کابل برق Power Cable
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.
تاریخچه ساخت کابل در جهان
اولین کابل در سال 1876 با روکش لاستیکی تولید شد که در آن چند رشته سیم مسی را به هم تابیده و از نوعی کائوچوی طبیعی به نام «گوتاپرچا» به عنوان عایق استفاده میکردند.اوایل دهه 1880 کابل هایی ساخته شد که با مواد نفوذناپذیر در برابر آب روکش میشدند.بعد از آن مواد دیگری رواج پیدا کرد.میتوان گفت صنعت کابل سازی حدود 125 سال قدمت دارد.
براساس مستندات موجود از همان سالهی ورود کارخانه برق امین الضرب به ایران در سال 1282 شمسی سیم های روکش دار و سپس کابل توسط همین شخص خریداری و وارد ایران شد.در سالهای اولیه توزیع جریان برق در کشور معمولاً سیمهای روکش دار به کمک مقرهای کوچک و سفیدرنگ قرقره مانندی بر روی دیوارها و سقف اتاقها و سالن ها نصب میشدند.
سپس برای راه اندازی موتورهای برق در کارگاه ها و کارخانه ها استفاده از کابل های پیشرفته شروع شد.از طرف دیگر جمع اوری شبکه های هوایی در شهرهای بزرگ و نصب شبکه های زمینی فشار ضعیف و متوسط باعث واردات کابل های پیشرفته به کشور شد.نیاز روزافزون به شبکه های برق در سطح شهرها و کارخانه ها و کارگاه ها،سرمایه گذاران را به سمت صنعت کابل سازی در داخل کشور هدایت کرد و اندیشه ایجاد کارخانه کابل سازی پا گرفت.
ابتکار درخشان" فرانتی" در به کار گیری نوارهای کاغذ، روشی را پایه گذاری کرد که نزدیک به یک سده در روند ساخت کابل در جهان رواج داشت وهنوز هم کابل های فشار قوی بسیار دقیق و حساس را با این روش عایق بندی میکنند. پس از آن که روغن ها و رزین های آغشته ساز کاغذها توانستند تا اندازه ای بر پدیده ی پیدایش جرقه های ریز در میان لایه های بسیار نازک کاغذها چیره گردند. زمینه ی ساخت کابلهای فشار قوی هموار شد و این روند به " فرانتی" اجازه داد تا نخستین کابل 10 کیلو ولتی جهان را در سال 1269 شمسی بسازد.
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 :
1-کاغذ آغشته به روغن
2-مواد پلاستیکی
3-PVC (پروتودور)
4-P.E.T (پلی اتیلن)
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 ،به شکل (۸) 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.
