المعادن كالنحاس و الالمنيوم احد اهم الوسائل التي تستخدم في صناعة الكابلات الكهربائية بسبب قدرتها على التوصيل الكهربائي و توجد عدة طرق لوضع هذه الاسلاك الطرق الهوائية و التي استخداماتها شائعة في اكثر الاماكن و الطريقة الارضية التي تستخدم في الاماكن الوعرة و الجبال و تعتبر الطريقة الارضية مكلفة من ناحية الاسعار و اكثر صعوبة من الهوائية، سنتكلم في مقالنا عن انواع هذه الكابلات ابقوا معنا.
كابلات الهوائية :
هذه الخطوط ، التي تضم أكثر من 97٪ من خطوط النقل بالدولة ، مصنوعة من الألمنيوم أو سبائك الألومنيوم. سبب استخدام هذا المعدن هو خفته ورخص ثمنه مقارنة بالموصلات مثل النحاس طبعا نظرا لانخفاض الموصلية الكهربائية للألمنيوم ، يزداد سمكها عن طريق وضع خيوط متوازية من نفس النوع وأحيانا الفولاذ في الوسط بحيث لديها المزيد من التوصيل الكهربائي.
فإن خطوط النقل العلوية يمكن تركيبها وتفريعها بسهولة ، وبالتالي فإن تكلفة بدء التشغيل منخفضة. أيضًا ، من السهل جدًا الوصول إلى هذه الخطوط لإصلاحها وإجراء تغييرات فيها. هذه الأنواع من الخطوط ليست مناسبة من الناحية الجمالية للمناطق الحضرية بسبب استخدام الهياكل الأسمنتية وغيرها من الهياكل غير السارة ، وهناك دائمًا مخاطر مثل العواصف والصواعق لهذه الخطوط ، وبشكل عام فإن الخطوط الجوية بها انقطاعات أكثر بكثير من الخطوط الأرضية .. كما أن هذه الخطوط لها أمان ضئيل بسبب الأسلاك العارية في معظمها ، وعدم الحفاظ على خصوصية هذه الخطوط لأسباب مختلفة أو اصطدام الطيور بها أدى دائمًا إلى مشاكل مثل الصعق بالكهرباء أو الحريق. من وجهة نظر علمية ، هذه الخطوط لها مفاعلة عالية ومناسبة لكثافة الحمل المنخفض.
خطوط النقل الأرضية:
كانت أول خطوط نقل الطاقة (التي تم استخدامها في محطة توليد الكهرباء في شارع بيرل في نيويورك) خطوطًا أرضية ، لكنها أفسحت المجال تدريجياً للخطوط الهوائية. ويعزى إنشاء خطوط نقل الطاقة الأرضية إلى ارتفاع تكاليف الحفر وإنشاء مترو الأنفاق وتحت الأرض القنوات: الأرض أغلى بكثير من إنشاء خطوط الهواء ، والتفرع من هذه الخطوط يتطلب وجود محطات توزيع وصناديق توصيل ولوحات كهربائية. أيضًا ، نظرًا لعدم توفرها ، فإن استكشاف أخطاء هذه الخطوط يتطلب معدات خاصة ومكلفة ، مما يزيد من تكاليفها. من ناحية أخرى ، نادرًا ما تحدث مشاكل في الخطوط الأرضية ويكون انقطاع التيار الكهربائي أقل بكثير مما يحدث في الخطوط الجوية .
هذه الخطوط لا تضر بجمال البيئة ، ولأنها لا يمكن الوصول إليها فإن مخاطرها أقل بكثير من الخطوط الجوية ، ولأنها غير محددة بالخصوصية فهي مفيدة للغاية في المناطق السكنية الضيقة. علميًا ، هذه الخطوط لها مفاعلة متسلسلة منخفضة ومناسبة لكثافة الأحمال العالية .
نتيجة لذلك ، نظرًا للتكاليف ، مع الأخذ في الاعتبار التفاعل العالي والملاءمة لكثافة الحمل المنخفضة والأضرار التي تلحق بجمال البيئة المحيطة ، يجب وضع خطوط النقل العلوية في مناطق قليلة السكان ونائية وبين المدن وخطوط نقل أرضية بسبب التفاعل المنخفض يجب أن تكون مناسبة لكثافة الأحمال العالية ، يجب استخدام الجمال والمزايا الأخرى المذكورة في المناطق المزدحمة والحضرية. يبدو أنه في السنوات القادمة ، بسبب زيادة السكان وكثافتهم ، سيكون نمو خطوط النقل الأرضية أعلى بكثير من نمو الخطوط الجوية. وبالنظر إلى هذه المسألة ، فإن السلطات لديها بالفعل حلول للحصول على التقنيات الجديدة من أجل استخدام هذه الصناعة ، فمن الأكثر اقتصادا اعتماد هذه الأنواع من المنتجات في الخطوط المحلية وكذلك التصدير.
كابل :
نظرية الكابلات:
تستخدم الموصلات (المعادن) لنقل الطاقة الكهربائية من المنتج إلى المستهلكين ، ومن بين المعادن التي يتم اختيارها كموصلات ، يتم استخدام النحاس والألمنيوم أكثر من غيرها.
يتم نقل الطاقة الكهربائية بطريقتين:
1- الشبكة (الكابلات الأرضية):
2- شبكة جوية:
1- شبكات الكابلات:
انواع الكابلات و استخداماتها
أحد المكونات المهمة لهذا النوع من شبكات الكابلات هو أننا نناقش أولاً خصائص ومكونات جميع أنواع الكابلات واستخداماتها.
تعريف الكابل:
في الأساس ، أي نوع من الموصلات التي يمكنها تمرير تيار كهربائي داخل نفسها ومعزولة بمواد من محيطها بحيث يكون الجهد على سطح العزل مساويًا للصفر ويكون على سطح الموصل مساويًا للجهد المار للتيار يسمى الكابل.لأن الكبل مثبت تحت الأرض أو على سطح الأرض والجدار أو القنوات ، فإنه لا يصل الموصل بالأرض والجهد على الجسم العازل يساوي صفرًا.
بناء الكابلات:
تتكون الكابلات عمومًا من ثلاثة أجزاء ، وهي:
1- موصل:
2- العزل:
3- حمايات ضد العوامل البيئية والقوى الميكانيكية:
1- الموصلات: أكثر الموصلات المستخدمة في صناعة الكابلات هي النحاس والألمنيوم. معدن النحاس مرن وقابل للطرق وسهل العمل عليه. إنه متين ضد الحرارة ومقاوم للأحماض والقواعد. بعد أن يتركز النحاس المستخدم في الكابلات ، بسبب نعومته ، يتم إضافة بعض الشوائب من المغنيسيوم والسيليكون ، مما يجعله صلبًا. تزيد من قوتها الميكانيكية.
الألمنيوم لديه القدرة على عمل الفرن والطرق. يمكن لحامها وسبكها. إنه مقاوم للصدأ. إنه مقاوم للأحماض والقواعد. إنه أخف من النحاس ويستخدم أكثر في نقل الطاقة في الأسلاك الهوائية و في صناعة الكابلات ، يستخدم التيار العالي للكابلات حتى جهد 10 كيلو فولت. الألمنيوم النقي ناعم للغاية وهش ، لذلك فهو مصنوع من 99.5٪ من الألومنيوم موصل و 0.5٪ من المعادن الأخرى ، وفقًا لـ “Electronic News” ، القوة الميكانيكية لموصل الألمنيوم أقل بكثير من الموصل النحاسي. لزيادة القوة الميكانيكية لموصل الألمنيوم يتم استخدامه كسبيكة.
مثل Aldra وهي سبيكة من الألمنيوم والمغنيسيوم والسيليكون والحديد. لزيادة مرونة الموصلات (الألمنيوم والنحاس) ، يتم تصنيعها في شكل متعدد الخيوط ، خاصة في الأقسام الكبيرة. يكون اتجاه دوران كل طبقة في الموصلات متعددة الأشرطة معاكسًا للطبقات المجاورة لمنع الخيوط من الانهيار. عدد الخيوط في الموصلات متعددة الشرائط ، والذي يتم حسابه من الصيغة A = 3K2 – 3K + 1 (A هو عدد الخيوط و K هو عدد الطبقات) ، عادة ما يكون 61-19 37-7. التأثير الرطوبة على الموصل الألومنيوم هو أكثر بكثير من النحاس ، لذلك يتأكسد بسرعة في الهواء الرطب.
لذلك ، يجب أن تكون التوصيلات الكهربائية بموصلات الألمنيوم شديدة الحذر. المقطع العرضي للموصلات مستدير ومثلث (قطاعي) وبيضاوي. يجب استخدام الأسلاك المثلثية (القطاعية) والبيضاوية بشكل أكبر في الكابلات ذات التيار العالي لتقليل القطر الخارجي للكابل واستخدام المزيد من المساحة المتاحة للكابل. هذا النوع من المقطع العرضي لا يزيد عن 10 كيلو فولت بسبب زيادة تأثير المجالات الكهربائية . تزداد مساحة المقطع العرضي للكابل مع زيادة التيار ، ولكل كابل تيار معين مسموح به عند جهد معين . في الكابلات ذات الجهد العالي ، يزداد المقطع العرضي للكابل مع زيادة الجهد.
انواع الكابلات الارضية
2- العوازل: أنواع العوازل المستخدمة في صناعة الكابلات الارضية هي:
1-ثيرموبلاست 2- ورق مشرب بالزيت 3- غازات
1- اللدائن الحرارية: وهي مواد غير صلبة يتم تليينها بالحرارة ويمكن تشكيلها نتيجة لذلك ، مثل PVC (بولي فينيل كلوريد) ، بولي إيثيلين (PET) ، بوليسترين ، (XLPE).
أ) العزل P.V.C: وهو من أشهر المواد البلاستيكية الحرارية (البلاستيك) ، ويتكون من المواد الخام من الجير والكربون وحمض الهيدروكلوريك والكلوريد والأسيتيلين ويتم الحصول عليه في صورة مسحوق نقي بطريقة البلمرة. لا يمكن استخدام Pure P.V.C في صناعة الكابلات لأن هذه المادة تصبح صلبة وهشة في درجة الحرارة العادية وغير مستقرة ضد الحرارة ، ولكن عن طريق إضافة بعض مواد التليين والحشو واللون وتسخين مادة شبيهة بالنسغ لفترة وجيزة. يمكن استخدامها بسهولة لتغطية الأسلاك (العزل) وتغطية الكابلات. تحتوي مادة P.V.C المستخدمة لغمد السلك والغلاف الخارجي للكابل على تركيبات مختلفة لأن غلاف السلك (العزل) يجب أن يتمتع بقدرة تحمل كهربائية جيدة ويجب أن يتمتع غلاف الكابل بقدرة ميكانيكية جيدة على التحمل. تصنع كابلات P.V.C لفرق المستوى حتى 1 كيلو فولت .
لا يلزم تغطية كابلات P.V.C في التركيبات الداخلية ، كما أنها لا تحترق أو تتقادم ، ولا تؤثر العوامل الكيميائية عليها. يتم استخدامه في الغالب في الاستهلاك الداخلي لمحطات الطاقة والمحطات الفرعية واللوحات الكهربائية ، وتوزيع الطاقة ذات الجهد المنخفض ، وإنارة الشوارع ، وأسلاك التوجيه ، وما إلى ذلك. تنخفض قيمة العزل لـ P.V.C مع زيادة درجة الحرارة ، لذلك يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة 0 إلى تتجاوز 70 درجة مئوية. كل مليمتر من عازل PVC له مقاومة تبلغ حوالي 20 كيلو فولت. عند درجات حرارة أقل من 3 درجات مئوية ، تصبح حساسة للتأثير وتصبح هشة. تفقد هذه المادة شكلها الأصلي فوق 75 درجة مئوية. يمكن صنعه بألوان مختلفة ، مما يساعد بشكل كبير في صنع دائرة التحكم وكابلات الهاتف.
من ناحية أخرى ، لا تشتعل فيها النيران (لا تحرك اللهب) ويتم إطفاء اللهب في نفس نقطة الاحتراق والعظام والصلابة. لديها القدرة على إجراء الحرارة من 10-3 × 4 إلى 3 سعرات حرارية لكل سنتيمتر مربع. يجب أن تحتوي الكابلات الكهروضوئية للجهد الأعلى من 1 كيلو فولت على غلاف معدني ، وقد يكون هذا الغلاف المعدني مصفحًا بأحزمة فولاذية أو غمد نحاسي. عازل PVC ، على الرغم من أنه يتمتع بمقاومة كهربائية جيدة ، ولكن نظرًا لمعامل الخسارة العالي ، ستكون خسائر الكابلات عالية جدًا عند الضغوط العالية. لهذا السبب ، يمكن استخدام كابلات P.V.C حتى ضغط 10 كيلو فولت. يتم حساب وتصنيع كابلات P.V.C على أساس شدة المجال القصوى من 2.5 kv / mm إلى 3.5 kv / mm. تُعرف كابلات P.V.C أيضًا باسم Protodor.
ب) البولي إيثيلين P.E.T: مادة البولي إيثيلين بيضاء اللون وهي جزء من عائلة اللدائن الحرارية. لا تستطيع البولي إيثيلين منافسة كابلات P.V.C في الكابلات ذات التيار العالي حتى 10 كيلو فولت بسبب انخفاض درجة حرارة انصهارها وتنعيمها بسرعة ، ولكن في ضغوط 10 كيلو فولت وما فوق ، يتم استخدامها بكميات كبيرة نظرًا لخصائصها العازلة الجيدة. على عكس PVC ، فإن البولي إيثيلين قابل للاشتعال ، ولهذا السبب فإن الغطاء الخارجي لكابلP.
المقاومة الكيميائية لعقار P.E.T ضد الأحماض والقواعد أفضل من مقاومة P.V.C. يمكن ضغط البولي إيثيلين بسهولة وتحويله إلى أشكال مختلفة ويستخدم في الوقت الحاضر في صناعة الكابلات حتى 25 كيلو فولت. كابلات البولي إيثيلين خفيفة للغاية ومقاومة للرطوبة والصدأ. التحمل الكهربائي لهذه المادة هو 40 kv / mm to 20 kv / mm ومقاومتها النوعية هي 10 14-10 15 Ω / cm.
ج) البوليسترين: هذه المادة العازلة شفافة وصلبة مثل الزجاج ويمكن تشكيلها بسهولة وثباتها ضد الماء والرطوبة والأحماض والكحول والزيت. النوع الذي يحتوي على البيوتادين مقاوم للغاية للصدمات وهذا العزل هش وهش ضد الضوء في درجات الحرارة المنخفضة. يستخدم هذا العزل في الغالب لكابلات الاتصالات على الترددات العالية.
د) X.L.P.E: مع تقدم الصناعات البتروكيماوية ، أصبح عزل XLPE في الوقت الحاضر مصنوعًا من مواد لدن بالحرارة ، والتي يمكن استخدامها في الفولتية العالية جدًا التي تصل إلى حوالي 400 كيلو فولت. بالطبع ، عادةً ما تكون الكابلات المصنوعة من عزل XLPE مفردة السبل ، ويتم تقليل المجالات الكهربائية المحيطة بواسطة الأسلاك النحاسية والأسلاك الشريطية ، وفي وقت تثبيت الكبل ، وفقًا لجهد خيوط الكابلات هذه ، يجب فصلها من بعضها البعض
2- الورق المشرب بالزيت : يعتبر الورق مادة جيدة لعزل الكابلات لأنه يمتص السوائل كما أنه ناعم وقابل للانحناء. تعتمد المقاومة الكهربائية ومعامل الفقد للورق على المحتوى الرطوبي للورق ، وكلما كان الورق أقوى وأكثر سلاسة وثقلًا ، زاد معامل العزل والمقاومة الكهربائية. من أجل زيادة خصائص العزل للورق ، يتم تشريبه بالزيت المعدني بحيث يتم تجفيف الأوراق الرقيقة التي يتراوح سمكها من 0.01 مم إلى 0.1 مم في فراغ ووضعها في الزيت بدرجة حرارة من 110 إلى 120 درجة مئوية في بيئة فراغ.
عند هذه الدرجة يكون الزيت سائبًا ويخترق جميع ثقوب ومسام الورق ويملأها ، وفي هذه الحالة يصبح الورق عازلًا للغاية. كلما زاد ضغط الزيت ، زادت المقاومة الكهربائية للورق الزيتي. تبلغ قيمة الحرارة المسموح بها للورق المشبع بالزيت حوالي 70 درجة مئوية. يتكون الزيت المستخدم من مركبات هيدروكربونية مشتقة من البترول. من خصائص الزيت الجيد والطازج أنه يجب أن يكون ناعمًا وصافيًا عند 20 درجة مئوية ولا يستقر. المقاومة النوعية للزيت النقي 20 × 1016 Ω / سم.
3- عوازل الغاز: غازات النيتروجين وسادس فلوريد الكبريت من أهم الغازات المستخدمة في صناعة الكابلات ، حيث يتم إدخال غاز النيتروجين المضغوط في كابلات الزيت عالية الضغط مما يمنع تلف وتعفن الورق المطلي ويصبح زيتًا ويحافظ على الخواص الكهربائية من النفط مستقرة. SF6 هو غاز عازل لا يحترق ويستخدم على نطاق واسع في الفولتية عالية الضغط. المقاومة الكهربائية لـ SF6 تحت 1 عند الضغط هي ضعف مقاومة الهواء ، وكلما زاد الضغط ، كانت خواصه الكهربائية أفضل.
الخلاصة: جميع المعلومات المذكورة أعلاه تقدم للمشترين الذين يرغبون في معرفة وشراء الأسلاك والكابلات ورؤيتنا هي أن نكون معيارًا للمنتجات المخصصة والخدمات عالية الجودة حتى نتمكن من بناء صورة جيدة للعلامة التجارية لشركتنا على الصعيدين الوطني والدولي، متواجدون في السوق بأسعار تنافسية ،نحن حريصون على القيام بما نقوم به ونسعى جاهدين لتعزيز احتياجات عملائنا من خلال تقديم منتجات وخدمات عالية الجودة، لطلب هذا المنتج يمكنكم التواصل معنا عبر الواتس اب عن طريق الضغط على عبارة شراء الظاهرة اسفل الشاشة مستعدون لتلبية جميع احتياجات الاسواق العالمية و باسعار تنافسية متواجدون للرد على جميع اسئلتكم و استفساراتكم المتعلقة بهذا الشأن على مدار اليوم .
تم تقديم تعليقك بنجاح.