آشنایی با کابل- بخش اول

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: کابل یک یا چند هادی (تک یا چند رشته ای) است به طوری که هرهادی به وسیله عایق واحد عایق کاری گردیده و مجموعه هادی‌ها در داخل یک و یا چند پوشش اضافی از مواردی با جنس‌های مختلف قرار گرفته باشد. در هر کابل ولتاژ روی سطح آخرین عایق از هادی نسبت به زمین صفر ولت و ولتاژ در روی سطح هادی نسبت به زمین برابر با ولتاژ فازی و ولتاژ بین دو هادی در کابل‌های چند هسته‌ای یا تک هسته ای، دو و چند تایی موازی هم، ولتاژ خط می‌باشد.

 
از کابل‌ها برای توزیع انتقال الکتریکی در فشار ضعیف_ فشار متوسط و قوی و همچنین از کابل‌های در برخی موارد جهت کنترل و انتقال سیگنال‌های الکتریکی استفاده می‌گردد. در نتیجه جهت انتخاب کابل مناسب و استفاده درست از آن نیاز به مهارت، تخصص کافی، رعایت اصول فنی و شناخت ساختمان داخلی آن می‌باشد.

ساختمان کابل

ساختمان کابل‌ها با توجه نوع کاربرد، مقدار و نوع جریان و ولتاژ، تعداد هادی، محل و نوع نصب و موارد دیگر با هم متفاوت می‌باشد، اما به طور کلی همه کابل‌ها از دو قسمت اصلی هادی و عایق تشکیل شده اند، ولی در بعضی مواقع تن‌ها هادی و عایق برای یک کابل مناسب کافی نبوده و از کناف (زره) و شیلد جهت محافظت بیشتر استفاده می‌کنند. تقسیم بندی کابل‌ها بر اساس جنس، شکل، سطح مقطع و تعداد هادی ها، عایق، ولتاژ و نوع نصب شان متفاوت می‌باشد. شکل زیر چند نمونه کابل را نشان می‌دهد.

 

هادی کابل

هادی‌ها جهت عبور جریان الکتریکی با سطح مقطع‌های استاندارد (نرم شده) و به شکل‌های گرد و مثلثی، تک رشته و چند رشته‌ای ساخته می‌شوند. جنس هادی‌ها معمولا از مس تقریبا خالص که دارای انعطاف قابل قبولی بوده و یا از آلومینیوم یا آلیاژهای مخصوص آن می‌باشد. هادی‌ها باید از نظر استحکام مکانیکی و هدایت الکتریکی مناسب باشند. شکل هادی‌ها در داخل کابل را با علامت اختصاری زیر در روی کابل مشخص می‌کنند.

re: گرد تک رشته

rm: گرد چند رشته

Se: مثلثی تک رشته

Sm: مثلثی چند رشته

۸۱، ۰۰۱

 

 

عایق کابل‌ها

هادی‌ها برای جلوگیری از اتصال کوتاه به یکدیگر در کابل‌های چند رشته‌ای و جلوگیری از اتصال کوتاه بین هادی‌ها و زمین و محیط اطراف به موادی به عنوان عایق الکتریکی نیاز دارند. استفاده از عایق دور یک هادی جهت جدایی بین هادی‌ها به کار می‌رود. بیشتر عایق‌های کابل را پلیمر و ندرتا کاعذ آغشته به روغن تشکیل می‌دهند. جنس و تعداد لایه‌ها را با توجه به نوع کابل و کاربرد آن انتخاب می‌کنند. برای محافظت در مقابل نیروهای فیزیکی و آسیب‌های شیمیایی، یک پوشش خارجی یک لایه و یا چند لایه روی عایق و هادی قرار می‌گیرد.

مهمترین جنس عایق‌های کابل عبارتند از:

۱: عایق پلاستیکی، پروتودور یا پی وی سی (PVC)

محدوده کارکرد حرارتی PVC بین ۶۰ تا ۲۵۵ درجه سانتی گراد می‌باشد. کابل‌های با روکش PVC، دارای پایداری مناسبی در مقابل روغن، اسیدها، قلیاها، نورخورشید، گرما، باد و خراش می‌باشند؛ و همچنین تغییر فرمول آن باعث ایجاد یک پوشش خارجی مناسب برای کابل‌های گوناگون که در شرایط مختلفی هیتند می‌شود. مانند کابل‌های آنتن، کابل‌های کنترل، کابل‌های روشنایی و کابل‌های ویژه دفن مستقیم در زمین یا دیوار و …. از مزایای این عایق می‌توان، غیر قابل اشتعال بودن و ثبات شیمیایی بالا (کهنه نشدن) را نام برد. از این کابل‌های با عایق PVC، در انتقال و توزیع انرژی الکتریکی کارخانجات و شبکه‌های الکتریکی تا یک کیلوولت استفاده می‌گردد.

۲: عایق پلی اتیلن PET

پلی اتیلن ویژگی‌های الکتریکی مناسبی دارد و با توجه به ثبات دی الکتریک بسیار کم آن، مقاومت عایقی بسیار بالایی برای استفاده در مدارات فرکانس بالا دارد. پلی اتیلن بسیار سفت و سخت می‌باشد. عیب این عایق انعطاف پذیری کم و قابل اشتعال بودن می‌باشد؛ که مشکل قابل اشتعال بودن را با استفاده از روکش خارجی PVC حل می‌کنند. کابل با عایق پلی اتیلن در ولتاژهای بالای KV۲۰ به کار می‌رود.

۳: عایق‌های لاستیکی مانند تفلون

تفلون دارای خواص الکتریکی، حدود تغییرات وسیع حرارتی و مقاومت شیمیایی بسیار عالی می‌باشد، ولی پایداری مناسبی در برابر تشعشع هسته‌ای و ولتاژ بالا ندارد. تفلون قابل تزریق بوده و برای تزریق عایق سیم و کابل به صورت طولی به کار می‌رود. تفلون را تن‌ها باید روی هادی‌های با پوشش نقره یا نیکل تزریق کرد.

۴: کاغذهای آغشته به روغن مخصوص

کابل‌های با عایق کاغذی اشباع شده، برای ولتاژهای بالا ۵ / ۳ تا ۶۳ کیلووات ساخته می‌شود این نوع کابل را کابل کمربندی نیز می‌گویند. این کابل فشار قوی و مناسب برای نصب مستقیم در زیرزمین بوده و در محل هایی که امکان زنگ زدگی و خوردگی وجود دارد مانند پمپ بنزین‌ها و مناطق نفتی نباید استفاده گردد.

رنگ عایق کابل‌ها

برای جلوگیری از اشتباه و تشخیص سیم کابل‌ها از یکدیگر، عایق سیم‌های هادی را در رنگ‌های مختلف انتخاب می‌کنند که با توجه به تعداد هادی‌ها در داخل کابل و استاندارد ساخت کابل متفاوت می‌باشد. جدول زیررنگ بندی عایق سیم‌ها را مطابق با استاندارد VDE و موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران نشان می‌دهد.

برای شناسائی رنگ عایق سیم‌های کابل جهت هماهنگ سازی از علامت گذاری جدید روی کابل‌ها استفاده می‌کنند که در جدول‌های زیر این کد‌ها آورده شده است. هسته‌های رنگی باید به صورت زیر استفاده شود. سبز_زرد باید همواره به عنوان هادی حفاظتی استفاده شود. این هسته در هیچ کاربرد دیگری نباید استفاده گردد. هسته آبی به عنوان هادی خنثی استفاده می‌شود. از این هسته می‌توان مطابق نیاز استفاده نمود، اما نه به عنوان هادی حفاظتی. اگر کابل مربوطه به منبع تغذیه سیستم‌های مخابراتی باشد از هسته سبز_زرد باید به طور مشخص به عنوان هادی حفاظتی استفاده شود.