whatsapp call admin

دانلود مقاله کابل ها

word قابل ویرایش
28 صفحه
8700 تومان
87,000 ریال – خرید و دانلود

کابل ها هادی های عایق شده هستند که عایق آنها از مواد لاستیکی یا پلاستیکی ساخته می شوند امروزه با پیشرفت تکنولوژی ساخت کابل ها، استفاده از آنها در شبکه توزیع بسیار زیاد شده است و جزء مهمترین تجهیزات محل انرژی در شبکه توزیع در حساب می آیند. عناصر سازنده کابل ها عبارتند از: هادی و عایق.

هادی:
بین فلزات هادی که در صنعت کابل سازی استفاده می شوند. مس بهتر از همه، جریان برق را هدایت می کند. و دارای استحکام مکانیکی خوبی است و در مقابل تأثیرات جوی پایدار می باشد. به خوبی می‌توان آن را بدهد شکلی در آمدن پس از مس، آلومینیوم بیشترین کاربرد را دارد ولی ضریب هدایت آن از مس کمتر است و در عوض دارای وزن کمتر نیز می باشد. برای آنکه سیم آلومینیومی از نظر مقاومت الکتریکی معادل سیم می باشد. باید مقطع آن ۶/۱ برابر مقطع سیم می باشد. در این صورت وزن آن فقط نصف وزن سیم مسی است.

در هنگام اتصال سیم آلومینیومی به دستگاه هایی که پیچ اتصال آنها از برنج یا مس است در صورتی که رطوبت اثر کند در نتیجه عبور جریان، آلومینیومی به تدریج خورده می شود. بدین جهت باید سیم آلومینیومی را قبل از اتصال، کاملاً صیقلی کرد و روی آن بر چرب نمود (گریس یا وازلین)
عایق‌ها:

در طول دهه های اخیر مواد عایقی بیشتر ؟؟ زیادی کرده اند تا جایی که خواص الکتریکی، مکانیکی و حرارتی کابل ها را برای اهداف خاص عبور بخشیده اند و این در استفاده از کابل ها، برای شرایط خاص و موقعیتهای سخت آسان کرده است، بطور کلی عایق کابلها به سه دسته: ۱- پروتودور ۲- پروتوتن ۳- لاستیک .

پروتودور:
PVC یا پلی وینیل کلراید از مهمترین مواد مورد استفاده در ساختار عایق و پوشش کابل ها است. برای افزایش استقامت مکانیکی، حرارتی و همچنین بهبود خاصیت شکنندگی PVC در دماهای پایین به آن مواد افزودنی اضافه می کنند PVC تولید شده برای عایق کابل ها به پروتودر معروف است و مزایای کابلهای PVC
* قدرت دی الکتریک و مقاومت عایقی بالا حتی برای کابل های مورد استفاده در آب.
* استقامت DC بالا

* قدرت کششی بالا
* مقاومت بالا در مقابل سایش
* استقامت در مقابل فشار و دمای زیاد
* عدم حساسیت نسبت به تأثیرات جوی و شیمیایی و اسیدها و بازهای رقیق.
پروتوتن:

کابل هایی که از عایق پلی اتیلن (PE) ساخته می شوند تحت عنوان پروتوتن نامگذاری می گردند. محدوده دمای مورد استفاده برای کابل‌های پروتوتن محدود کم است. دلیل استفاده از این عایق در قسمت کابل خاصیت دی الکتریک (عایق) بالای آن می باشد.
برای کاهش اشتعال پذیری این نوع عایق، از مواد ضد اشتعال پروتودور در خارج پوشش آن استفاده می گردد.
لاستیک:
اکثر تجهیزات پیشرفته از PVC یا PE برای عایق استفاده می کنند اما لاستیک هنوز جایگاه خود را حفظ کرده است. لاستیک ها دارای قابلیت انعطاف پذیری زیادی حتی در محدوده و پس از دما هستند لاستیکها به دو دسته طبیعی و مصنوعی تقسیم می شوند لاستیک طبیعی از شیره برخی درختان به دست می آید اما لاستیک مصنوعی از ترکیب پلیمرها و مواد آلی ایجاد می گردد انتخاب صحیح نوع لاستیک مصنوعی قبلی از نیازهای مربوطه از جمله قابلیت اشتعال پایین، قدرت کشش، مقاومت در مقابل نفت و روغن. اثرات جوی و عدم تأثیر نسبت به لایه اُزن را تأمین می کند. این کابلها امروزه بدلیل مصارف خاص (کشتی سازی) تولید می باشد.

ساختمان کابل ها
کابل ها بر اساس نوع کاربردی که دارند بسیار متنوع هستند و به شکل های گوناگونی در بازار یافت می شوند. ساختمان و اجزای تشکیل دهنده کابل های مخابراتی کاملاً با کابل های مورد استفاده در صنعت برق فشار قوی و فشار ضعیف تفاوت دارند. اما به طور کلی کابل ها همواره از دو قسمت اصلی هادی و عایق تشکیل شده اند. تفاوت کابل ها ناشی از نوع کاربرد آنهاست یعنی نوع کاربردشان موجب می شود که جنس، شکل، سطح مقطع و تعداد هادی ها و عایق‌ها با یکدیگر تفاوت داشته باشند. این تفاوت ها موجب تقسیم بندی کابل ها می گردد.

بیش از ۹۰% کابلهای جریان زیاد دارای عایقی از کاغذ آغشته به روغن می باشند. بدین معنی که سیم ها با نوارهای کاغذی باندپیچی شده و سپس به نوعی از روغن معدنی غلیظ آغشته می شوند. که این کابل ها برای ولتاژهای ۱ تا ۶۰ هزار ولت ساخته و نرم شده اند.
سیم کابل از مس یا آلومینیوم است و می تواند یک لا یا چند لا (طنابی) باشد. سیم های چند لا نرم تر است و قابلیت انحنای آلفا نیز نسبت به کابل با سیم یک لا بیشتر است.

برای جلوگیری از نفوذ رطوبت بداخل کابل، سیم عایق شده با یک غلاف فلزی پوشانده می شود و بهمین جهت دو انتهای کابل نیز با سه کابل مخصوص بسته می شود. غلاف کابل امروزه بیشتر از سرب است که دارای مقدار کمی مس و یا برای محلهای مخصوص مقدار کمی آنتیمون و روی مخلوط دارد.

این اضافات باعث می شود که سرب قدری سخت تر شده و پایداری و استقامت آن در مقابل خوردگی بیشتر شود. در بعضی از کابلها بجای سرب از غلاف آلومینیومی بدون درز استفاده می شود.
این کابلهای با غلاف آلومینیومی بخوبی کابلها سربی خم نمی شوند و انعطاف پذیر نیستند ولی در عوض به مراتب سبکتر از کابلهای سربی هستند.

غلاف کابل علاوه بر اینکه تحت تأثیر عوامل شیمیایی قرار می گیرد. بعلت جریانهای که از زمین عبور می کند. تحت تأثیر عوامل الکترولیتی نیز واقع می شود. لذا باید کابل از نظر الکتریکی نیز عایق شود. به همین جهت غلاف سربی توسط کاغذ قیر اندود شده باشد از مس شود و روی آن را با موادی شبیه قیر و گونی می پوشانند.
کابلهای که بطور آزاد در زیرزمین کشیده می شوند. همگی تحت تأثیر نیروی مکانیکی سطحی نیز قرار می گیرند که باعث فرورفتگی‌هایی در کابل می شود و در نتیجه استقامت الکتریکی کابل در این نقاط تنزل می کند.

لذا اینگونه کابل ها که باید فشارهای خارجی را نیز تحمل کنند. شامل زرهی از تسمه های فولادی می شوند و بهمین جهت بنام کابلهای زرهی معروف هستند. زره فولادی نیز برای جلوگیری از زنگ زدگی و خورندگی با قشری از قیرو گونی و یا مواد مصنوعی PVC در پوشانده می شود.
کابلهایی که تحت کشش زیاد نیز قرار می گیرد (مثل کابلهایی که در معادن زیرزمینی در کاربرد می شوند و یا کابلهایی که از رودخانه و یا دریاچه می گذرند، با زره فولادی از تسمه های باریک، مفتول هادی گرد و یا پروفیل پوشانده می شوند.

کابلها دارای سطح مقطع گرد و صنعتی هستند کابلها با دسته سیم‌های مثلثی دارای قطر کمتری نسبت به کابلهای با رشته سیم دایره‌ای شکل هستند بهمین جهت سبکتر و قابلیت انحنای آنها تیز بیشتر است ولی به خاطر اینکه حوزه الکتریکی اطراف آن غیریکنواخت است نمی توان در اختلاف سطح های زیاد نیز از آن استفاده کرد. بهمین جهت فقط در کابلهای تا ولتاژ KV10 از مقطع مثلثی (سکتوری) استفاده می شود.

در داخل کابلهای PVC در مقداری پودر PVC قرار می دهند. خاصیت این پودر این است که در حالت عادی موجب خنک شدن کابل و در هنگام آتش سوزی از شعله ور شدن کابل جلوگیری می کند.
برای جلوگیری از اشتباه و جهت تشخیص سیم های کابل از یکدیگر، عایق سیم های هادی در رنگ های مختلف انتخاب می کنند رنگ بندی عایق سیم ها بر اساس استاندارد VDE آنان در جدول زیر نشان داده شده است.

عوامل موثر طرز شناسایی کابل
برای معرفی و شناسایی کابل از ظروف لاتین استفاده می شود و هر ضرف مشخصاً به خصوص در کابل PVC است.
به تعدادی از آنها اشاره می کنیم.
N : کابل با سیم مسی
NA : کابل با سیم آلومینیومی
Y : عایق PVC یا پروتودور، (اولین Y در ردیف علامت گذاری)
۲y : عایق PE (اولین ۲y در ردیف علامت گذاری)

C : غلاف مسی بعنوان سیم صفر و یا محافظ.
CW : غلاف از مقتول های نازک مسی که بطور مربی دور تا دور کابل را پوشانده است و یک تصور نازک مسی بطور مارپیچی آنها را نگه می دارد.
F : ذره از سیم تحت فولادی قلع اندود.
R : ذره از مقتول فولادی قلع اندود شد.
Gb : تسمه فولادی مارپیچی برای محکم کردن F یا R .

T : سیم نگهدارنده در کابلهای هوایی از فولاد تابیده شده.
بعد از حروف اختصاری که معرف چگونگی کابل است. علائمی برای مشخص کردن سیم از نظر تعداد سطح مقطع نوشته می شود که عبارتند از:
re : گرد، یک رشته
rm : گرد چند رشته
Se : سکتور یک رشته (مثلثی یک رشته)

Sm : سکتور چند رشته (مثلثی چند رشته)
و سطح مقطع سیم و بعد از یک خط مایل مقطع سیم صفر یا سیم محافظ نوشته می شود و بالاخره در انتهای علامت گذاری اختلاف سطح تامی کابل درج شده است.
چند مثال بر روی کابلی نوشته شده است. مفهوم این حروف چیست.
N : جنس هادی از مس

yy دو پونس هر کدام از رشته ها و روپوش خارجی کابل پروتودور می باشد.
: کابل چهار رشته با سطح مقطع ۵/۱ گرد و چند رشته
: قابلیت تحمل ولتاژ فازی و ولتاژ خطی

NA : جنس هادی از آلومینیوم
yy : روپوش داخلی و خارجی پروتودور
: و سه رشته سیم یا سطح مقطع ۴ به همراه یک رشته سیم با سطح مقطع ۵/۲ (چهار رشته)
Sm : مثلثی چند رشته
عوامل موثر در تعیین سطح مقطع کابل:
جریان مجاز:

همانطور که می دانیم، جریان الکتریکی عبوری از سیمها، در آنها تولید حرارت می کند و سبب افزایش درجه حرارت سیم ها می شود. در صورتی که درجه حرارت هادی زیاد شود.
موجب خرابی عایق سیم ها می گردد. عایق سیم ها معمولاً P.V.C بوده و حداکثر حرارت مجاز آنها است. بنابراین، لازم است برای جریان الکتریکی مشخصی، با توجه به شرایط نصب و حداکثر دمای محیط، سیمی با سطح مقطع مناسب انتخاب شود تا سبب خرابی عایق سیم و اتصالی بین آنها نشود. سازندگان، سیم های الکتریکی را با سطح مقطع استاندارد با مقاطع ۷۵/۰-۱-۵/۱-۵/۲-۴-۶-۱۰-۱۶-۲۵-۳۵-۵۰-۷۰-۹۵/۰ میلی متر مربع تولید می کنند.

سیم های عایق دار، بسته به وضعیت نصب آنها به سه گروه تقسیم می‌شوند.
گروه ۱: سیم های داخل لوله که تعداد آنها در هر لوله یک تا سه سیم در نظر گرفته شود.
گروه ۲: سیم های دو لا یا سه لا که آزادانه در هوا کشیده می شوند و معمولاً برای مصرف کننده های سیار به کار می روند.

گروه ۳: تعداد سیم یک لا که آزادانه در هوا کشیده می شود و فاصله بین سیم های مجاور حداقل برابر قطر سیم است.
طبق استاندارد VDE آلمان، جدول فوق جریان مجاز و فیوز استاندارد برای جلوگیری از عبور جریان بیش از حد مجاز را نشان می‌دهد. این جدول برای حداکثر دمای ۲۵ درجه سانتیگراد محاسبه شده است چنانچه درجه حرارت محیط از ۲۵ درجه سانتی گراد بیش‌تر یا کم‌تر شود. باید مقادیر جدول فوق را در ضریبی که از جدول زیر بدست می آید ضرب کرد. تا جریان مجاز سیم و جریان نامی فیوز محافظ تصحیح شود.

افت ولتاژ:
انتخاب سطح مقطع مناسب سیم، علاوه بر جریان مصرف کننده و دمای محیط، به افت ولتاژ در سیم ها نیز بستگی دارد. افت ولتاژ درون سیم ها باعث می شود که ولتاژ سرمصرف کننده از مقدار مجاز کم تر شده موجب به کار کردن یا سوختن وسیله الکتریکی توده هر چه طول سیم ها بیشتر شود. افت ولتاژ مسیر بیش تر می شود.

محاسبه افت ولتاژ: مصرف کننده های الکتریکی ولتاژ نامی معین دراند، اگر ولتاژ دو سر آنها از مقدار نامی بیشتر شود. باعث آسیب دیدن آن می شود و اگر از مقدار تعیین شده کمتر باشد. باعث اختلال در کار مصرف کننده می شود. افت ولتاژ به طور کامل از بین نمی رود ولی تا حد امکان کاهش می یابد. که به آن افت ولتاژ مجاز می گویند معمولاً افت ولتاژ مجاز را برحسب درصد ولتاژ بیان می کنند و برای اینکه افت ولتاژ خط بیش از اندازه نباشد درصد مجاز برای آن تعیین شده است که عبارتند از:

 

۱: برای مصرف کنندگان خانگی و روشنایی حداکثر ۵/۱%
۲: برای الکتروموتورها ۳%
۳: برای سیم های اصلی تا ورودی کنتور برق ۵/۰%
فرمول محاسبه سطح مقطع با استفاده از افت ولتاژ مجاز در شبکه‌های تکفاز و سه فاز
در حالت تکفاز

در حالت سه فاز
که در فرمول فوق:
P : مقاومت مخصوص . : ضریب توان که در حالت Dc برابر یک است. I : جریان مصرف کننده
: افت ولتاژ L : طول کابل مورد نیاز
U : ولتاژ شبکه
مثال: اگر یک مصرف کننده تک فاز یا جریان مصرفی ۱۶ آمپر و ضریب ۷/۰ توسط سیمی با مقاومت مخصوص ۰۱۷۸۵/۰ و به طول ۲۰ متر از منبع ۲۲۰ ولتی تغذیه می شود. سطح مقطع باید چقدر باشد تا افت ولتاژ از ۳% بیشتر نشود.

بنابراین سیم استاندارد باید ۵/۱ باشد.
چنانچه در مثال فوق حداکثر دمای محیط به ۴۵ درجه سانتی گراد برسد. مقطع مناسب سیم چقدر باید انتخاب شود.

با توجه به جدول جریان مجاز سیم ۵/۱ برابر ۵/۱۶ می باشد.
و همچنین با توجه به اینکه در دمای محیط است با استفاده از جدول ضرایب تصحیح ضریب تصحیح ۶۵/۰ است که در این صورت جریان مجاز سیم ۵/۱ برابر می شود. پس می بینیم که سیم ۵/۱ مناسب مصرف کننده نیست سیم با سطح مقطع ۵/۲ نیز به همین صورت جریان مجاز ۵/۲ برابر ۲۱ آمپر است بنابراین از سیم استفاده می کنیم که جریان مجازش در درجه برابر می باشد و با توجه به ضریب تصحیح ۶۵/۰ جریان مجاز آن در برابر می شود ما که می تواند جریان ۱۶ آمپر مصرف کننده را به راحتی عبور دهد.

تمرین، یک مصرف کننده سه فاز با جریان مصرفی و ضریب ۷/۰ توسط سیمی با مقاومت مخصوص ۰۱۷۸۵/۰ و به طول ۲۵ متر از منبع تغذیه می شود. سطح مقطع باید چقدر باشد تا افت ولتاژ از ۱۳% بیشتر شود. دمای ۲۵
سطح مقطع کابل را در دمای ۵۰ درجه نیز محاسبه کنید.
شرایط نصب و قرار دادن کابل های برق

شرایط مختلف نصب نیز در تعیین سطح مقطع کابل بسیار مؤثر است از مجله این شرایط به درجه حرارت محیط اشاره کرد در هنگام کابل کشی شعاع خمش کابل های پلاستیکی نباید از بطور متوسط ۱۵ برابر قطر خارجی کابل کوچک تر باشد. در هنگام کابل کشی توسط دستگاه های مخصوص باید مراقب بود که نیروی کششی وارده به کابل از مقادیر مجاز بیشتر شود در هنگام کابل کشی در کانالهای خاکی و بر روی دیوار و بسته کابل شرایطی وجود دارد که در ادامه به آن می پردازیم.

شعاع خمش کابل: در موقع کشیدن کابل باید دقت شود که کابل پیچانده نشود. تا نخورده، جمع نشود. در ضمن خیلی تحت فشار کنشی قرار نگیرد. اگر بخواهیم کابل در مقابل خم شدن و فشار محافظت شود. باید شعاع خمش کابلهای مختلف حداقل مطابق جدول زیر باشد.
انواع کانالهای کابل:

کانالهای خاکی: کانالهای خاکی را به مقطع ذوزنقه می سازند تا از ریزش خاک به داخل کانال جلوگیری می شود. ابتدا کف کانال باید آجر فرش شده، بعد به ضخامت ماسه نرم ریخته و کابل را روی آن قرار داد.

مجدداً به ضخامت روی کابل باید ماسه ریخته و روی آن را آجر فرش کرد ماسه و شن های ریخته شده علاوه بر حفاظت کابل، چون هوا در بین ماسه ها وجود دارد باعث خنک شدن کابل نیز می‌شود.

عمق کانال از سطح زمین بستگی به تعداد کابلها و ولتاژ کابلها دارد.
کابل های طبقه فوقانی باید حداقل زیر خاک پیاده رو و یک متر زیر سطح خیابان باشد. عرض کانال که برای کانال کنده می‌شود بستگی به تعداد کابلهایی و نوع کابلهایی دارد که پهلوی یکدیگر قرار می گیرند.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 8700 تومان در 28 صفحه
87,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد