کابل برق
کابل (Cable) یا شاه سیم به مجموعه یک یا چند سیم که در کنار هم یا به صورت بسته یا به صورت به هم بافته شده قرار گرفته و توسط یک لایه محافظ پوشانده شده اند گفته میشود.در مکانیک، کابل ها برای بالا بردن و کشیدن استفاده میشود. کابل مکانیکی را به طور تخصصی طناب فولادی یا سیم بکسل می نامند.در صنعت برق از کابل برای هدایت جریان برق استفاده میشود.کاربرد کابل ها در توزیع انرژی الکتریکی بسیار گسترده است.
ساختمان کابل ها
کابل های برق بسیار متنوع هستند اما به طور کلی همواره از سه بخش اصلی هادی ،عایق و غلاف تشکیل میشوند.کابلهای برق بسته به نوع کاربردشان تقسیم بندی میشوند.تفاوت آنها در جنس،شکل،تعداد، سطح مقطع هادیها و عایقها میباشد.
الف-هادی کابل: هادی کابل باعث هدایت جریان الکتریکی می شود که جنس آن اغلب از مس یا آلومینیوم است. هادی کابل ممکن است به صورت افشان یا مفتول (دایره ای یا مثلثی) باشند.
ب-عایق و روکش کابل: تمامی کابلهای برق بسته به ساختار و نوع استفاده دارای لایه های حفاظتی مختلفی میباشند که عایق و روکش کابل نامیده میشود.عایق کابل مانع نفوذ جریان برق به بیرون میشود.
عایق کابل متناسب با نوع کاربرد از جنس های مختلف می باشد که مهم ترین آن ها به شرح زیر است :
-1کاغذ آغشته به روغن
-2مواد پلاستیکی
-3پروتودور (PVC)
-4پلی اتیلن (P.E.T)
نکته :عایق پی وی سی نمی سوزد ولی PET قابل اشتعال است.
ج-غلاف کابل:غلاف کابل برای محافظت از کابل در برابر رطوبت ، روی عایق کابل استفاده میشود و غالبا از جنس سرب است.
بعضی کابل ها فاقد غلاف هستند.
چند نکته در مورد انتخاب کابل مناسب :
هر کابلی با سطح مقطع معین میتواند جریان برق مشخصی را انتقال دهد که اگر از آن حد بیشتر شود،منجر به کوتاه شدن عمر و یا سوختن کابل و ایجاد حوادثی میشود.بنابراین باید در طراحی یک شبکه سه اصل را همواره رعایت کرد:
الف ) جریان برق بیش از حد مجاز جریان کابل نباشد.
ب ) افت ولتاژ نباید بیشتر از حد مجاز باشد.
ج ) محاسبات اقتصادی در مورد سطح مقطع انتخاب شده از نظر افت توان انجام شود.
انواع کاربرد
الف ) کابل های مورد مصرف در ساختمان :در ساختمان داخلی این کابل ها اغلب از هادی مسی و عایق و غلاف P.V.C استفاده می شود.
ب ) زمینی :برای کابل کشی در داخل خاک اغلب از کابل با هادی مسی و عایق و غلاف P.E.T به کار میرود که در صورت نیاز کابل فوق به سیم با نوار فولادی مسلح می گردد.
ج ) هوایی :از کابل های هوایی با سیم مهار فولادی در مکان هایی که نیاز است که کابلبر روی تیرهای برق آویزان گردد استفاده می شود که در این کابل ها یک سیم رشته ای از جنس فولاد گالوانیزه به موازات کابل قرار گرفته و به صورت مشترک یک غلاف از مواد پلی اتیلن روی آن ها کشیده می شود. این کابل فوق توسط گیره های مخصوص به تیرها نصب میشوند.
ویژگی های یک کابل برق خوب و کارآمد:
ولتاژ نامی کابل: باید ولتاژ نامی یک کابل با سیستمی که کابل در آن مورد استفاده قرار می گیرد هماهنگ باشد. دما, طرح کابل, شرایط نصب و اثرات کابل های مجاور از عوامل هایی می باشند که در جریان نامی کابل تاثیر می گذارد. دما از مهم ترین عامل ظرفیت نامی می باشد که دماهای محیط و دمای محل نصب و … در ولتاژ نامی تاثیر گذار است. دمای محیط در هر شهر و هر کشور متفاوت است که این دما از عواملی است برای کابل بهتر شدن. طراحی و لایه های تشکیل دهنده در کابل و ولتاژ آن موثر است.از دیگر عوامل که بر جریان دهی کابل ها تاثیر گذار است این است که کابل را در زمین یا مجراها و … قرار داده ایم و نوع خاکی که در آن قرار گرفته اند از چه جنسی می باشد و چه میزان رطوبت و … دارد.
در نظر گرفتن افت ولتاژ مجاز: یکی دیگر از عواملی که تعیین کننده یک کابل خوب می باشد میزان افت ولتاژ می باشد مخصوصا برای کابل ها ی فشار ضعیف و متوسط که طول زیادی دارند عامل تعیین کننده می باشد. مقدار مقاومت و راکتانس از نکاتی که برای افت ولتاژ مهم است و با اندازه گیری آن می توان میزان افت ولتاژ را در یک کابل مشخص کرد.
تحمل کردن جریان های اتصال کوتاه : یکی دیگر از عوامل مهم برای تاثیر گذاری کابل ها مهم است تحمل کردن جریان های اتصال کوتاه می باشد باید بدانیم که مدت زمان اتصال کوتاه دو دهم تا 3 دقیقه می باشد و در ابتدای اتصال کوتاه دما حداکثر خودش را دارد و این جریان بیست برابر جریان دائمی می رسد و بعد از قطع اتصال کوتاه سریع کابل خنک می شود .
سطح مقطع مناسب با جریان دهی کابل برق: که با توجه به جدول استانداردها میتوان بهترین سطح مقطع را برای جریان عبوری در مدارات خود انتخاب نمود تا علاوه بر ایمنی بالا بهترین کارایی را نیز داشته باشد.