تبلیغات
مهندسی برق - كابل و كابل كشی
 
مهندسی برق
درباره وبلاگ



مدیر وبلاگ : سعید رحمانی
نویسندگان
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

۱- كابل های فشار ضعیف و متوسط     
     بیش از 90% كابلهای جریان زیاد دارای عایقی از كاغذ آغشته به روغن می باشند . 
    بدین معنی كه سیمها با نوارهای كاغذی باند پیچی شده و سپس به نوعی از روغن معدنی غلیظ اغشته می شوند.
     چنین كابلی را كه ما در این كتاب " كابل كم روغن " 1 می نامیم از 1 تا 60 هزار ولت ساخت و نرم شده اند
2 . سیم كابل از مس المینیوم است و می تواند یك لا یا چند لا ( طنابی ) باشد .سیم های چندلا نرم تراست وقابلیت انحنای آن نیزنسبت به كابل باسیم یك لابیشتراست.
سیم های طنابی به مقطع گردوبخصوص دركابل  های سه سیمه وچهارسیمه از 1تا 10 هزارولت بشكل سكتوروبیضی نیزساخته می شوند.
كاغذ بصورت نوارباریك به ضخامت 1/0تا 15/0 میلیمتر به شكل مارپیچی روی سیم پیچیده می شود پیچیده می شود وقبل ازاینكه كاغذآغشته به روغن شود ، سیم عایق شده رادرخلاء وحرارت زیادبا دقت خشك می كنند ودرهمین حالت سیم عایق شده ازداخل منبع روغن بادرجه حرارت   C 120-110 عبورداده می شود. درنتیجه روغن كه دراین درجه حرارت بسیار سیال است درداخل كاغذنفوذكرده وتمام خلل وفرج كاغذراپرمی كند .
دردرجه حرارت معمولی روغن كابل تقریبا سفت است
ونمی تواند درداخل كابل مثلا بعلت پستی وبلندی مسیر كابل جریان پیداكند.

۱- كابل های فشار ضعیف و متوسط     
     بیش از 90% كابلهای جریان زیاد دارای عایقی از كاغذ آغشته به روغن می باشند . 
    بدین معنی كه سیمها با نوارهای كاغذی باند پیچی شده و سپس به نوعی از روغن معدنی غلیظ اغشته می شوند.
     چنین كابلی را كه ما در این كتاب " كابل كم روغن " 1 می نامیم از 1 تا 60 هزار ولت ساخت و نرم شده اند
2 . سیم كابل از مس المینیوم است و می تواند یك لا یا چند لا ( طنابی ) باشد .سیم های چندلا نرم تراست وقابلیت انحنای آن نیزنسبت به كابل باسیم یك لابیشتراست.
سیم های طنابی به مقطع گردوبخصوص دركابل  های سه سیمه وچهارسیمه از 1تا 10 هزارولت بشكل سكتوروبیضی نیزساخته می شوند.
كاغذ بصورت نوارباریك به ضخامت 1/0تا 15/0 میلیمتر به شكل مارپیچی روی سیم پیچیده می شود پیچیده می شود وقبل ازاینكه كاغذآغشته به روغن شود ، سیم عایق شده رادرخلاء وحرارت زیادبا دقت خشك می كنند ودرهمین حالت سیم عایق شده ازداخل منبع روغن بادرجه حرارت   C 120-110 عبورداده می شود. درنتیجه روغن كه دراین درجه حرارت بسیار سیال است درداخل كاغذنفوذكرده وتمام خلل وفرج كاغذراپرمی كند .
دردرجه حرارت معمولی روغن كابل تقریبا سفت است
ونمی تواند درداخل كابل مثلا بعلت پستی وبلندی مسیر كابل جریان پیداكند.
برای جلوگیری ازنفوذ رطوبت بداخل كابل ،سیم عایق شده بایك غلاف فلزی پوشانده می شود وبه همین جهت دوانتهای كابل نیز باسركابل مخصوصی مقداركمی آنتیمون وروی مخلوط دارد. این اضافات باعث می شوندكه سرب قدری سخت ترشده وپایداری واستقامت آن درمقابل خورندگی وكروزیون بیشترشود.دربعضی از كابل ها بجای سرب از غلاف آلومینیومی بدون درز استفاده می شود. مشكل ساختمانی این نوع كابل دردرجه حرارت زیاد ذوب آلومینیوم است .
كابل های باغلاف آلومینیومی بخوبی كابل های سربی خم نمی شوندوانعطاف پذیرنیستند ولی درعوض به مراتب سبكترازكابل های سربی هستند. غلاف آلومینیومی بایددرمقابل كروزیون وخورندگی بخوبی حفاظت شود. این موضوع برای غلاف سربی نیز نیزصادق است، مگراینكه كابل درمكان كاملا خشك (لوله های بتونی خشك) ویادرداخل ساختمان كشیده شود. غلاف كابل علاوه براینكه تحت تأثیرعوامل شیمیایی قرارمی گیرد، به علت جریان هائی كه اززمین عبورمی كند ،تحت تأثیرعوامل الكترولیتی نیزواقع می شوند.لذا بایدكابل از نظرالكتریكی نیزعایق باشد به همین جهت غلاف سربی توسط كاغذ قیر اندودشده بانداژ می شودوروی آن راباموادی شبیه قیروگونی می پوشانند.
كابلهائی كه به طورآزاد درزیرزمین كشیده می شوند همگی تحت تأثیرنیروی مكانیكی سطحی نیز قرارمی گیرندكه باعث فرورفتگی هائی دركابل استقامت الكتریكی كابل در این نقاط تنزل می كند . لذا اینگونه كابلها كه باید فشارهای خارجی را نیز تحمل كنند شامل زرهی از تسمه های فولا دی می شود و بهمین جهت بنام كابلهای زرهی معروف هستند زره فولادی نیز برای جلوگیری از زنگ زدگی و خورندگی با قشری ازقیروگونی ویا مواد مصنوعی p   v c پوشانده می شود كابلهایی كه تحت كشش زیاد نیز قرار میگیرند 0(مثل كابل هایی كه در معادن زیرزمینی به كار برده می شوند و یا كابل هایی كه از رودخانه و یا دریاچه میگذرند )بازره فولادی از تسمه های.باریك –مفتول های گرد و یا پروفیل پوشانده می شوند .شكل 1 مقطع یك كابل سه فاز را باسیم گرد و سیم سكتوری نشان می دهد .
 


سه رشته سیم پس از عایق شدن در ضمن اینكه اطراف خالی ان با الیاف كنفی یا پنبهای پر می شود بصورت طناب بهم پیچیده می شود و مقطع دایره ای شكل پیدا می كند . برای جلوگیری از باز شدن وریختن الیافها ودر ضمن آماده كردن كابل دور آن را با چند لا نوار كاغذ بصورت كمربند باند پیچی می كند و بخاطر همین باند كاغذی كمربندی این نوع كابل بنام"كابل كمربندی"معروف است.
كابل های كمربندی با رشته سیم های سكتوری دارای قطر كمتری نسبت به كابل های با رشته سیم دایره ای شكل هستند بهمین جهت سبكتر و قابلیت انحنای انها نیز بیشتر است.ولی به خاطر اینكه حوزه الكتریكی اطراف ان غیریكنواخت است نمی توان در اختلاف سطح های زیاد نیز از ان استفاده كرد و بهمین جهت فقط در كابلهای تاولتاژ KV10 از مقطع سكتوری استفاده میشود .
در گذشته كه هنوز كابل های با عایق مصنوعی (PVC)رواج پیدا نكرده بود از كابلهای كمر بندی چها رسیمه برای توز یع برق شهری با اختلاف سطح 220-380 ولت نیز استفاده می شد.
شكل 2 چنین كابلی را در مقطع نشان می دهد .
 
 


در ضمن بهتر است از غلاف الومینیومی كابلها به عنوان سیم چهارم یا سیم صفر بخصو ص در شبكهای شهری كه همیشه از سیم صفر جریان می گذرد استفاده نشود زیرا مشخص نیست كه ارتباط غلاف با موف های موجود در مسیر كابل به  نحو كاملا"مطمففئنی انجام گرفته شده باشد .شكل 3 طرز تقسیم حوزه الكتریكی كابل كمر بندی را در لحظه ای كه ولتاژ سیم Tصفر است و ولتاژ R,وSبرابر مختلف الجهت  هستند نشان می دهد .
چنان چه دیده می شود حوزه الكتریكی سیمها اولا" از عایق اصلی سیمها خارج شدهو تا غلاف سربی ادامه پیدا می كند . لذا مواد پر كننده كابل كه از استقامت الكتریكی خوبی بر خوردار نیستند نیز تحت تاثیر فشار الكتریكی قرار میگیرند .
بخصوصی منطقه ما بین سیمها كه در شكل با Zمشخص شده است و نمی تواند از مواد عایق خوب پر شود دارای شدت حوزه بسیار قوی می باشد .
 
در ثانی خطوط حوزه در عایق كاغذی سیمها نیز از حالت شعاعی كه عمود بر سطح ورقهای كاغذ است خارج شده ودر بعضی از قسمتها حتی این خطوط مماس بر سطح كاغذ عبور می كند ودر قسمتهای دیگر نیز دارای یك مولفه در سطح كاغذ خواهند بود.در نتیجه تفاوت پتانسیل در سطح لایه كاغذها نیز پیدا می شود وچون استقامت الكتریكی در سطح كاغذ به مراتب كمتر از استقامت الكتنریكی ضخامت كاغذ است در نتیجه بین لایها ودر منطقه Zاین كابل در فشارهای زیاد تخلهء الكتریكی كه مقدمهء جرقه زدن وسوختن كابل است ایجاد می شود.
بدین جهت كابل كمربندی را نمی توان برای فشار های زیاد ساخت ودر نتیجه ساختمان این كابلها به فشارماكسیموم تا KV20محدود می شود.در سال 1913 باآشنایئ به شدت حوزه در كابل كمربندی و استقامت الكتریكی كاغذ در سطح و در عمق شخصی به نام هو خست پیشنهاد كرد كه هر یك از رشته سیمها پس از عایق شدن با ورقهء نازك فلزی پوشانده شود و سپس غلاف سربی به طریقی رویه سه كلاف كشیده شود كه با ورقهای نازك فلزی در تماس باشد.
بابه كار بستن این پیشنهاد كاغذهای اطراف رشته سیمها فقط تحت تاثیر حوزه های شعاعی یعنی عمودبرسطوح كاغذ قرارمی گیرند ومؤلفه های سطحی ازبین می رود ، درضمن تمام موادپركننده اطراف سیم های كابل بخصوص درمنطقه Z فاقدحوزه الكتریكی می شود ودیگراحتیاج نیست باعایق خوب وباارزش پرشود.
  پیشنهاد هوخسنت باعث پیشرفت سریع صنعت كابل سازی وساختن كابل های فشارقوی شد. كابل هایی كه به این طریق ساخته می شوند كابل H معروفند.
  شكل زیرشدت حوزه رادریك كابل سه فاز ویك كابل H نشان می دهد بعدها بخاطراینكه كابل های ضخیم باداشتن یك غلاف سربی دارای قابلیت انحنای بسیاركم است و
 

 
فرم دادن وخم كردن آن مشكل است ، لذا كابل هائی باسه غلاف سربی ساخته شدوبنام «كابل سه غلافه»معروف گردید.شكل بعد یك چنین كابلی رادرمقطع نشان می دهد . كابل سه غلافه تاولتاژ 60هزارولت ساخته می شود .دركابل سه غلافه نیز بخصوص درولتاژهای بالا ازكاغذ متالیزه H استفاده می شود. دراینجا وظیفه كاغذH ارتباط برقراركردن بین كاغذ H وغلاف سربی است .درموقعی كه درجه حرارت كابل دراثرزیاد بالا می رود، حجم روغن داخل كابل زیادشده وبطور رادیال (شعاعی) به غلاف سربی فشاروارد می سازدوباعث انبساط آن می شود. درموقع كم باری وسردشدن كابل حجم روغن كم شده ومجددا بطرف داخل فشرده می شود. ولی چون غلاف سربی نمی تواند مجددا جمع شود ، بین عایق كابل درصورتیكه فاقد كاغذ H باشد وغلاف سربی فاصله هوائی (جدائی) بوجودمی آید كه به علت 
 
نداشتن استقامت الكتریكی كافی باعث تخلیه الكتریكی درزیرپوشش غلاف سربی می شود،درصورتیكه ورقه نازك H بعلت تماس باغلاف سربی ، باآن هم پتانسیل است وفاصله هوائی كوچكی كه دراثرانبساط وانقباض روغن بدست می آید، نمی تواندباعث تخلیه الكتریكی درآن مكان كه فاقداختلاف پتانسیل گردد.
 
   برای تعییین ضخامت عایق كابل كم روغن ، شدت حوزه دراطراف سیم KV/mm 5-2 درنظرگرفته می شود. درصورتیكه استقامت الكتریكی حقیقی چنین كابلی درموقعی كه ازآن بارگرفته می شود درحدود KV/mm 16 است ودرموقعی كه كابل را تادرجه حرارتی گرم كنیم كه درموقع بارنامی گرم شود، استقامت الكتریكی آن تغییرمحسوسی نمی كندوحتی چندین بارگرم وسردكردن متوالی كابل ،تأثیری روی استقامت الكتریكی كابل نمی گذاردبطوری كه اگرشدت حوزه الكتریكی KV/mm5-2 انتخاب شود ، می توان گفت كه كابل باضریب اطمینانی معادل با 5-3 كارمی كند ،شكل 6 استقامت الكتریكی كابل درزمان كوتاه مدت خیلی زیادودرحدود KV/mm60-50است كه به تدریج باازدیادزمان اثراختلاف سطح،این استقامت كم شده ودرحدود 100-50 ساعت به مقدار ثابت وپایدارKV/mm 116می رسد.لذامی توان گفت كه استقامت كم شده ومی توان گفت كه استقامت دائمی كابل كم روغن KV/mm 16 ثابت است.





نوع مطلب : شبکه، 
برچسب ها :

       نظرات
جمعه 13 اسفند 1389
سعید رحمانی