کابل فشار متوسط (MV) چیست؟ و معرفی انواع کابل فشار متوسط

از کابل فشار متوسط ​​یا کابل های قدرت (MV) برای توزیع انرژی الکتریکی تک فاز یا سه فاز در سیستم با ولتاژ پایین ۶ تا ۳۰ کیلو ولت و در پست‌های توزیع خط استفاده می شود. کابل های فشار متوسط نیز در تاسیسات عمومی و صنعتی، تاسیسات داخلی و خارجی، به صورت دفن در زمین و یا داخل کانال استفاده می شود. توضیح مختصری درباره کابل فشار متوسط  داده شده برای آشنایی بیشتر در ادامه مطلب همراه مجله یاب چی باشید.

 

کابل فشار متوسط چیست؟

کابل های فشار متوسط ​​و ​​دارای ولتاژ ۶ کیلو ولت تا ۳۰ کیلو ولت هستند. این دسته از کابل ها در انواع مسی و آلومینیومی تک رشته و سه رشته ساخته می شوند. کابل ولتاژ متوسط ​​برای تامین برق ساختمان های تجاری یا مسکونی و مدارهای توزیع صنعتی استفاده می شود. این کابل ها برای مصارف داخلی طراحی شده و طبق مقررات مربوطه در داخل ساختمان نصب می شوند و در ترانشه ها یا تونل ها، زیرزمینی که مستقیماً در زیر خاک خشک یا مرطوب دفن می شوند و در سینی کابل ساختمان های صنعتی، تابلو برق و نیروگاه ها استفاده می شود. در فضای باز قرار داده شده است.

کابل فشار متوسط با هادی های مس یا آلومینیوم مطابق با استاندارد های IEC یا BS طراحی و تولید می گردد و در انواع تک رشته یا سه رشته ای موجود است. کابل فشار متوسط با عایق XLPE یا TR-XLPE مقاوم در برابر درخت آبی تولید می شود.

ولتاژ (کیلوولت)	ولتاژ نامی (U۰)	۳.۶، ۶، ۸.۷، ۱۲، ۱۸
	حداکثر ولتاژ (Um)	۷.۲، ۱۲، ۱۷.۵، ۲۴، ۳۶
	ولتاژ نامی میان هادی ها (U)	۶، ۱۰، ۱۵، ۲۰، ۳۰
سطح مقطع هادی (میلیمتر مربع)		تا ۶۳۰
جنس هادی		مس آنیل شده وآلومینیوم
نوع هادی		گرد فشرده شده
نوع عایق		XLPE کراس لینک
اسکرین هادی		مواد نیمه هادی
حفاظ فلزی		سیم مسی، نوار مسی و یا ترکیبی از هر دو
مواد پر کننده (فیلر)		PVC یا PE (برای کابل های سه رشته)
روکش نهایی		PVC یا PE
استاندارد		ISIRI3569-2 و IEC60502-2

 

بررسی ساختار کابل فشار متوسط

کابل‌های فشار متوسط آر چند لایه تشکیل می‌شوند. که هر لایه وظیفه را دارا می‌باشد که در ادامه آن را شرح خواهیم داد. این کابل متشکل از هادی، اسکرین هادی، عایق، اسکرین عایق، شیلد و شیت یا غلاف بیرونی می‌باشد.

هادی این نوع کابل از مس آنیل شده و یا آلومینیم ساخته شده است و معمولاً طراحی‌های متفاوتی در ساخت هادی به کار برده می‌شود که رایج‌ترین آن Milliken گه هادی‌های چند جزئی هستند و هادی‌ها به هم تابیده شده منظم و فشرده هستند.

عایق این محصول از جنس XLPE با ضخامت مناسب می‌باشد تا بتواند الزامات الکتریکی و فیزیکی مشخص شده توسط استانداردهای بین‌المللی را تأمین کند. این لایه باید دارای کیفیت بالا و مقاومت بالا در برابر گرما و رطوبت را داشته باشد. عایق این نوع کابل برای نصب در مکان‌های که دمای بیش از ۹۰ درجه در حالت عادی دارند و ۱۳۰ درجه در حالت اضطراری در شرایط اتصال کوتاه مناسب هستند.

در لایه بعد، اسکرین عایق با همان عملکرد اسکرین هادی قرار دارد. اسکرین عایق باید مستقیماً روی عایق اعمال شده و از یک ترکیب نیمه رسانای اکسترود شده بر روی عایق تشکیل می‌شود.

وقتی ولتاژ از ده ولت به بالاتر می‌رسد یک شیلد فلزی جهت خنثی کردن میدان‌های الکتریکی لازم است در نتیجه در کابل متوسط بعد از اسکرین عایق یک شیلد طراحی شده است تا بتواند جریان شارژ خازنی را بازگشت دهد و جریان خطای زمین را هدایت کند. همچنین در صورت بروز خطا تا زمان خاموش شدن سیستم، کاهش تأثیر الکتریکی در محیط اطراف کابل و همچنین حفاظت در برابر تماس تصادفی در ساختار کابل را انجام می‌دهد.

لایه آخر شیت یا غلاف بیرونی می‌باشد که این لایه باعث حفاظت بیشتر کابل در برابر آسیب‌های مکانیکی و حفاظت در برابر خوردگی ناشی از رطوبت می‌گردد. از این رو جنس این لایه باید به طوری باشد که در برابر جوندگی موش‌ها، موریانه و هیدروکربن‌ها مقاومت کنند جنس این لایه از ترکیب ترمو پلاستیک (پی وی سی، پلی اتیلن یا مواد مشابه) ساخته شده و بر روی کابل قرار گیرد.

انواع کابل فشار متوسط

کابل فشار متوسط را می توان در انواع مختلف دسته بندی کرد که در ادامه به بررسی انواع این کابل بر اساس ولتاژ و ساختار می پردازیم.

کابل فشار متوسط بر اساس ولتاژ

کابل فشار متوسط را می توان براساس ولتاژ به دو ولتاژ ۲۰ و ۳۳ کیلوولت تقسیم کرد.

کابل فشار متوسط ۲۰ کیلوولت

این نوع کابل با ولتاژ کاری ۲۰ را می توان در سطح مقطع های مختلف و در دو جنس مس و آلومینیوم به همراه شیلد ساخت کابل فشار متوسط براساس استاندارد IEC-60502 ساخته می شود.

کابل فشار متوسط ۳۳ کیلوولت

این کابل فشار متوسط با ولتاژ کاری ۳۳ کیلوولت کار می کند که می توان آن را با سطح مقطع های مختلف و از جنس مس ساخت. همچنین در این نوع کابل از سیم فولادی به عنوان رزه استفاده می شود.

کابل فشار متوسط بر اساس ساختار

ساختار کابل فشار متوسط با توجه یه مکانی که در آن استفاده می شود می تواند متفاوت باشد اما براساس استانداردهای موجود می توان آن را به شکل کابل فشار متوسط معمولی، زره دار و زره دار با غلاف سربی دسته بندی کرد.

کابل فشار متوسط معمولی

کابل فشار متوسط معمولی که شامل کابل های N2XSY، NA2XSY، N2XSEY، NA2XSEY می شود را می توان در انواع تک رشته و سه رشته ساخت که در تاسیسات مختلف، صنعت و غیره به کار می رود.

کابل فشار متوسط زره دار

کابل فشار متوسط زره دار که شامل کابل های با مشخصه N2XSYRY، N2XSYBY، N2XSEYRY، N2XSEYBY، NA2XSYRY، NA2XSYBY، NA2XSEYRY، NA2XSEYBY می شود این کابل فشار متوسط علاوه بر داشتن ویژگی های کابل فشار متوسط معمولی دارای زره برای حفاظت بیشتر می باشد که در کابل های تک رشته از جنس سیم یا نوار آلومینیومی و در کابل های سه رشته از جنس سیم یا نوار فولادی استفاده می شود.

کابل فشار متوسط زره دار با غلاف سربی

از کابل های فشار متوسط زره دار با غلاف سربی می توان به N2XSYKYRY، N2XSYKYBY، N2XSEKYRY، N2XSEKYBY، NA2XSYKYRY، NA2XSYKYBY، NA2XSEKYRY، NA2XSEKYBY اشاره کرد. در واقع زره موجود در این نوع کابل وظیفه حفاظت المان های درون کابل، در برابر نیروهای مکانیکی خارج از کابل را بر عهده دارد. در این نوع کابل علاوه بر زره یک غلاف سربی هم وجود دارد که این مشخصه وجه تمایز این کابل با کابل فشار متوسط معمولی و زره دار محسوب می شود، در واقع سرب در این کابل ها باعث می شود بتوان کابل را در محیط هایی که دارای مواد خورنده، هیدروکربن ها و یا حلال ها می باشند، به صورت پایدار استفاده کرد همچنین در مقابل نفوذ آب به صورت شعاعی مقاوم است. در این کابل زره یا همان آرمور برای کابل های تک رشته سیم یا نوار آلومینیومی و برای کابل های سه رشته سیم یا نوار فولادی می شود و غلاف آن را از جنس سرب در نظر می گیرند.

ساختار کابل فشار متوسط

ساختار کابل فشار متوسط با توجه به شکل زیر ساختار کابل فشار متوسط را به ترتیب اعداد موجود در تصویر بررسی خواهیم کرد.

هادی

هادی ها در کابل فشار متوسط بر اساس طراحی خاصی به شکل هادی تابیده منظم و چند جزئی ارائه می شوند که درادامه در مورد هادی های کابل فشار متوسط توضیح داده شده است.

اسکرین هادی

اسکرین هادی در کابل فشار متوسط نیز یک ترکیب نیمه رسانای اکسترود شده بر روی هادی می باشد که از شدت میدان الکتریکی بین عایق XLPE و هادی می کاهد.

عایق

عایق کابل فشار متوسط از XLPE با ضخامت مناسب برای تامین الزامات الکتریکی و فیزیکی مشخص شده توسط استاندارد های طراحی کابل مانند IEC ،BS و غیره ساخته می شود. عایق باید دارای کیفیت بالا و مقاوم در برابر گرما و رطوبت باشد، عایق کابل باید برای نصب در مکان های مرطوب و خشک در دمای بیش از ۹۰ درجه سانتی گراد در شرایط عادی، ۱۳۰ درجه سانتی گراد در شرایط اضافه بار اضطراری و ۲۵۰ درجه سانتی گراد در شرایط اتصال کوتاه مناسب باشد.

اسکرین عایق

در لایه بعد، اسکرین عایق با همان عملکرد اسکرین هادی قرار دارد. اسکرین عایق باید مستقیما روی عایق اعمال شده که و از یک ترکیب نیمه رسانای اکسترود شده بر روی عایق تشکیل می شود.

شیلد

وقتی ولتاژ به رقم بالایی می رسد، یک شیلد فلزی برای خنثی کردن میدان الکتریکی خارج از کابل لازم است. شیلد با اهدافی همچون بازگشت جریان شارژ خازنی، هدایت جریان خطای ارت در صورت بروز خطا تا زمان خاموش شدن سیستم، و همچنین کاهش تأثیر الکتریکی در محیط اطراف کابل در صورت بروز خطای زمین و همچنین حفاظت در برابر تماس تصادفی در ساختار کابل قرار می گیرد. صفحه فلزی در کابل های ولتاژ متوسط باید از یک یا چند نوار یا یک لایه متحد المرکز سیم یا ترکیبی از سیم و نوار تشکیل شود. در هنگام انتخاب شیلد که معمولا از مس هستند باید به احتمال خوردگی به خاطر ایمنی مکانیکی و همچنین برای تامین ایمنی الکتریکی توجه شود. 
فیلر که در تصویر به رنگ سفید مشخص شده برای نگه داشتن المان های درون کابل کنار هم استفاده می شود. البته لازم به ذکر است که این بخش جز لایه های کابل محسوب نمی شود یعنی حتی می توان در ساخت کابل از آن صرف نظر کرد اما برای یکنواخت کردن المان های کابل بهتر است از آن استفاده شود که عموما فیلر را در کابل های چند رشته مشاهده خواهید کرد.

لایه زیرین

این بخش با کنار هم نگهداشتن لایه های قبل از خود یک بستر مناسب برای لایه بعدی یعنی آرمور را فراهم می کند. این لایه را از مواد ترموپلاستیک یا ترموستینگ ها می سازند که می تواند از لایه زیر خود در برابر صدمات آرمور که معمولا مکانیکی است محافظت کند.

آرمور

آرمور یا زره از کابل در برابر فشار های مکانیکی محافظت می کند، آرمور را معمولا از جنس سیم فولادی به شکل تابیده شده می سازند. اگر در حین کار آسیبی به روکش وارد شود و آرمور توسط اپراتور مشاهده شود باید کار را متوقف کرده و برای ترمیم کابل اقدام کنند، زیرا آرمور تا یک حد مشخصی توانایی محافظت از لایه های زیرین خود را دارد.

شیت یا غلاف بیرونی

آخرین لایه کابل که برای حفاظت در برابر عوامل خارجی مانند رطوبت، مواد خورنده، آسیب های الکتریکی و غیره طراحی شده است. این لایه معمولا از جنس لایه زیرین یعنی PVC و CSP ساخته می شود.

نحوه کد گذاری کابل فشار متوسط

در جدول زیر نحوه استخراج مشخصات کابل از طریق کد کابل توضیح داده شده است. به عنوان مثال با توجه به این جدول کد NYFGby به کابل با هادی مسی اشاره دارد که دارای عایق PVC و همچنین زره فولاد گالوانیزه می باشد. برای محکم کردن زره از نوار فولادی مارپیچ استفاده شده است و همچنین Y بیانگر این است که کابل دارای روکش PVC می باشد.

 

کاربرد کابل فشار متوسط

• این نوع کابل ر خطوط زمینی توزیع برق استفاده می‌شود.
• برای ارتباط میان ژنراتور و ترانسفورماتور افزاینده در نیروگاه‌ها از این نوع کابل استفاده می‌شود.
• خطوط اختصاصی تأمین برق صنایع و کارخانه‌های بزرگ
• ارتباط میان ترانسفورماتور و سوئیچ گیر در پست‌های فوق توزیع و انتقال

مزایا کابل فشار متوسط

• مقاوم در برابر UV
• دود و بخار کم
• بدون هالوژن و ضد آتش
• مقاوم در برابر جانوران موذی
• دارای مقاومت در برابر روغن و هیدروکربن ها

 

 

منبع: famcocorp – parsiancable – pjmi