طی سالیان طولانی مرتبا بر نیاز و تقاضای انرژی الکتریکی افزوده شدهاست، با گسترش ارتباط میان شهرها، یا حتی کشورها، نیاز برای انتقال توان زیاد در مسافتهای طولانی به وجود آمد. در نتیجه نیازمندی برای کابل برق به ویژه کابل های فشار قوی برای ایجاد ارتباط موثر در مناطق بین شهری یا کشورها شکل گرفت. عایق کابل های فشار قوی باید استحکام کافی برای عبور زیرزمینی یا دریایی را داشتهباشند. در حال حاضر و با پیشرفت تکنولوژی در دنیای امروز، استفاده از ولتاژهای بالا، مانند ولتاژهایی که در نیروگاها استفاده میشود. همچنین پستهای تبدیل ولتاژ، شبکههای توزیع برق، صنایع مادر و ... نیز ولتاژ بالا کاملا ضروری است، عایق کابل های فشار قوی باید توانایی لازم را داشته باشند. در برق و الکترونیک، مهندسین به ولتاژهای بالاتر از هزار ولت فشار قوی میگویند. ادوات بکار رفته در این ولتاژها و همچنین تجهیزاتش را فشار قوی مینامند.
کابل های فشار قوی و عایق کابل های فشار قوی
کابل فشار قوی و عایق کابل های فشار قوی امروزه مصرف فراوانی دارد. کابلهای با ولتاژ بالا که توانایی انتقال جریانهای بیش از 30 کیلووات را دارند را کابل های فشار قوی یا کابل قدرت میگویند. کابلهای قدرت با عایق کابل های فشار قوی در حالت کلی برای عبور دادن جریان الکتریکی با ولتاژ زیاد مصرف میشوند. این کابلها مانند سایر کابلها شامل یه رسانا و عایق کابل های فشار قوی هستند. یعنی دارای یک سیستم عایق بندی کامل و قدرتمند است. عایق کابل های فشار قوی از لایه نیمه مخروطی و محافظ فلزی تشکیل شده است.
کابل های فشار قوی با حداکثر ولتاژ 170 کیلوولت ساخته میشوند، آنها از آلومینیوم و مس ساخته میشوند. کابل های ولتاژ قوی کابلهای پلاستیکی عایق بندی شده با استفاده از پلی اتیلن متقاطع (XLPE) هستند که نشان دهنده فناوری عایق درجه یک هستند. از همین فناوری در ساخت عایق کابل های فشار قوی استفاده میشود. کابلهای ولتاژ متوسط و بالا بسیار قابل اعتماد هستند و همچنین می توانند از پلاستیکهای مخصوصی ساخته شوند که دارای درجه آتش سوزی باشند، همچنین میتوانند در داخل خانه و در تونلها نصب شوند. این کابلها عمدتا برای ایجاد شبکههای مقاوم در برابر آب و هوا و افزایش قابلیت اطمینان شبکهها استفاده میشوند.
کاربرد کابل های فشار قوی
کابل فشار قوی و عایق کابل های فشار قوی، با توجه به کاربردشان میتوانند متفاوت باشند. کاربرد کابلهای فشار قوی علاوه بر انتقال ولتاژ بالا موارد دیگری نیز است، ازجمله انتقال ولتاژهای قوی و بالا در زیرزمین که در اینجا عایق کابل های فشار قوی اهمیت ویژهای خواند داشت، استفاده از این کابل برای اتصال فیبرهای نوری نیز متداول است، قرارگیری و مصرف کابل قدرت روی دکلهای بزرگ و بین شهری در جادهها را نیز احتمالا تا به حال دیدهاید، مصرف و کاربرد در صنایع و کاربردهای خاص صنعتی نیز از جمله سایر کاربردهای این کابل است.
ساختار کابل فشار قوی و عایق کابل های فشار قوی
تا اینجا در مورد کابلهای فشار قوی توضیحاتی ارائه کردهایم. کابلهای ولتاژ بالا یا همان کابلهای قدرت عموما دارای یک هسته فولادی هستند و روکش آلومینیومی روی هسته قرار دارد. آلومینیوم رسانای خوبی است و در میان فلزات چهارمین فلز رساناست. البته از آلومینیوم به تنهایی برای ساخت کابل های ولتاژ بالا استفاده نمیشود. ویژگی آلومینیوم این است که انعطاف زیادی دارد و مقدار زیادی کشیده میشود. هسته کابل فشار قوی همینطور که گفته شد از فولاد است. فولا در میان فلزات رتبه ده رسانایی را به خود اختصاص داده است.
طول کابلهای قدرت میتواند متغیر باشد، در حقیقت طول و یا مکان برش خوردن یک کابل فشار قوی میتواند از یک متر تا چندصد متر باشد. کابل های قدرت نسبتا کوتاهتر در دستگاهها مورد استفاده قرار میگیرند. کابلهای با متراژ بالاتر و طولانیتر در ساختمانها مصرف میشوند. کابل های با طول زیاد در زیرزمین دفن میشوند یا در کارخانههای صنعتی برای توزیع برق مصرفی بکار میرود. بیشترین و طولانیترین طول برش کابل قدرت برای انتقال نیروی الکتریکی در زیر دریاها و اقیانوس هاست. طولانی ترین کابل که در زیردریا قرار دارد بین نروژ و هلند است. این کابل که نور ند نام دارد طولی در حدود ۶۰۰ کیلومتر طول دارد. همچنین قدرتی برابر ۷۰۰ مگاوات ظرفیت، یعنی برابر با یک نیروگاه بزرگ را منتقل میکند.
انواع کابل فشار قوی
کابلهای قدرت یا کابل های فشار قوی در حالت کلی به دو دسته تقسیم میشوند، کابل قدرت گازی از نوع SF6 و نوع دیگر کابل قدرت روغنی است. نوع اول یعنی کابلهای قدرت گازی نوع SF6 خودشان به چهار دسته دیگر تقسیم میشوند. کابل با فشار داخلی و لوله آلومینیومی اولین مورد است. دومی کابل با فشار داخلی و لوله فولادی، سوم کابل با فشار خارجی و لوله فولادی و دسته چهارم کابل گازی کپسولی پر شده با گاز SF6 نامیده میشود. نوع دوم کابل های فشار قوی نیز دو دستهبندی دارند. دسته اول کابل روغنی با فشار کم و دسته دوم کابل روغنی با فشار زیاد نام دارد. در مورد اول کابل با کاغذ آغشته به روغن رقیق به صورت ایزوله درمیآید. مقاومت الکتریکی کابل روغنی حدودا دو تا سه برابر نوع دیگر با روغن کم است. مورد دوم یا همان کابلهای روغنی با فشار بالا یکی از پرکاربردترین کابلهای فشار قوی هستند که بسیار مورد استفاده قرار میگیرند. در این نوع کابلها، هر کدام از رشتههای سیم با کاغذی آغشته به روغن غلیظ احاطه شدهاند. هر کدام از کلافهای این کابلها را با نواری مسی و پلاستیکی محکم میکنند تا از خروج روغن و عدم ورود هوا جلوگیری شود.
در این مقاله در مورد کابل های فشار قوی و روکش کابل های فشار قوی توضیح دادیم، ناگفته پیداست که کابلها از اصلیترین تجهیزات برای برق رسانی هستند. همچنین با توجه به ساختار و عایق کابل های فشار قوی احتمال آسیب دیدن آنها وجود دارد. اگر سیم و یا کابلها به صورت مرتب خم یا باز شوند میتواند منجر به پارگی شود. عایق کابل های فشار قوی باید مقاومت کافی را دارا باشند تا خطری برای ارتباط و کابل وجود نداشته باشد.
منبع