کابل هوایی

کابل هوایی چیست؟

کابل های هوایی همان کابل هایی هستند که به صورت معلق روی تیر ها دیده می شوند که نه تنها برای انتقال انرژی الکتریکی می باشند بلکه برای انتقال سیگنال های خطوط مخابراتی نیز استفاده می شوند.

هادی این نوع کابل را می توان از جنس آلومینیوم و مس ساخت این کابل ها می توانند ولتاژ 1 تا 36 کیلوولت را عبور دهند که بیشتر در مناطق روستایی و یا به طور کلی در مناطقی که تعداد خانه ها یا ساختمان ها کمتر است استفاده می شود. از این کابل ها برای انتقال برق، خط تلفن و غیره استفاده می شود.

هایپر صنعت فامکو تامین کننده انواع سیم و کابل، کابل هوایی را در مدل های زیر ارئه می نماید.

• کابل هوایی (روکش دار)
• کابل هوایی (هادی لخت)

بازدیدکننده محترم، در صورت بازدید این صفحه با موبایل، لطفا جهت رویت کامل جداول، زمانی که روی جداول هستید تصویر را به سمت چپ یا راست بکشید (برخی جداول به دلیل بزرگی ممکن است در صفحه نمایش شما به صورت کامل نمایش داده نشوند، همچنین می توانید موبایل خود را به صورت افقی بگیرید تا جداول را بهتر ببینید.).

مشخصات فنی کابل هوایی

کابل هوایی دارای دو نوع بوده که هر یک دارای ویژگی های خاص خود می باشند این نوع کابل به دلیل مقرون به صرفه بودن در بسیاری از پروژه های شهری و روستایی استفاده می شوند، هادی کابل هوایی را می توان با توجه به کاربردی که دارد از دو نوع مس و یا آلومینیوم ساخت ساخت که به طور معمول از کابل های مسی برای مخابرات استفاده می شود و از کابل های الومینیومی روکش دار که همان کابل خودنگهدار است برای انتقال انرژی الکتریکی استفاده می شود.

انواع کابل برق هوایی

کابل برق هوایی از نظر ساختار به دو دسته كابل هوايی با هادی لخت و كابل هوايی با هادی روكش دار تقسيم بندی می شوند. که عموما به دلیل به صرفه بودن آلومینیوم بیشتر از این نوع هادی در کابل هوایی استفاده می شود. در ادامه به بررسی این دو مدل کابل می پردازیم.

کابل هوایی با هادی لخت

کابل های هوایی یا کابل هادی لخت در انواع مسی و همچنین آلومینیومی AAC، ACSR و AAAC جهت استفاده در خطوط توزیع انرژی ولتاژ ضعیف و متوسط مورد استفاده قرار می گیرند که در ادامه به بررسی ساختار هر یک از آنها می پردازیم.

• هادی لخت هوایی AAC

هادی AAC از رشته های آلومینیوم EC1350، آنیل نشده با درجه خلوص بالاتر از 99.7 درصد ساخته می شود. از مزایای کابل ACC می توان به کاهش وزن واحد طول، افزایش طول عمر هادی در مناطق آلوده به دلیل برخورداری از ساختار متجانس، مقاومت بیشتر نسبت به خوردگی و هدایت الکتریکی مناسب تر نسبت به هادی های ACSR اشاره کرد. یکی از نقاط ضعف این هادی آلومینیومی خالص، مقاومت کششی پایین می باشد که این ویژگی سبب کاهش اسپن دکل ها و افزایش هزینه اجرایی و بهره برداری می گردد. مقاومت الکتریکی هادی AAC در قطر یکسان حدود 15 درصد به نسبت هادی ACSR کمتر بوده که به تبع آن حداکثر جریان عبوری از هادی افزایش می یابد.

علاوه بر ویژگی های ذکر شده جابجایی و نصب آسان و همچنین یراق آلات ساده تر هادی AAC سبب شده در خطوط توزیع و انتقال در شرایطی که جریان دهی بالا بیش از مقاومت مکانیکی مد نظر باشد، هادی ACC به عنوان یک انتخاب مقرون به صرفه مورد توجه قرار گیرد.

• هادی لخت هوایی ACSR

در ساختار هادی ACSR ترکیبی از آلومینیوم H19-1350 در قسمت خارجی و همچنین فولاد در قسمت مرکزی برای افزایش مقاومت مکانیکی استفاده می گردد. مغزی فولادی گالوانیزه معمولا به تنهایی به عنوان هادی استفاده نمی شود و بیشتر به عنوان سیم گارد کاربرد دارد و در کلاس های مختلفی تولید می گردد. با توجه به مقاومت پایین مغزی فولادی GS در مناطق آلوده از مغزی فولادی با روکش آلومینیوم در انواع مختلف استفاده می گردد.

• هادی لخت هوایی AAAC

هادی AAAC از آلومینیوم آلیاژی به صورت یک یا چند لایه به دور یک سیم مرکزی با سطح مقطع گرد ساخته می شود، به نحوی که هر لایه نسبت به لایه قبلی خود دارای تعداد 6 رشته بیشتر می باشد. هادی های AAAC مطابق با الزامات استانداردهای ASTM B 399، DIN 48201، NFC34-125 و BS3242 تولید می گردند. با توجه به داشتن مزایای ویژه، قیمت هادی AAAC نسبت به هادی های AAC و ACSR بیشتر می باشد. هادی AAAC به طور گسترده ای در خطوط توزیع و انتقال و در مناطقی که امکان خوردگی برای مغزی فولادی در هادی های ACSR وجود دارد، کاربرد دارند.

کابل هوایی با هادی روکش دار

گرچه تنها چند دهه از ظهور خطوط هوایی عایق شده و نصب آن می گذرد ولیکن مزایای گسترده آن از قبیل افزایش ایمنی و کیفیت برق، موجب گسترش قابل توجه آنها در شبکه های توزیع برق شده است. از میان خطوط هوایی عایق دار، هادی های روکش دار CC، CCT و کابل های فاصله دار تنها در شبکه های فشار متوسط کاربرد داشته و خطوط با کابل های خودنگهدار در شبکه های فشار متوسط و فشار ضعیف استفاده می شوند.

از بین چهار مدل از خطوط هوایی عایق شده خطوط هوایی با هادی های روکش دار نوع CC و CCT بسیار شباهت دارند. تفاوت اساسی CC با CCT در تعداد و ضخامت لایه های عایق آنها است به طوری که در نوع CCT ضخامت عایق پلی اتیلن کراس لینک بیشتر بوده و متناسب با سطح ولتاژ و قطر هادی تغییر می کند و همچنین دارای یک لایه اضافی از جنس پلی اتیلن سنگین (HDPE) می باشد. کابل روکش دار مانند کابل عایق نمی تواند از جان انسان در برابر برق گرفتگی حفاظت کند و فقط احتمال اتصالی را از بین می برد.

هادی هوایی روکش دار از دو قسمت هادی و روکش تشکیل می شود. قسمت هادی می تواند یکی از انواع هادی های AAC، AAAC و ACSR باشد. هادی ها در فشار ضعیف معمولا از جنس مس انتخاب می شود. در قسمت روکش از نوعی پلیمر که دارای مقاومت در شرایط جوی مختلف باشد، استفاده می شود. جنس روکش در فشار متوسط از پلی اتیلن کراس لینک شده (XLPE) و در فشار ضعیف از پلی اتیلن دانسیته بالا یا دانسیته پایین خطی می باشد. اخیراً نوع پیشرفته تری از کابل های روکش دار به نام AERO-Z طراحی شده است که در هادی های هوایی روکش دار در حال استفاده است. این هادی ها ظرفیت جریان بیشتر و تلفات کم تری دارند.

الزامات طراحی و ساخت کابل های روکش دار

• هادی: هادی در این کابل ها می تواند از نوع AAAC و ACSR باشد.
• روکش: روکش در کابل هادی روکش دار CC یک لایه و از جنس XLPE بوده و روکش در کابل هادی روکش دار CCT دارای دو روکش XLPE و HDPE می باشد.

كابل هوایی فاصله دار

استفاده از کابل های فاصله دار به همراه یک سیم فولادی زمین شده به عنوان سیم گارد در شبکه های توزیع فشار متوسط به سبب مزایایی که دارد می تواند بسیاری از مشکلات توزیع برق را بر طرف سازد. با هدف ایجاد فاصله ثابت بین کابل های هوایی فاصله دار، در هر اسپن چندین فاصله نگه دار از جنس پلی اتیلن دانسیته بالا و مقاوم در برابر اشعه ماورا بنفش، استفاده می گردد، که در یک راس آن سیم گارد و در سه راس دیگر آن هادی های تمام آلومینیومی روکش دار سه لایه از طریق بست پلیمری و یا حلقه های پلاستیکی قرار می گیرند. هزینه های کابل های فاصله دار بسیار کمتر از کابل های زیر زمینی (حدودا یک ششم) است، همچنین با حفظ بسیاری از مزایای کابل های خودنگهدار، هزینه سرمایه گذاری شبکه های توزیع هوایی با کابل های فاصله دار بسیار کمتر از کابل های خودنگهدار فشار متوسط است.

مزایای اقتصادی کابل های فاصله دار در کنار نصب ساده به سبب نیاز کم به یراق آلات نصب و بدون مقره بودن پایه ها و هم چنین کاهش حریم این خطوط به سبب فاصله کم هادی ها از یکدیگر باعث کاربری زیاد کابل های فاصله دار در محدوده خارج از شهر به خصوص در مناطق جنگلی در جهت کاهش قطعی برق شده است. همچنین دارای کاربرد در مناطق ساحلی به سبب جلوگیری از خوردگی، مناطق با باد شدید و برف سنگین و سایر مناطق خارج شهر می باشد. نکته مهمی که در مورد این کابل ها وجود دارد این است که به دلیل وجود سیم نگه دارنده فولادی، احداث خطوط در فواصل زیاد بین دو پایه امکان پذیر می باشد.

کابل های فاصله دار گزینه مناسبی برای احداث شبکه های فشار متوسط در محل هایی که وجود حریم باعث ایجاد مشکل در احداث شبکه شده به شمار می آید، ولی به علت نیاز به فاصله نگه دار و سیم گارد در این نوع از شبکه ها هزینه تمام شده تا حدودی بیشتر از خطوط هوایی با هادی های روکش دار CC و CCT می باشد.

به جهت قرارگیری خطوط بر روی رئوس یک مثلث متساوی الاضلاع مقادیر اندوکتانس و کاپاسیتانس خط در هر سه فاز یکسان است. هم چنین کاپاسیتانس خط نسبت به خطوط با هادی لخت زیادتر بوده و اندوکتانس آن به دلیل نزدیکی فازها کمتر بوده و به تبع آن افت ولتاژ ناشی از آن نیز کم تر می باشد. به دلیل نداشتن شیلد مسی زمین شده لمس کابل های فاصله دار ایمن نبوده و خطرناک است، هرچند که خطرات آن بسیار کم تر از هادی های لخت است.

در صورت استفاده از کابل های فاصله دار، امکان طراحی الکتریکی و مکانیکی به صورت مجزا فراهم می گردد. در واقع در این حالت طراحی الکتریکی هادی های آلومینیومی روکش دار، بدون محدودیت های مکانیکی و بر اساس افت ولتاژ مجاز و توان الکتریکی مورد استفاده می شود و سپس با توجه به طول اسپن، وزن هادی ها و شرایط منطقه سیم فولادی نگه دارنده انتخاب می شود که این موضوع امکان عبور از اسپن های بسیار بلند را فراهم می سازد.

هادی کابل های فاصله دار عموماً دارای یک لایه نیمه هادی و دو لایه عایق بوده که لایه عایق داخلی از جنس پلی اتیلن شبکه ای و لایه خارجی آن از جنس پلی اتیلن با دانسیته بالا (HDPE) به رنگ های مشکی می باشد. در واقع کابل های فاصله دار ساختاری مشابه کابل های CCT البته با لایه ضخیم تری از پلی اتیلن کراس لینک می باشند. با توجه به آرایش خاص این نوع از هادی ها شبکه اجرا شده با آنها دارای مزایایی از جمله کاهش فضا و کریدور مورد نیاز برای اجرا می باشد.

مزایا کابل هوایی فاصله دار

• حریم کم با توجه به فاصله کمتر بین فازها نسبت به فاصله بین فازهای کناری در خطوط با هادی های لخت و به تبع آن فشرده شدن خط
• کاهش میزان تلفات ناشی از برق گرفتگی
• قطعی برق کم تر و افزایش رضایت مشترکین
• یراق آلات بسیار کم و حذف مقره
• کاهش هزینه بهره برداری
• ارزان و سبک تر بودن هادی آلومینیومی کابل نسبت به مس
• کاهش تخریب محیط زیست به سبب عدم قطع درختان و مرگ و میر پرندگان و حیوانات
• اجرای چند مدار بر روی یک پایه
• قابل استفاده در مناطق کوهستانی
• قابل استفاده در مناطق ساحلی و مقاومت در برابر خوردگی
• قابل استفاده در مناطقی که عبور پرندگان در آنجا زیاد است
• عدم نیاز به مقره
• کاهش باند حریم