغ کابل آلومینیومی بروند؟ مقایسه قیمت کابل مسی و آلومینیومی در بازار نشان میدهد که کابل آلومینیومی ارزانتر است ولی کابل مسی هم از جهت رسانایی و هم از جهت انعطافپذیری بهتر است.
با این حال برای پاسخ به این سؤال در ابتدا باید به طور جامع به مقایسه کابل آلومینیومی و مسی بپردازیم و کاربردها و خواص هر یک را بررسی نماییم. در نهایت شما می توانید با توجه به مقتضیات پروژه خود و همچنین میزان منابع مالی که برای آن در نظر گرفتهاید، تصمیم بگیرید که کابل مسی یا آلومینیومی را به دیگری ترجیح دهید.
برای خرید سیم ارت کلیک کنید.
مهمترین علت استفاده از مس در سیم برق، رسانایی بالای آن برای جریان الکتریکی است. عنصر مس رسانایی بیشتری نسبت به عنصر آلومینیوم دارد به طوری که رسانایی فلز آلومینیوم فقط حدود ۶۰ درصد فلز مس است و به همین نسبت سیم یا کابل آلومینیومی هم از رسانایی ضعیفتری نسبت به سیم یا کابل مسی برخوردار است.
این ویژگی مس باعث قیمت بالاتر آن شده است به همین دلیل امروزه در برخی از نقاط به جای مس از آلومینیوم استفاده میشود. البته این اتفاق به کمک استفاده از آلیاژهای بهبود یافته در هادیهای آلومینیومی، رونق بیشتری گرفته است. با این حال میتوان گفت که هنوز مس شاخصترین مادهی هادی انرژی الکتریکی است که در صنعت استفاده میشود. سیم مسی در انواع سیم افشان، نیمهافشان، مفتولی، گرد و تخت ساخته میشود. مهمترین مزایای سیم و کابل مسی را میتوان در موارد زیر دید:
رسانایی الکتریکی زیاد
مصرف انرژی کمتر به دلیل مقاومت الکتریکی کمتر
تحمل بیشتر در مقابل تنشهای الکتریکی به دلیل وجود مقاومت مکانیکی بیشتر نسبت به آلومینیوم
مقاومت مناسب در مقابل خمش و چرخش تا حدود ۷ برابر بیشتر نسبت به آلومینیوم
مقاومت بیشتر در مقابل خوردگی و فرسایش نسبت به آلومینیوم
سیم آلومینیومی معمولاً در یک پوشش پلاستیکی قرار میگیرد و در سه نوع زمینی، زرهدار و کابل خودنگهدار استفاده میشود. مهمترین کاربردهای سیم و کابل آلومینیومی در سیستمهای برق ساختمانهای مسکونی، خطوط انتقال نیرو، توزیع برق در خطوط آب و برق و از همه مهمتر سیمکشی داخلی برای برخی از هواپیماها است.
مهمترین مزایای آلومینیوم نسبت به مس را میتوان اینچنین برشمرد:
قیمت ارزانتر کابل آلومینیومی نسبت به مس
نصب فوری و راحت
وزن کم
هدایت الکتریکی یکسان
جابجایی ساده
کاهش خطر سرقت به دلیل قیمت پایین
از معایب کابل آلومینیومی، واکنش با اکسیژن یا اکسیداسیون در درازمدت است. بنابراین در پروژههایی که قصد استفاده دراز مدت از تجهیزات برقی را دارید بهتر است به جای آلومینیوم از مس استفاده کنید.
مقایسه سیم و کابل مسی با آلومینیومی از جهت کاربرد مهمترین بخش این مقاله است که میتواند برای بسیاری راهگشا باشد. مطابق با برخی از اسناد تاریخی، اولین کاربرد کابلهای آلومینیومی در ایستگاههای قطار صورت گرفت. در سال ۱۸۸۰ مسئولان خطوط راه آهن شیکاگو متوجه شدند که خطوط مسی در حال خراب شدن هستند ولی هنگامی که آلومینیوم جایگزین شد متوجه شدند که اکسیدآلومینیومی که به دلیل گذر جریان از کابلها بر روی کابلها مینشیند، عایقی ایجاد میکند که در برابر دود لوکوموتیو مقاومت مینماید و از کابلها محافظت میکند.
یک سیم آلومینیومی با یک و نیم برابر سطح مقطع نسبت به یک سیم مسی برای عبور مقدار جریان مشابه، دو برابر سبکتر از یک سیم مسی است. به همین دلیل است که استفاده از کابل آلومینیومی در خطوط برق فشار قوی که جریان باید فواصل زیادی را برای رسیدن به مقصد طی کند، رایج شده است.
همچنین در خطوط برق هوایی به دلیل سبک بودن آلومینیوم معمولاً از این نوع سیم استفاده میشود. به طور کلی امروزه روند جایگزینی آلومینیوم به جای مس به خصوص درخطوط فشار ضعیف در صنایع مختلف رو به گسترش است. بهبود آلیاژهای آلومینیوم برای نیازهای مهندسی برق یکی از مهمترین شاخههای پژوهشی در جهان است به طوری که هر چند وقت یکبار از یک آلیاژ جدید رونمایی میشود.
از این آلیاژها در تولید قطعات الکترونیکی و میکروالکترونیکی مانند خازن استفاده میشود. از کابلهای آلومینیومی همچنین به طور گسترده در تولید ترانسفورماتور و موتورهایی که ولتاژ پایین دارند، استفاده میگردد.
در مجموع میتوان گفت که آلومینیوم به دلیل ویژگیهایی مانند وزن و هزینه کمتر نسبت به مس، برای استفاده در خطوط انتقال و توزیع برق به مس ترجیح داده میشود و برای سیمکشی برق در محل زندگی، لوازم خانگی و ساختمانهای مختلف از آن استفاده میشود.
از سیم و کابل مسی هم در موقعیتهای زیادی استفاده میشود که مهمترین موارد آن به شرح زیر است:
سیمهای مسی ساختمانی، آهنرباهای الکتریکی، کابلکشیهای بینشهری، ساخت موتورهای الکتریکی ماشینهای برقی، موتورهای مبدل جریان مستقیم به متناوب، پمپهای شارژ الکتریکی ماشینهای برقی، سیستمهای روشنایی، صنعت ساخت کولر گازی و کابل شبکه اینترنت و انتقال دادهها.
در مورد مصرف ساختمانی سیم و کابل مسی باید بدانید که طبق استانداردهای ملی ایران به شماره ۳۰۸۴ جنس رسانای انعطافپذیر در گروه ۵ در سیمکشی ساختمان، فقط باید مسی باشد ولی در رساناهای مفتولی و نیمهرسانا با سطح مقطع ۱۰ میلیمتر به بالا میتوان از کابلهای آلومینیومی استفاده کرد.
برای خرید انواع سیم و کابل می توانید از سایت ما اقدام نمایید.
کابلهای خود نگهدار دارای هادی آلومینیومی و عایق پلی اتیلن شبکه ای یا کراس لینک هستند و برای نصب این کابل ها روی پایه ها باید از سیم نگهدارنده استفاده شود که نوع این سیم برای کابلهای فشار قوی از فولاد و برای فشار ضعیف از آلیاژ آلومینیوم است. در کابل خودنگهدار فشار ضعیف از سیم نگهدارنده بعنوان سیم نول نیز استفاده می گردد.در کابل های خود نگهدار در واقع شش رشته هادی فاز که از جنس آلومینیوم سخت هستند به صورت فشرده به یکدیگر تابیده شده اند که چنین ویژگی مطابق با استانداردهای بین المللی است.
در کل می توان گفت این کابل ها برای تامین و توزیع جریان برق در خطوط هوایی با ویژگی کارایی بالا و هزینه کم استفاده می گردد
کاربرد اصلی کابلهای خودنگهدار تأمین برق در خطوط هوایی است تا از بروز حادثه پیشگیری کنند. از دیگر مشخصات کابل خودنگهدار میتوان به هزینه پایین نصب این نوع کابلها نسبت به کابلهای لخت اشاره کرد. در عین حال نسبت به کابلهای مسی لخت، کارآیی بیشتری نیز دارد. این کابلها دارای یک روکش یا عایق هستند که از جنس پلیاتیلن و یا کراس لینک شده XLPE و به رنگ مشکی است. برای رشتههای مسنجر هم از عایق پلی اتیلن با چگالی بالای HDPE استفاده میشود.
این نوع از کابلها از نظر تعداد رشتهها به دو نوع 5 رشتهای و 6 رشتهای تقسیم میشوند. مشخصات هر یک از این نوع کابلها عبارت است از:
در کابلهای خودنگهدار 5 رشتهای از هادیهای آلومینیومی استفاده میشود. تولید این نوع از کابلها براساس استانداردهای بینالمللی ASTM B231 است. برای هادل نول و مسنجر هم از آلیاژ آلومینیوم استفاده میشود.
مشخصات کابل خودنگهدار شش رشتهای به این صورت است که از جنس آلومینیوم سخت و مطابق با استاندارد بین المللی ASTM B231 تولید میشوند. البته تفاوتشان با نوع 5 رشتهای در آلیاژ مسنجر است که از نوع 7 رشتهای با آلیاژ فولاد گالوانیزه پرکن ساخته شدهاند.
این نوع از کابلها برای خطوط بدون سیم زمینی مناسب هستند. همچنین از آنها برای مناطقی که ممکن است با صاعقه روبرو شوند، کاربرد دارند. اگر نتوانید سیم فاز یا سیم زمین را تعویض کنید و یا از نظر اقتصادی برایتان هزینه زیادی را در بر داشته باشد، کابل خودنگهدار بهترین گزینه است.
در شهرهای بزرگ که بافت شهری فرسوده در آنها زیاد است و یا قسمتی از شهر خیابانهای کم عرض و غیراستاندارد دارد، بهترین راه برای جلوگیری از بروز خطرات ناشی از برق گرفتگی یا آتشسوزی کابلهای برق شهری، استفاده از کابلهای خودنگهدار است.
همچنین در صورت نبود تجهیزات و تردد ماشینآلات در مناطق کوهستانی و دور از دسترس از کابلهای خودنگهدار استفاده میشود.
هر نوع کابلی که بخواهید استفاده کنید، معایب و مزیتهای خاص خود را دارد. این نوع کابلها هم بدون نقص و عیب نیستند. در هر حال کابل خودنگهدار مزیتهای بیشماری را هم به همراه دارند. در ابتدا لازم است با معایب و سپس با مزیتهای کابل خودنگهدار آشنایی پیدا کنید.
قیمت بالای مس باعث شده است تا برخی از افراد سودجو با قطع کابلهای مسی اقدام به سرقت و فروش آنها کنند. این در حالیست که خطرات ناشی از قطع کابل را نیز به جان میخرند. تلفات ناشی از سرقت کابلهای مسی گاهی به 4 درصد نیز میرسد. البته این مشکل فقط برای کابلهای هوایی و زمینی نیست و در مورد کابلهای خودنگهدار هم چنین مشکلی وجود دارد. در واقع استفاده از این نوع کابل مانع از سرقت نشده است.
از دیگر معایب کابل خود نگهدار افزایش تلفات فنی و به هدر رفتن انرژی الکتریکی است. یکی دیگر از معایب این نوع از کابلها نداشتن روکشهای مقاوم است. در واقع روکشهای این نوع کابلها بعد از چند سال در مقابل نور آفتاب نرم میشوند و یا در مناطق کوهستانی به دلیل سرمای زیاد، ترک برمیدارند. بارش باران هم مزید بر علت میشود و در صورت صدمه دیدن روکش، خاموشی پی در پی جریان برق شهری را به دنبال دارد. مگر اینکه برای تولید این کابلها از مواد اولیه مرغوب استفاده شود که تا سالها پایدار و مقاوم بمانند.
اتصال شبکه و سیم مسی به کابل خودنگهدار و آلومینیوم هم یکی دیگر از معایب این نوع از کابلهاست. قرار گرفتن دو آلیاژ مس و آلومینیوم باعث خوردگی آنها میشود و قطعی برق و آرک زدن را در پی دارد. در هر صورت استفاده از این کابلهای روکشدار نسبت به کابلهای لخت هادی، تا حد زیادی از بروز خطرات و حوادث پیشگیری میکند. در ادامه مزیتهای این نوع از کابلها را هم بررسی میکنیم.
مزایا و معایب کابل های خودنگهدار ارتباط کمی نیز با هم دارند. اگرچه سرقت در سیمهای مسی هوا و خودنگهدار نیز وجود دارد. اما در مورد کابلهای هوایی و سیمهای مسی، حدود 8 تیر هوایی در نظر گرفته میشود که با سیم مسی و بدون خارج شدن از محدوده مجاز ولتاژ برقرار میشد. همین امر باعث میشد تا سارقان به راحتی مقدار زیادی از کابلهای مسی را قطع کنند.
این در حالیست که در نصب کابلهای خودنگهدار بیش از 4 یا 5 تیر در نظر گرفته نمیشود. زیرا باعث بروز تلفات و افت ولتاژ انتهای خط میشود. با این حساب تلفات ناشی از سرقت کابل خودنگهدار هم تا حدودی کمتر و خسارت ناشی از آن کاهش مییابد.
به طور کلی مزیتهای استفاده از این نوع کابلها عبارت است از: