انتقال انرژی الکتریکی به عنوان یکی از ارکان اصلی توسعه اقتصادی و اجتماعی در هر کشوری، نیازمند زیرساختهای مناسب و کارآمد است. یکی از اجزاء کلیدی در این زیرساختها، کابلهای برق هستند که به انواع مختلفی تقسیم میشوند. انواع کابلها از جمله کابلهای آلومینیومی زمینی و هوایی (خودنگهدار) جزء این زیرساختها به شمار میروند. انتخاب صحیح نوع کابل بسته به عوامل متعددی نظیر شرایط محیطی، هزینه، قابلیت اطمینان و نیازهای خاص پروژه صورت میگیرد. در این مقاله به بررسی جامع این دو نوع کابل پرداخته میشود.
کابل آلومینیومی زمینی
.۱ تعریف
کابل آلومینیومی زمینی به کابلهایی اطلاق میشود که برای نصب در زیر زمین طراحی شدهاند. این نوع کابلها به گونهای ساخته میشوند که قادر باشند در برابر شرایط سخت زیرزمینی، نظیر رطوبت، فشار، مواد شیمیایی و دیگر عوامل آسیبزننده مقاومت کنند. کابلهای زمینی معمولاً با استفاده از عایقهای ضدآب و مقاوم در برابر فشار طراحی میشوند تا ایمنی و کارایی بالایی داشته باشند.
۱.۲ کاربردها
کابلهای آلومینیومی زمینی عمدتاً در شبکههای توزیع برق، تأسیسات زیربنایی و سیستمهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرند. برخی از کاربردهای مشخص این کابلها عبارتند از:
- توزیع برق در مناطق شهری: در پروژههای توسعه شهری، کابلهای زمینی به دلیل زیبایی بصری و حفاظت در برابر خطرات جوی معمولاً استفاده میشوند.
- صنایع: در کارخانجات و صنایع، این کابلها برای انتقال انرژی به ماشینآلات و تأسیسات صنعتی استفاده میشوند.
- پروژههای کل زیرساخت: در پروژههای عمومی و زیرساختی، نظیر شبکههای حمل و نقل و سایر تأسیسات، استفاده از کابلهای زمینی به دلیل ایمنی و کارآیی توصیه میشود.
۱.۳ انواع کابلهای آلومینیومی زمینی
بر اساس کاربرد و شرایط نصب، کابلهای زمینی به چند دسته تقسیم میشوند:
- کابلهای عایقدار: این نوع کابلها با عایقهای مقاوم در برابر رطوبت و فشار تولید میشوند و معمولاً در مناطق مستعد سیلاب و رطوبت مورد استفاده قرار میگیرند.
- کابلهای با عایق PVC: این کابلها عموماً برای نصب در شرایط عمومی و در پروژههای غیرحرفهای و سنتی استفاده میشوند.
- کابلهای با عایق XLPE: این کابلها به دلیل مقاومت بالای خود در برابر دما و مواد شیمیایی برای کاربردهای خاص، نظیر صنایع پتروشیمی و نفت و گاز، انتخاب میشوند.
۱.۴ سطح ولتاژ
کابلهای آلومینیومی زمینی در سطوح ولتاژ متنوعی طراحی میشوند. معمولاً این کابلها از سطح ولتاژ ۰.۶/۱ کیلوولت تا ۳۳ کیلوولت یا حتی بالاتر قابل تهیه هستند. انتخاب سطح ولتاژ بسته به نیازهای خاص پروژه و شرایط عملیاتی متغیر است.
۱.۵ مزایا و معایب
- مزایا:
- حفاظت فیزیکی و نفوذناپذیری: کابلهای زمینی در برابر عوامل جوی و آسیبهای فیزیکی حفاظت میشوند.
- ایمنی بیشتر: به دلیل نصب در زیر زمین، خطر برقگرفتگی و حوادث ناشی از برقگرفتگی کاهش مییابد.
- زیبایی و نظم شهری: عدم نمایش کابلها در سطح زمین باعث زیبایی شهرها میشود.
- معایب:
- هزینه بالا: هزینه نصب و نگهداری این کابلها نسبت به کابلهای هوایی معمولاً بیشتر است.
- مشکلات در تعمیر و نگهداری: در صورت بروز عیوب، تعمیر و نگهداری کابلهای زیرزمینی نیاز به حفاری و کارهای اضافی دارد.
کابل هوایی (خودنگهدار)
.۱ تعریف
کابل هوایی یا کابل خودنگهدار، یک نوع کابل است که برای نصب بر روی پایههای هوایی طراحی شده است. این کابلها معمولاً به گونهای طراحی میشوند که با کشش مناسب بر روی تیرکهای برق قرار گیرند و به راحتی در محیطهای هوایی نصب شوند. ویژگی مهم این کابلها این است که معمولاً نیازی به عایقکاریهای اضافی ندارند و میتوانند در معرض عوامل جوی مختلف قرار گیرند.
۲.۲ کاربردها
کابلهای هوایی (خودنگهدار) بیشتر در شبکههای توزیع و انتقال انرژی الکتریکی به کار میروند. این کابلها در شرایط مختلفی از جمله:
- توزیع برق در مناطق روستایی: بخاطر هزینههای پایین و نصب آسان، این نوع کابلها در مناطق روستایی و دورافتاده کاربرد زیادی دارند.
- شبکههای توزیع شهری: در بسیاری از شهرها، کابلهای هوایی برای تأمین برق به مشترکین خانگی و صنعتی استفاده میشوند.
- کشاورزی و باغداری: در مزارع و باغها برای تأمین برق به تجهیزات آبیاری و برقی استفاده میشوند.
۲.۳ انواع کابلهای هوایی
کابلهای هوایی به چند دسته اصلی تقسیم میشوند:
- کابلهای خودنگهدار با عایق PVC: این نوع کابلها برای نصب در شرایط جوی معمولی استفاده میشوند و به نسبت هزینه کمتری دارند.
- کابلهای خودنگهدار با عایق XLPE: این کابلها به دلیل مقاومت بیشتری که دارند، معمولاً در محیطهای سخت و شرایط جوی نامساعد به کار میروند.
- کابلهای هوایی چندرسانهای: این نوع کابلها برای انتقال دادههای الکتریکی و مخابراتی نیز استفاده میشوند.
۲.۴ سطح ولتاژ
کابلهای هوایی (خودنگهدار) معمولاً در سطوح ولتاژهای مختلف از ۰.۴ کیلوولت تا ۳۳ کیلوولت و بالاتر تولید میشوند. انتخاب سطح ولتاژ مناسب بسته به نیاز پروژه و بارگذاری شبکه تعیین میشود.
۲.۵ مزایا و معایب
- مزایا:
- نصب و نگهداری سریع: کابلهای هوایی به راحتی نصب و تعمیر میشوند و نیازی به حفاری ندارند.
- هزینه پایینتر: در مقایسه با کابلهای زمینی، هزینه کلی پایینتری دارند.
- دسترسپذیری آسان: در صورت بروز مشکلات، به راحتی میتوان به این کابلها دسترسی پیدا کرد.
- معایب:
- حساسیت به شرایط جوی: این کابلها در معرض باد، باران و برف قرار دارند و ممکن است تحت تأثیر عوامل جوی آسیب ببینند.
- خطرات برقگرفتگی: به دلیل قرارگیری در معرض دید، خطر برقگرفتگی برای افراد و حیوانات بیشتر است.
- تأثیر بر منظر شهری: نصب کابلهای هوایی ممکن است نمای بصری شهر را تحت تأثیر قرار دهد و به زیبایی شهر آسیب برساند.
مقایسه ساختاری و عملیاتی کابلهای آلومینیومی زمینی و هوایی
ساختار
- کابلهای زمینی: این کابلها معمولاً دارای چندین لایه عایق و محافظتکننده هستند که شامل لایههای عایق، شیلدینگ الکتریک و لایههای حفاظت مکانیکی میشود. این ساختار به آنها کمک میکند که در برابر شرایط سخت زیرزمینی تحمل بیشتری داشته باشند.
- کابلهای هوایی: این کابلها معمولاً طراحی سادهتری دارند و با عایقهای مناسب در مقابل شرایط جوی ساخته میشوند. آنها غالباً دارای هادیهایی هستند که بهسادگی میتوانند بر روی تیرکها نصب شوند.
۳.۲ عملکرد و کارایی
- کابلهای زمینی: به دلیل عایقبندی دقیق و ساختار محکم، این کابلها معمولاً دارای کارایی بالاتری هستند و در برابر آسیبهای خارجی مقاومترند.
- کابلهای هوایی: عملکرد این کابلها بیشتر تحت تأثیر شرایط جوی است و ممکن است در هوای طوفانی یا بارانی به دچار اختلال شوند.
انتخاب کابلهای آلومینیومی زمینی و هوایی (خودنگهدار) باید بر اساس نیازهای خاص پروژه، شرایط محیطی و اقتصادی صورت گیرد. در محیطهای شهری و زیرزمینی، کابلهای زمینی به دلیل امنیت و حفاظت بیشتر انتخاب میشوند، در حالی که در محیطهای روستایی و پروژههای سریع، کابلهای هوایی به دلیل هزینه کمتر و نصب آسانتر مورد استفاده قرار میگیرند. در نهایت، بررسی کامل مزایا، معایب، نوع کاربرد و شرایط محیطی میتواند به انتخاب بهینه کمک کند و به افزایش کارایی و ایمنی سیستمهای برقرسانی کمک شایانی نماید.
بیشتر بخوانید:
معرفی کابل CU/XLPE/AWA/PVC