ساختمان کابل های برق


ساختمان کابل های برقکابل ها براساس نوع کاربردی که دارند بسیار متنوع هستنند و به شکل های مختلفی در بازار یافت می شوند.ساختمان و اجزای تشکیل دهنده کابل های مخابراتی کاملا با کابل های مورد استفاده در صنعت برق فشار قوی و ضعیف تفاوت دارند؛ اما به طور کلی کابل ها همواره از دو قسمت اصلی هادی و عایق تشکیل شده اند.تفاوت کابل ها ناشی از نوع کاربرد آنهاست، یعنی نوع کاربردشان موجب می شود که جنس، شکل، سطح مقطع و تعداد هادی ها و عایق ها با یکدیگر تفاوت داشته باشند. این تفاوتها موجب تقسیم بندی کابل ها می گردد.هادی ها:هادی ها از سیم مسی تقریبا خالص و دارای انعطاف قابل قبول یا از آلومینیوم یا آلیاژهای مخصوص ساخته می شوند.سطح مقطع هادی ها با توجه به مقدار جریان عبوری و نوع کاربرد، در اندازه های گوناگون و شکل های متفاوت ساخته می شوند.الف) دایره ای تک رشته با علامت اختصار«re» و چند رشته با علامت اختصاری «rm»ب) مثلثی (سه گوش) تک رشته ای با علامت اختصاری«se» و چند رشته ای با علامت اختصاری«sm»عایق ها:عایق سیم ها و غلافی که روی کابل قرار می گیرند، معمولا از جنس پلاستیک pvc (پلی ونیل کلراید)است.البته عایق های دیگری همچون کاغذ و برخی ترکیبات شیمیایی در بعضی کابل های مخصوص قرار می گیرند.این عایق ها باید براساس شرایط کاری و محیطی و نوع مصرفی که دارند، از استحکام مکانیکی و مشخصه های الکتریکی لازم برخوردار باشند.برای جلوگیری از اشتباه و جهت تشخیص سیم های کابل از یکدیگر، عایق سیم های هادی را در رنگ های مختلف انتخاب می کنند. در ذیل رنگبندی عایق سیم ها بر اساس استاندارد VDE0271 آلمان و۶۰۷ موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران (ISIRI 607) مشخص شده است:تعداد سیم های کابل                رنگ عایق سیم ها۱                                                    سیاه۲                                            آبی روشن سیاه۳                                      سبز و زرد- آبی روشن- سیاه۴              ( سبز و زرد- سیاه- آبی روشن- قهوه ای) یا (سیاه- آبی روشن- قهوه ای- سیاه)۵           (سبز و زرد- مشکی- آبی روشن- قهوه ای- سیاه)یا(سیاه- آبی روشن- قهوه ای- سیاه- سیاه)۶         و بالاتر سیم حفاظت سبز و زرد و بقیه سیم ها دارای عایقی به رنگ سیاه با شماره های سفید که شماره گذاری از داخل به خارج می باشد.غلاف کابل هابرای حفاظت کابل ها در برابر عوامل محیطی و ضربات مکانیکی آنها را به وسیله یک یا چند لایه (غلاف) از جنس فلز (مس، سرب و فولاد)، کاغذ و مواد پلاستیکی به ویژه pvc می پوشانند. کابل ها با توجه به لایه های خارجی آنها به انواع مختلفی تقسیم می شوند.جریان مجازجریان مجاز عبوری از سیم ها و کابل ها به گونه ای تعین می شود که در هر نقطه ای از کابل، حرارت تولید شده در هادی های آن به خوبی به محیط اطراف منتقل شود؛ به طوری که درجه حرارت عایق در سطح هادی سیم ها و کابل های پی.وی.سی از ۷۰ درجه سانتی گراد تجاوز نکند.جریان های مجاز عبوری داده شده برای کابل های برق وقتی در داخل خاک قرار می گیرند، بر مبنای قرار گرفتن کابل به روی بستری از ماسه نرم است که پس از خاک ریزی به روی کانال سطح آن آجر فرش شود.به علاوه، کابل در مسیر خود می تواند از داخل تعداد محدودی لوله، فولادی که طول هیچ یک از آنها بیشتر از ۶ متر باشد عبور کند.جریان مجاز کابل هایی که در هوای آزاد قرار دارند، براساس ضریب بار۱ و در هوای با درجه حرارت ۳۰ درجه سانتی گراد است.جریان مجاز کابل هنگامی که کاملا در داخل آب قرار گرفته باشد ۱۵/۱ برابر جریان در کابل قرار گرفته در خاک است. اما باید توجه داشت که وقتی قسمتی از کابل در خاک یا هوای آزاد باشد، این قسمت ها تعیین کننده جریان عبوری از کابل هستنند.افت ولتاژ در کابلدر شبکه های پخش الکتریکی اندازه سطح مقطع کابل تنها براساس جریان مجاز عبوری از آن انتخاب نمی شود؛ بلکه طول کابل که متناسب با افت ولتاژ است نیز عامل تعین کننده ای به شمار می آیدشناخت کابل:کابل های فشار ضعیف:شامل انواع کابل های مسی و آلومینیومی عایق شده با پلیمر های مختلف می باشند که در سطح ولتاژی 600 تا 1000 ولت قرار دارند. این کابل ها برای انتقال الکتریسیته در کاربردهای مختلف از روشنایی تا انتقال نیروی محرکه به الکترو موتورها و ... استفاده می شوند.دامنه بسیار گسترده ای از کابل های فشار ضعیف وجود دارد که به صورت اختصاصی برای محیط های عملیاتی که در آن مورد استفاده قرار می گیرند طراحی شده اند. دامنه محصولات شامل کابل های ضد آتش (IEC 331: برای استفاده در محیط های حساس که اطفاء حریق بسیار حائز اهمیت می باشد), مقاوم در برابر شعله (IEC 332: برای مناطقی که احتمال آتش سوزی وجود دارد و اطفاء حریق لازم نیست ولی کابل نمی بایست شعله ور گردد), غلاف سربی (ایجاد یک حفاظ کلی در برابر نفوذ هیدروکربن ها، گاز های خورنده و آب) و کابل های مسلح (ایجاد حفاظت مکانیکی), کم دود, بدون هالوژن, مقاوم در برابر هیدروکربن ها و مواد نفتی می باشد.کابل های فشار متوسط :کابل هایی با عایق XLPE و هادی مس یا آلومینیوم می باشند که در سطح ولتاژی 1 تا 36 کیلو ولت قرار داند و به صورت گسترده در مناطق شهری و صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند.کابل های فشار متوسط ما بر اساس استاندارد IEC و یا جایگزین های BS و VDE تولید می گردند.سیم و کابل های فشار قوی:کابل های فشار قوی و فوق فشار قوی با هادی مس یا آلومینیومی و عایق XLPE و سطح ولتاژی بالاتر از 36 کیلو ولت ساخته می شوند.عایق XLPE با استفاده از خط CCV که توسط کامپیوتر کنترل می شود بر روی هادی تزریق می گردد. عایق XLPE تزریق شده می بایست ساختار کریستالی کاملا یکنواخت داشته و عاری از هر گونه ناخالصی و خلل و فرجی باشد. در نقاط کلیدی خط CCV کنترل کیفیت های ضروری نیز اعمال می شود.عایق XLPE از نظر فیزیکی و شیمیایی بسیار متمایل به تشکیل زنجیره با مولکول های آب می باشد. اگر آب یا بخار آب در لایه عایق وجود داشته باشند باعث ایجاد این زنجیره ها و پایین آمدن میزان مقاومت الکتریکی عایق می شوند.سیم و کابل های ساختمانی:سیم و کابل های ساختمانی وظیفه تقسیم برق در ساختمان را بر عهده دارند. این نوع سیم و کابلها ساختارهای متفاوتی دارند. از جمله این ساختارها میتوان به کابلهای Flexible اشاره کرد که هادی آنها بایستی Flexible باشد . عایقهای به کار رفته در آنهاPVC 70 ºC یا PVC 90 ºC یا Rubber میباشد. این نوع کابل ها میتواند به صورت شیلددار بافت مسی ساده یا قلع اندود تولید گردد.کابلهای Heat Resistant دسته دیگری از این گروه میباشد که علاوه بر Flexible بودن هادی، عایق آنها می بایست Silicon Rubber باشد. این نوع عایق دارای تحمل حرارتی 180° C خواهد بود و برای بالا بردن تحمل حرارتی بیشتر آنها و نیز حفاظت عایق در برابر صدمات مکانیکی از روکش Glass Fiber Braid استفاده میشود.کابلهای ابزار دقیقکابل های ابزار دقیق در سیستم های کنترلی جهت ارسال/دریافت علائم (سیگنال های) دیجیتال و آنالوگ به/از تجهیزات و حسگرها (سنسور) استفاده می شوند.این کابل ها اصولا در سطح ولتاژی 24-110 ولت و/یا جریان نامی 4-20 میلی آمپر قرار دارند. کابل های ابزار دقیق می بایست در برابر تداخل امواج الکتریکی محافظت گردند.کابلهای ضد آتش ، کابلکابل های ضد آتش می بایست قادر باشند در مقابل آتش، آتش همراه با آب و/یا آتش همراه ضربه های مکانیکی مقاومت کنند.کابل هایی که در اماکن عمومی و سیستم های اضطراری نظیر مدارات آژیر اطفاء حریق و سیستم های روشنایی اضطراری مورد استفاده قرار می گیرند می بایست به عنوان ابتدایی ترین موارد، سلامت انسان ها و کابل کشی ها را با انتشار گازهای اسیدی با خطر مواجه نسازد.این کابل ها می بایست خفه کننده آتش و کم دود باشند. به عبارت دیگر این کابل ها نباید با از بین رفتن منشا آتش به سوختن ادامه دهند و یا آتش را به نقاط دیگر انتقال داده، یا دودی ایجاد کنند که مانع از دیدن چراغهای اضطراری یا راه خروجی شود.