- خیابان جمهوری، نرسیده به پل حافظ کوچه یغما، کوچه ارشاد، بن بست دوم پلاک ۱/۱ واحد۲
- ۰۹۳۵۳۳۵۹۳۰۵
- خیابان جمهوری، نرسیده به پل حافظ کوچه یغما، کوچه ارشاد، بن بست دوم پلاک ۱/۱ واحد۲
در دنیای امروز که برق حرف اول را می زند، کیفیت زندگی ما به کابل زمینی گره خورده است. این کابل های ویژه، که اغلب در دل خاک یا زیر پیاده روها پنهان شده اند، مسئول انتقال امن جریان برق هستند.
برخلاف خطوط هوایی که در معرض دید می باشند، این کابل ها با پوشش های مقاوم خود در برابر رطوبت، ضربه و سایر عوامل تهدید کننده خارجی عایق بندی شده اند.
کاربردهای آنها از تأمین برق روشنایی معابر و ساختمان ها گرفته تا انتقال قدرت در شبکه های فشارقوی و سیگنال های ارتباطی گسترده است. در این مقاله از مجموعه سیگنال ارتباط به بررسی چیستی، ساختار و کاربردهای متنوع این فناوری قابل اعتماد می پردازدیم.
کابل های زمینی، همانند نگهبانان نامرئی و ضروری هستند، که با هدف ایجاد مسیری امن و مطمئن برای هدایت بارهای الکتریکی طراحی شده اند. زمین زیر پای ما، انباری عظیم از بارهای منفی بوده، که به طور طبیعی بارهای مثبت را به سمت خود می کشد.
این کابل ها با فراهم کردن یک گذرگاه مستقیم و کنترل شده، به بارهای الکتریکی مثبت اجازه می دهند، تا به شکلی آرام و ایمن، به آغوش زمین منتقل شوند. خب این کار جلوی بروز هرگونه خطر یا نوسان ناخواسته را می گیرد.
این کابل زمینی نه تنها از تجهیزات الکتریکی در برابر اضافه بار و رعد و برق محافظت می کند، بلکه همچون پلی نامرئی، تعادل الکتریکی را به محیط اطراف ما بازمی گرداند. این کابل در حقیقت حلقه گمشده ارتباط بین فناوری انسان و طبیعت است. راهکاری ظریف که به ما اجازه می دهد با احترام به قوانین فیزیک، از نیروی برق به شکلی مطمئن و پایدار بهره ببریم.
جهت کسب اطلاعات بیشتر و خرید انواع کانکتور CONNECTOR کلیک کنید
برای شناخت بهتر کابل زمینی باید ساختار آن را بررسی کنیم، که به شرح زیر است؛
این لایه محافظ بیرونی، همچون زرهی مقاوم در برابر تهدیدهای محیطی عمل می کند. غلاف کابل با جلوگیری از نفوذ رطوبت و مواد شیمیایی، عمر مفید کابل را افزایش داده و این اطمینان را به وجود می آورد، که کابل حتی در سخت ترین شرایط به کار خود ادامه دهد.
اسکرین را می توان مغز الکتریکی کابل دانست. این لایه با کنترل میدان الکتریکی و تخلیه ایمن جریان های خطا، از ایجاد اختلال در سیستم جلوگیری کرده و ثبات الکتریکی را در تمام مسیر انتقال بار تضمین می کند.
عایق موجود در کابل زمینی، مرز بین هادی و جهان بیرون است. با استفاده از مواد پیشرفته ای مانند XLPE تولید شده، که برای ولتاژهای بالا مناسب است. همچنین آن را با PVC نیز می سازند، که برای مصارف معمول بهترین است. این لایه نه تنها از نشت جریان جلوگیری می کند، بلکه در برابر حرارت و تنش های مکانیکی نیز مقاومت قابل توجهی از خود نشان می دهد.
فیلر در کابل زمینی نقش معمار نامرئی کابل را ایفا می کند. این ماده پلیمری با پر کردن فضاهای خالی، ساختاری یکپارچه و دایره ای کامل ایجاد می کند، که هم استحکام مکانیکی کابل را افزایش می دهد و هم افزودن لایه های بعدی را آسان تر می سازد.
این لایه گرافیتی، پلی بین هادی و اسکرین است. نیمه هادی با ایجاد اتصال یکنواخت، از تمرکز میدان الکتریکی جلوگیری کرده و به توزیع یکسان بار در سرتاسر کابل کمک می کند.
هادی الکتریکی را می توان نبض جریان گذار سیستم دانست. جایی که بارهای الکتریکی مسیر امن خود را به سوی زمین پیدا می کنند. هادی الکتریکی، قلب کابل زمینی بوده، که جریان برق را به زمین می رساند. این بخش معمولاً از مس یا آلومینیوم ساخته می شود که هر کدام مزایای خاص خود را دارند.
مس با رسانایی بالا، انتخابی ایده آل برای فضاهای محدود است، در حالی که آلومینیوم با وزن سبک و قیمت مقرون به صرفه، گزینه بهتری برای پروژه های بزرگ خواهد بود. البته برای رساندن همان میزان جریان، سطح مقطع آلومینیوم باید حدود ۱.۶ برابر مس باشد. این ویژگی ها به مهندسان امکان می دهد بسته به نیاز هر پروژه، بهترین انتخاب را داشته باشند.
باید بیان کنیم، که کابل زمینی با توجه به جنسشان و ساختاری که دارند، در گروهی خاص دسته بندی می شوند، که به شرح زیر است؛
کابل تسمه ای یکی از انواع کابل های زمینی بوده، که با طراحی منحصر به فرد خود توجه را جلب می کند. در این کابل، سه رسانا در کنار هم قرار گرفته و با یک نوار کاغذی مخصوص عایق بندی می شوند. بین هر هادی و عایق کاغذی، از مواد دی الکتریک فیبری مانند جوت پر می شود.
این ماده نه تنها عایق بندی را تقویت می کند، بلکه انعطاف پذیری و شکل دایره ای کابل را حفظ می نماید. در نهایت، یک غلاف فلزی از کل ساختار محافظت کرده است. ویژگی متمایز این کابل، شکل کاملاً گرد نبودن آن می باشد، که البته یک مزیت محسوب می شود. چرا که این طراحی به استفاده بهینه از فضای موجود کمک می نماید و نصب و اجرای کابل را در شرایط مختلف آسان تر می سازد.
وقتی صحبت از ولتاژهای بالاتر از 66 کیلوولت می شود، کابل های معمولی دیگر پاسخگو نیستند. در اینجاست که کابل زمینی با نام کابل های فشار به میدان می آیند.
دلیل این نیاز ویژه، ایجاد فشارهای الکترواستاتیکی بوده، که در ولتاژهای بسیار بالا از حد مجاز فراتر رفته و قادرند برای کابل های جامد معمولی خطرناک باشند. این فشارها معمولاً منجر به ایجاد حفره ها و فضای خالی در عایق کابل می گردد، که در نهایت به کاهش کارایی و اطمینان سیستم می انجامد.
کابل های فشار با طراحی خاص خود این چالش را حل می کنند. آن ها با استفاده از تکنیک های پیشرفته مانند به کارگیری گاز یا روغن تحت فشار، جلوی به وجود آمدن این فضای خالی را گرفته و امکان انتقال ایمن و پایدار برق در ولتاژهای بسیار بالا را فراهم می آورند.
نکته دیگری که در رابطه با کابل زمینی باید به آن اشاره کنیم، تقسیم بندی آن ها بر اساس اندازه شان می باشد. لطفا به موارد زیر دقت بفرمایید؛
این کابل تنها دارای یک رشته هادی است و همانند یک جاده تک بانده، جریان الکتریکی را به تنهایی هدایت می کند. این نوع کابل برای سیستم های ولتاژ پایین و بالا مناسب است و به دلیل ساختار ساده اش، نصب و استفاده از آن آسان می باشد.
این کابل با دو رشته هادی، مانند یک جاده دوطرفه عمل می کند که یک مسیر برای فاز و دیگری برای نول در نظر گرفته می شود. این کابل بیشتر در خطوط ولتاژ پایین استفاده می گردد و برای مصارف خانگی و تجاری کوچک ایده آل است.
این مدل از کابل زمینی با سه رشته هادی به رنگ های قرمز، زرد و آبی، توانایی انتقال برق سه فاز را دارد. مانند یک بزرگراه سه بانده، هر رشته یک فاز مجزا را حمل می کند. این کابل هم در سیستم های ولتاژ پایین و هم در سیستم های ولتاژ بالا قابل استفاده است.
این نمونه با چهار رشته که آخرین رشته نصف سایز بقیه است، طراحی ویژه ای دارد. سه رشته اول برای فاز ها و رشته نیم سایز برای نول بکار می رود. این طراحی باعث صرفه جویی در هزینه، کاهش وزن و افزایش انعطاف پذیری کابل شده است.
این کابل با قیمت ارزان تر، وزن سبک تر و انعطاف قابل قبول، گزینه ای ایده آل برای پروژه های ولتاژ پایین است. این طراحی به شما امکان می دهد بدون نیاز به خرید چهار کابل جداگانه، همه اتصالات لازم را در یک بسته جمع آوری کنید. البته این کابل زمینی دارای نمونه های مختلفی بوده، که به شرح زیر است؛
هر کدام از این انواع، برای شرایط و نیازهای خاصی طراحی شده اند تا بهترین عملکرد را ارائه دهند.
کابل زمينی قادرند در سخت ترین شرایط نیز مقاومت کنند. این کابل ها با پوشش های مستحکمی از جنس فولاد و سرب، همچون سربازانی زره پوش هستند، که در برابر ضربات فیزیکی، فشارهای مکانیکی، رطوبت و دیگر عوامل محیطی مقاومت خوبی نشان می دهند.
آنها به طور ویژه طراحی شده اند تا در دل زمین، زیر بتن، در کف رودخانه ها قرار بگیرند، حتی در محیط های صنعتی پرخطر نیز این کابل خا به طور ایمن و بی دغدغه به انتقال جریان الکتریکی ادامه می دهند.
فراتر از نقش محافظتی، کابل زمينی بر اساس کاربردهای متنوع شان دسته بندی می شوند. برخی از آنها مأموریت انتقال قدرت در شبکه های فشارقوی را بر عهده دارند، در حالی که گروهی دیگر برای انتقال سیگنال های ارتباطی طراحی شده اند.
دسته ای از این کابل ها مختص تأمین روشنایی معابر و فضاهای عمومی هستند و برخی دیگر به طور ویژه برای به کاراندازی دستگاه ها و تجهیزات برقی در ساختمان ها مورد استفاده قرار خواهند گرفت. این تنوع کاربرد، کابل های زمینی را به عنصری حیاتی در تمامی جنبه های زندگی مدرن تبدیل کرده است.
بیشتر بخوانید
باید بگوییم، که کابل زمينی دارای مزایا و معایب خاصی است، که به شرح زیر می باشد؛
کابل های زمینی همچون در دل زمین، ایمنی و قابلیت اطمینان بالایی به شبکه برق می بخشند. این کابل ها با در امان ماندن از تأثیرات مخرب آب و هوا مانند طوفان، برف و یخبندان، خدمتی پایدار و بدون نگرانی ارائه می دهند.
از طرفی، با حذف دکل های هوایی، نه تنها جلوه بصری محیط را حفظ می کنند، بلکه مانع ایجاد اختلال در پرواز پرندگان و پروازهای نظامی و غیرنظامی می شوند.
مزیت بزرگ دیگر، کاهش چشمگیر خطر برق گرفتگی و آتش سوزی برای شهروندان است که این موضوع، آرامش خاطر بیشتری در فضاهای شهری ایجاد می کند.
یکی از برجسته ترین ویژگی های کابل زمینی، مقاومت آن ها در برابر حوادث غیر مترقبه است. از آنجایی که این کابل ها در زیر زمین دفن شده اند، در برابر بادهای شدید، یخبندان و سقوط درختان مصون هستند.
با وجود تمام مزایا، این کابل ها چالش های خاص خود را دارند. اولین و بارز ترین مشکل، هزینه بسیار بالای نصب و راه اندازی آن هاست که تا سه برابر هزینه خطوط هوایی برآورد می گردد. علاوه بر این، در صورت وقوع حوادث طبیعی مانند زلزله، احتمال آسیب دیدن کابل ها و قطعی گسترده برق را در پی دارد.
زمانی که خطایی در سیستم رخ دهد، شناسایی محل دقیق خرابی و تعمیر آن فرآیندی زمان بر و پرهزینه بوده، که خاموشی طولانی مدت را به دنبال خواهد داشت.
یکی دیگر از مشکلات کابل زمينی، آسیب پذیری آن ها در برابر فعالیت های عمرانی است. هنگام حفاری برای پروژه های ساختمانی، کاشت درخت یا احداث چاه، احتمال برخورد بیل مکانیکی با کابل و قطعی برق یا حادثه ای جدی وجود دارد.
همچنین، در مناطق مرطوب یا با سطح آب زیرزمینی بالا، عایق کابل به مرور زمان دچار فرسودگی می گردد. تعمیر و نگهداری این کابل ها نیز به دلیل قرارگیری در زیر زمین، به مراتب سخت تر و پیچیده تر از خطوط هوایی است.
باید بگوییم، که کابل زمينی در اثر شرایطی فرسوده شده و خراب می گردد. برای آشنایی با این شرایط لطفا به موارد زیر دقت بفرمایید؛
این آسیب مانند بیماری خاموشی است که به تدریج عایق کابل را از بین می برد. عوامل مختلفی از جمله اضافه ولتاژ های ناگهانی، نفوذ رطوبت به درون کابل و فرسودگی عایق باعث ایجاد این مشکل خواهند شد. این آسیب به مرور زمان مقاومت عایق را کاهش داده و در نهایت منجر به اتصال کوتاه و خرابی کامل کابل می گردد.
کابل زمينی در معرض جنگ دائمی با مواد شیمیایی موجود در خاک است. اسید ها، باز ها و آلاینده های صنعتی قادرند به تدریج عایق کابل را از بین ببرند و مقاومت الکتریکی آن را کاهش دهند. حتی ترکیبات شیمیایی طبیعی خاک نیز در درازمدت باعث خوردگی و تخریب ساختار کابل خواهد شد.
با گذشت زمان، این کابل ها به طور طبیعی فرسوده می شوند. این فرسودگی زمانی شدت می یابد که چند کابل در کنار هم قرار گرفته باشند و عایق بندی مناسبی بین آن ها وجود نداشته باشد. پس از سال ها استفاده، مواد عایق خاصیت خود را از دست داده و کابل مستعد خرابی می گردد.
این نوع آسیب شامل صدمات فیزیکی مستقیم به کابل بوده، که ناشی از عوامل مختلفی است. خمیدگی های شدید، نصب غیراصولی، انقباض و انبساط های مکرر، قرارگیری کابل در وضعیت نامناسب و حوادثی مانند برخود ماشین آلات حفاری همگی به ساختار فیزیکی کابل آسیب جدی وارد خواهد کرد.
کابل زمینی را نمادی از مهندسی هوشمند و محافظ مسئولیت پذیر دانست که در سکوت، زیر پای ما به خدمت گیری بی وقفه مشغول است.
این کابل ها نه تنها ایمنی و پایداری شبکه برق را افزایش می دهند، بلکه با حذف دکل های هوایی، چهره شهرها را نیز آراسته تر می کنند. اگرچه هزینه اولیه بالاتر و تعمیرات دشوارتر از چالش های پیش روست، اما مزایای بی شمار آن باعث شده، تا انتخابی اجتناب جذاب برای امروز و فردا باشد.
