تحقیق درباره کابل چیست

کابل چیست؟
مقدمه
امروزه در صنعت برق بخش عظیمی از توزیع انرژی الکتریکی ، بویژه در فشار ضعیف بوسیله کابلها انجام می گیرد. البته برای انتقال انرژی الکتریکی فشار متوسط و قوی نیز در برخی موراد از کابلهای مخصوص استفاده می شود. کاربرد کابلها در تاسیسات الکتریکی بسیار وسیع و دارای اهمت زیادی است. کارخانجات کابل سازی انواع بسیار زیادی از کابلها را برای مصارف عمومی و خصوصی تولید می کنند. همچنین صدها هزار نفر تخصص با مهارتهای مختلف در بخشهای گوناگون این صنعت مشغول بکار هستند. البته علاوه بر بخش تولید و فشار قوی نیاز به مهلت و رعایت اصول فنی دارد. کابل وسیله ای است که از دو یا چند سیم هادی الکتریکی تشکیل شده و معمولاً در غلاف محافظی قرار دارد و برای انتقال برق بکار می رود.

مهم ترین و بیشترین عایقی که در ساختمان کابلها بکار میرود P.V.C (پلی وینیل کلراید) است که پرتو دور یا پلاستیک نامیده می شود. P.V.C عایقی غیر قابل اشتعال است و این مزیت خوبی در کابلها میباشد. دارای انعطاف پذیری زیادی میباشد و تنها عیب أن این است که در درجه حرارت حدود صفر و زیر صفر از أن نمیتوان برای عملیات کابل کشی مورد استفاده قرار داد. مواردی مانند ارزانی تولید انبوه و سادگی ساخت باعث شده که بیش از ۹۰ درصد کابلهای فشار ضعیف از این عایق درست شوند.نوعی عایق دیگر بنام PET (پلی اتیلن) برای کابلها بکار میرود که آتشگیر بوده و در مکانهای اختصاصی بکار میرود.در بعضی از کابلها از عایق لاستیکی استفاده می شود که کاربرد زیادی ندارد.هادی کابل ها از جنس مس و یا آلومینیوم میباشند. در صورتیکه بخواهیم از کابلی با هادی آلومینیوم برای کابل کشی هوایی استفاده کنیم باید یک رشته آن فولاد باشد.

ساختمان کابل ها
کابلها بر اساس نوع کاربردی که دارند بسیار متنوع هستند و به شکلهای گوناگون در بازار یافت می شود. ساختمان و اجزای تشکیل دهنده کابلهای مخابراتی کاملا با کابلهای مورد استفاده در صنعت برق فشار قوی و فشار ضعیف تفاوت دارند. اما بطور کلی کابلها همواره از دو قسمت اصلی هادی و عایق تشکیل شده اند. تفاوت کابلها ناشی از نوع کاربرد آنهاست. یعنی نوع کاربردشان موجب می شود که جنس ، شکل ، تعداد ، سطح مقطع هادیها و عایقها با یکدیگر تفاوت داشته باشند. این تفاوتها موجب تقسیم بندی کابلها می گردد.

یکی از اصلی ترین وسایل در صنعت برق هدایت این انرژی توسط سیم و کابل هاست .نقش کابل ها بسیار پر اهمیت است که می بایست اصول اولیه در انتخاب و نصب و کاربرد و شرایط نگهداری از آن را به درستی اجرا نمود تا موجبات خسران در این سیستم نگردد. در این مبحث به کابلهای مورد استفاده در پست های برق فوق توزیع و انتقال می پردازیم .

کابلهای بکار رفته در پست های فشار قوی از لحاظ کاربرد و سطح ولتاژ به سه دسته کابلهای فشار متوسط ، فشار ضعیف و کابلهای فرمان سیستم های حفاظتی تقسیم بندی می شوند. در انتخاب کابل ها دانستن خصوصیاتی همچون مواد عایقی ، جنس و تعداد هادیها، سطح مقطع هادیها، جنس غلاف و زره دارای اهمیت می باشد . انتخاب صحیح کابل و نصب آن اهمیت دارد . انتخاب بدون رعایت اصول و استاندارد ها باعث تلفات بیش از اندازه در کابل و یا از بین رفتن خود کابل میشود . لذا با شناخت اصول و استانداردهای تعریف شده برای کابل ها سعی می کنیم بهره وری در این سیستم را به بیشینه برسانیم :

کابل در حقیقت نوعی هادی است که دارای پوشش عایقی می باشد. ساختمان کابل از بخشهای مختلفی تشکیل شده است که عبارتند از هادی، عایق، پوسته عایق، پوسته هادی، پوسته فلزی، پرکننده، زره و غلاف که هر یک وظیفه خاصی را بعهده داشته و در مجموع قابلیت هدایت الکتریکی و استقامت الکتریکی، مکانیکی و شیمیایی کابل را برآورده می سازند.
در ساختمان کابل ها به طور عمده دو دسته مواد هادی و عایق بکار می روند. کابلها اغلب از هادیهایی در مرکز، پوشش عایقی، پوسته در اطراف هادی و عایق، زره و غلاف بیرونی جهت حفاظت در برابر اثرات شیمیایی و مکانیکی تشکیل می گردند.

. پوسته بکار رفته در اطراف هادی برای جلوگیری از تخلیه جزئی بین هادی و عایق بکار می رود، به همین دلیل باید اتصالات این پوسته با پوشش عایقی بطور کامل برقرار باشد.
پوسته فلزی کابل شامل سیم ها و نوارهایی است که در راستای طول کابل، در اطراف آن، زیر یک غلاف بیرونی پیچیده می شوند. این مجموعه مسیری را با امپدانس بسیار پایین برای جریان های اتصال کوتاه فراهم می آورند.

برای برسی کابلها ابتدای امر باید واژه هایی که توسط آن کابلها را دسته بندی می کنیم را بشناسیم :
– مغزی: هادیهای قرار گرفته در داخل کابل که وظیفه انتقال توان را بعهده دارند.

– پوسته: لایه ای که وظیفه کنترل میدان الکتریکی را در درون عایق بعهده دارد. همچنین سطح یکنواختی را در مرزهای عایقی ایجاد کرده و به پرکردن فضای خالی در این مرزها کمک می کند.
– غلاف: پوشش استوانه ای شکل یکپارچه و پیوسته فلزی یا غیرفلزی که معمولاً اکسترودشده می باشد.

– غلاف بیرونی: غلاف غیرفلزی که جهت اطمینان از حفاظت کابل در برابر عوامل خارجی، بر روی پوششهای فلزی بکار می رود.
– غلاف فلزی: غلافی که معمولاً از جنس سرب، آلیاژ سرب، آلومینیوم و یا آلیاژ آلومینیوم می باشد و بصورت صاف یا موجدار بر روی مغزی (های) کابل بکار می رود تا از لحاظ مکانیکی حفاظت آن را برآورده سازد.

– غلاف جداکننده: غلاف داخلی که بین دو پوشش فلزی غیر هم جنس بکار می رود.
– زره: پوششی که از نوار(ها) یا سیمهای فلزی تشکیل شده و عموماً جهت حفاظت کابل در برابر اثرات مکانیکی خارجی بکار می رود.
– پوسته فلزی (شیلد): لایه فلزی زمین شده ای که جهت محدودکردن میدان الکتریکی درون کابل و محافظت از آن در برابر اثرات الکتریکی خارجی بکار می رود. غلاف فلزی و زره هم می توانند نقش شیلد را بعهده بگیرند.

– پوسته هادی: پوسته ای الکتریکی که از مواد فلزی یا غیرفلزی نیمه هادی تشکیل شده و روی مغزی های بهم تابیده بکار می رود تا با یکنواخت کردن سطح خارجی هادی و میدان روی آن از بروز تخلیه جزئی در فواصل احتمالی بین عایق و هادی جلوگیری کند.

– پوسته عایق: پوسته ای الکتریکی که از مواد غیرفلزی یا فلزی نیمه هادی تشکیل شده و عایق را می پوشاند. این پوسته با محدود کردن میدان الکتریکی مغزی ها از تخلیه جزئی و نشت جریان بین مغزی ها و سایر لایه های پوشاننده جلوگیری می کند.

– پوشش داخلی: پوششی غیرفلزی که مجموعه مغزی های (و در صورت وجود پرکننده های) یک کابل چند مغزی را در بر گرفته و بر روی پوشش محافظ بکار می رود.
– پرکننده: موادی که جهت پرکردن فضای خالی باقیمانده بین مغزی های یک هادی چند مغزی بکار می رود.
– عایق ترموپلاستیک: عایق ساخته شده از جنس پلاستیک که در محدوده حرارتی مربوط به مشخصه پلاستیک، در اثر گرم شدن شل شده و در اثر سردکردن، مجدداً سخت می شود. این نوع عایق در هنگام شل شدن انعطاف پذیر بوده و قادر به شکل گرفتن می باشد.

– عایق کراس لینک شده: عایق ساخته شده از مواد ترموپلاستیک یا کوپلیمر یا ترکیبی بر پایه یکی از این مواد که ساختار مولکولی داخلی آن تحت فعل و انفعالات شیمیایی از قبیل جوش دادن و یا پروسه های فیزیکی از قبیل تابش، تغییر می یابد

فهرست مطالب
مقدمه 1
ساختمان کابلها 2
خصوصیات کابلها : 5
هادیها 6
عایقها 6
غلاف کابلها 6
جریان مجاز قابل تحمل 7
افت ولتاژ در کابل 7
شرایط نصب و قرار دادن کابلهای برق 7
برای انتخاب کابلهای قدرت، پارامترهای زیر باید در نظر گرفته شود: 8
برای انتخاب کابلهای کنترل پارامترهای زیر باید در نظر گرفته شود: 8
متعلقات کابل : 11
کابل کششی : 11
کدگذاری کابل : 13
کدگذاری براساس نوع و شکل هادی های کابل : 15
کابل های رایج در پست های فشار قوی: 17
کابل NYY-J 17
کابل NYCY 18
کابلهای فشار متوسط و فشار ضعیف: 19