کار اموزی کابل سازی در شرکت سیم و کابل ابهر

بخشی از مقاله

تاريخچه کابل و کابلسازي در جهان و ايران
پيشگفتار :طرح برپايي خط تلگراف اروپا ـ هند پيش از سال 1859 (1238 خورشيدي ) مطرح بود ولي برادران زيمنس در اين سال بررسي کار را آغاز کردند و آن را وارد مراحل اجرايي نمودند ، مسير اين خط تلگراف از پروس آغاز و پس از گذشتن از روسيه و ايران به هند مي رسيد ، کارهاي نصب اين خط در مسير ايران در سالهاي 1870-1868 ( 1249 – 1247 خورشيدي ) انجام گرفت و در حقيقت اين سالها را مي توان نخستين سالهايي دانست که يک پديده جديد مدرن صنعتي که به نوعي با برق در ارتباط بود به سرزمين ايران پا گذاشت .

ده سال پس از راه اندازي خط تلگراف در ايران نخستين لامپ التهابي برق در 31 دسامبر سال 1879 (10 دي سال 1258 خورشيدي ) در شهر نيويورک روشن شد و اديسون را بر کرسي ناموران جهان نشاند و صنعت کلان کنوني نخستين گام کوچک خود را در زمينه ي روشنايي برداشت . البته پيش از روشن شدن لامپهاي التهابي ، اديسون لامپهاي ديگري را نيز آزموده بود و پيش از آن قوس الکتريکي براي ايجاد روشنايي نيز توسط ديگران به کار مي رفت ولي اختراع لامپ التهابي سرآغاز راهي شد که روشنايي بدون دردسر و پردوام در دسترس قرار گرفت . حتي خوشبين ترين باورمندان بدين پديده ي نو نيز نمي توانستند به آساني پيش بيني کنند و يا بپذيرند که تا يک سده ديگر همه ي مردم پهنه ي خاکي زمين تا آنجا بدان نيازمند گردند که پژواک « بدون برق هرگز » همه جا گير شود .
اين پديده در گستره ي زندگي انسان همچون هوا يا آب بخش جدايي

ناپذيري از روند زندگي وي شده و تنها هنگامي اهميت آن آشکار مي گردد که به هر دليلي چندي ( چه کوتاه و چه بلند ) آن را در دسترس نداشته باشد .
برق در سرآغاز زمستان سال 1258 خورشيدي منطقه ي کوچکي از امريکا را روشن کرد و نويد آينده اي پر از روشنايي را داد ، در آن روزگار ناصرالدين شاه قاجار نزديک به 35 سال بود که بر ايران فرمانروايي داشت و نزديک به 30 سال از دوران ميرزا تقي خان اميرکبير مي گذشت ، بررسيهاي تاريخي دقيقي از وضعيت روشنايي شبهاي تهران در آن روزگاران در دست نيست ولي جسته گريخته روشنايي کاخهاي شاهي با شمع ، پيه سوز و تا اندازه اي چراغهاي نفت سوزتأمين مي شد .
واژه ي کابل به معناي طناب کلفت مي باشد که در زبان فارسي با تلفظ فرانسوي آن کاربرد يافته است اين مفهوم در پي بکارگيري سيمهاي روکش دار در صنعت برق پا گرفت و امروزه يکي از

مهمترين افزارها در شبکه هاي برقي است يابي به نخستين فن آوري ( فن آگاهي ) براي ساخت کابل يا رساناهاي روکش دار تا سال 1830 ( 1209 خورشيدي ) نيز به عقب بر مي گردد ، هر چند سرآغاز گسترش ( جهاني شدن ) اين فن آوري به دهه ي 80 سده ي نوزدهم بر مي گردد سيمهاي روکش دار از به هم تابيده شدن چند رشته سيم نازک مسي با روکشي از جنس گونه

اي کائوچوي طبيعي به نام « گوتا پرچا » ساخته شدند . « گوتا پرچا» ماده اي خميري به شمار مي رفت که پس از اندودن سيم و پيمودن فرايندهاي بعدي حالت کشسان ( لاستيکي ) پيدا مي کرد . به اين گونه سيمها ، سيمهاي با روکش لاستيکي نيز مي گفتند .
گزارشها نشان مي دهند که در چندين دهه ي تا پيش از دهه ي 1880 سيمهاي روکش لاستيکي ( شکل گرفته از ماده گوتا پرچا ) در زمينه ي مخابرات ( تلگراف و ... ) کاربرد داشته اند ، بعدها پس از آن که برق جاري دايم و سپس متناوب شناخته و به کار برده شد . همين سيمهاي روکش دار براي نخستين بار در شبکه هاي برقي نيز به کار گرفته شدند .
با احداث خط تلگراف اروپا به هند از راه پروس ، روسيه و ايران و راه اندازي آن در سالهاي پس از 1870 (1249خورشيدي ) ، براي نخستين بار پاي يکي از پديده هاي مدرن سده ي نوزدهم اروپا و امريکا به ايران باز شد ، اين پديده به همراه خود تجهيزات و واژه هايي مانند « سيم » ، « تيره » ، « مقره » ، « سيم کشي » و ... را نيز مطرح کرد . همين واژه ها که مي توانند نخستين واژه گزينيهاي صنعتي به شمار آيند بعدها در زمينه ي برق نيز به کار گرفته شدند از سويي از همين دوران بايد سيمهاي لخت و روکشدار به ايران وارد شده و کاربرد يافته باشند .
در کابلهاي اوليه که بيشتر همان سيمهاي روکش دار بودند ماده اي گوتا پرچا را خاستگاه

ي گياهي داشت به دور رشته سيمهاي دسته بندي شده مي پيچاندند و آنها را در دماي 140-130 درجه ي سانتيگراد خشک و سپس مجموعه را به مواد روغني ، رزين يا موم اشباع مي کردند ، حتي در مواردي بسته به نياز غلاف سربي نيز روي آنها مي کشيدند.
وجود غلافهاي سربي براي جلوگيري از رخنه نم و آب بر روي سيمهاي روکش شده گواه اهميتي بوده که به جايگاه اين فناوري نوپا داده مي شد . در سال 1879 (1258 خورشيدي ) بورل Boreal نخستين کسي بود که از اين غلاف براي ايجاد پوشش ضد نم سود برد و غلافها را بدون درز و

يکپارچه بر روي سيمهاي روکش دار کشاند . در سال 1887 (1266 خورشيدي ) ، شيميدانها از راه سنتز مواد جديد موفق به تهيه ي ماده اي به نام « باکليت» شدند ، امتياز نامه ي کشف اين ماده در سال 1909 (1288 خورشيدي ) در امريکا به نام لئوهندريک بيکلند بلژيکي صادر شد . اين ماده ارزانتر از لاستيک طبيعي بود و ولتاژ بالاتري را تحمل مي کرد . در راه دستيابي بدين ماده ، که در آن دوران يک پديده ي پيشرفته به شمار مي رفت ( و امروزه بسيار پيش پا افتاده به نظر مي آيد )

فرايندي ده ساله پيموده شده بود ، پس از به کارگيري از اين ماده ، صنعت برق توانست ولتاژهاي بالاتري را به کار گيرد . از اين پس روند دستيابي به مواد عايق توانمند تر و پيشرفته تر و همچنين نياز به ولتاژهاي هر چه بزرگتر تلاش دو سويه اي بوده که هنوز هم ادامه دارد .
در سال 1880 (1259 خورشيدي ) « فرانتي » ايتاليايي با معرفي عايق چند لايه اي از نوارهاي کاغذي ، که رويهم پيچانده مي شدند نخستين گام مهم را در صنعت کابلسازي برداشت ، طولي نکشيد که نوارهاي کاغذي و روشهاي نواربندي آنها بر روي سيمهاي آماده شده جاي خود را باز کرد و بزودي روشن شد که با روغنکاري اين کاغذها ويژگي عايقيشان نيرومند تر نيز مي گردد از اينرو با آغشته سازي کاغذهاي عايق کننده ، صنعت کابلسازي پا به پهنه ي تازه اي گذاشت و چندي نگذشت که با بهره گيري از روش خلا و به کارگيري رزينهاي گرم ، فراورده هاي متنوعتري نيز به دست آمد .
با بالا رفتن ولتاژ و نياز روز افزون به گذراندن جريانهاي بزرگ ، پديده هاي دشواري زايي که امروزه

همه ي دست اندرکاران با آنها آشنا هستند يکي پس از ديگري پا به ميدان مي گذاشتند ، دشواري زايي ميدانهاي بزرگ که در پيرامون تنه ي کابلها پديدار مي گرديد ، خيلي زود دردسر آفرين شد . در سال 1913 (1292 خورشيدي ) هوخشتادر آلماني با بهره گيري از يک لايه ي کاغذي فلز دار شده نيمه رسانا ، توانست دامنه ي پراکندگي ميدانهاي پيراموني را تا اندازه اي مهار کند و از آن پس اين لايه با نام « پوشش هوخشتادتر » نامور گرديد . اين سرآغاز مهار پديده هاي فيزيکي دشواري زا در ساختمان کابل و صنعت کابلسازي به شمار مي آيد ، از اين پس بود که فن آوري کابلسازي براي برخورد با هر گونه پديده هاي دشواري زا به دنبال راهکارهاي مناسب رفت .
در دهه ي نخست سده بيستم پس از آن که صنعت نفت اين توانايي را يافت تا روغنهاي گوناگوني را به بازار بفرستد و هر کدام از آنها نيز توانستند زمينه هاي ويژه اي در کاربردهاي صنعتي بيابند ، آغشته سازي کاغذهاي عايقي با روغن کم چگال در يک فشار پيوسته ي يکسان ، زمينه ي پيشرفت ديگري را در زمينه ي کابلسازي فراهم آورد .

بي گمان ايرانيان با توجه به شرايط تاريخي و اجتماعي که در سده نوزدهم و بيستم از سر مي گذراندند ، نتوانستند با روند رو به رشد صنايع در اروپا همگام شوند و تنها نظاره گر خاموش و بي تفاوت اين رشد پر شتاب شدند و سپس در دهه هاي بعدتر که اندکي به خود آمدند تنها به صورت کاربران ذوق زده ي فراورده هاي غربي در آمدند ، گشايش دارالفنون ( پلي تکنيک ) ميرزاتقي خان که پس از مرگش آغاز به کار کرد و تلاش دو دهه ي نخست اين مرکز آموزشي که جايگاهي در اندازه هاي دانشگاهي داشت ( بعدها تا رده ي يک دبيرستان فرو افتاد ) همراه با ورود تلگراف به ايران در همان روزگاران مردم را متوجه ويژگيهاي ناشناخته ولي جديد پديده هايي کرد که بعدها در چهارچوب مخابرات و سپس برق جايگاه ويژه و مهمي يافتند . در ميان کالاهاي مصرفي براي شبکه کشي و نصب مولدهاي برق توسط دربار قاجار براي بارگاه امام هشتم (ع) توسط رضايت امين التجار و سپس توسط قاسم والي در تبريز ، معين السلطنه ي گيلاني ( رشتي ) در رشت و امين الضرب در تهران ، در دهه ي 1280 خورشيدي ، بي گمان سيمهاي روکشدار و يا با نام امروزين آن « کابل » وجود داشته و به کار مي رفت . پيش از اين مي بايد در سيم کشيهاي درون تلگراف خانه ها از

سيمهاي روکشدار استفاده شده باشد ، و اگر در اين ميان تلفن نيز جايگاهي در دربار قاجار پيدا کرده بود که اين چنين نيز بود و در آنجا نيز به طور حتم پيش از ورود برق ، سيمهاي روکشدار مصرف شده بود . به نظر مي رسيد سيمهاي روکش دار و مقره هاي نگهدار آنها در سطح کشور به نوعي شناخته شده بودند .
از آنجا که تا آنزمان تنها روکش انعطاف پذير شناخته شده اي که مي توان بدان اشاره کرد ماده ي لاستيکي بر گرفته از ماده گياهي پرچا و يا نخهاي پنبه اي پارچه بافت بودند ، پس سيمهاي روکشداري که در آن روزگاران به کار مي رفته اند با اين مواد و يا با هر دوي آنها عايقکاري مي شد

ه اند . به همين خاطر بهره گيري از سيمهاي روکش دار از مقطع 1 تا 90 ميليمتر مربع در دو نيروگاه امين الضرب پديده ي ويژه و شگفتي به شمار نمي آمده است .
تا نزديک به 40 سال پيش ما بيشتر وارد کننده ي کالاهاي برقي بوده ايم تا آن که با آغاز شکوفايي

اقتصادي وابسته به نفت ، و امکان سرمايه گذاري در بخشهاي گوناگون به ويژه در بخشهاي پايه اي صمايع به طور همگام با ديگر زمينه هاي موجود انديشه ي بر پايي کارخانه هاي سيم سازي و کابلسازي در ايران شکل گرفت . براي جستجوي پيشينه صنعت سيم سازي از آنجا که آمار دقيق

ي از کارگاههاي توليدي ، تنوع کار آنها و شاخه هاي اصلي و فرعي توليدي در آنها و يا مشخصات کالاهاي ساخته شده توسط آنها در سطح کشور در دسترس نيست و همچنين از آنجا که بيشتر و يا همه ي کارگاههاي توليدي به علت پايين بودن استاندارد کار و نداشتن تجهيزات مناسب بي س

رو صدا به کپي سازي گاهي ناشيانه ي برخي از کالاي برقي با روش هاي ابتدايي مي پرداختند ، ولي آنها را با نامهاي گوناگون و گمراه کننده به بازار سرازير مي کردند امکان رديابي فعاليتها و زمان

آغاز توليد هر کالا به ويژه کالاهاي برقي و صنايع وابسته به آن به ويژه صنعت سيم و کابل سازي بسيار دشوار است ولي شواهد نشان مي دهند که بايد پذيرفت کار سيم سازي با مقاطع کوچک بايد خيلي پيش تر از ايجاد نخستين کارخانه رسمي براي اين کار آغاز کردند و سپس بعد از تجربه اندوزي به توليد سيمهاي با مقاطع بالاتر و آن گاه سيمهاي با رشته هاي کلافبندي شده پرداختند و سرانجام وارد پهنه ي ساخت کابل هاي برقي گرديدند .
نخستين کارخانه ي سيم سازي شناخته شده در ايران کارخانه ي فروزنده است که در سال 1341 در جاده ي آرامگاه تهران گشايش يافت ، در اين کارخانه سيمهاي تک لاي مسي با روکش P.V.C توليد مي گرديد ، سپس در همين سال کارخانه ي دياموند در قزمين به توليد سيمهاي افشان پرداخت . اين کارخانه که بعدها به هادي برق تغيير نام داد همراه با الکترونيک خراسان و سيمکو

که پس از آن شکل گرفتند ، از نخستين کارخانه هايي بودند که بدين کار پرداختند روشن است که در اين ميان به علت نياز روز افزون بازار به رساناها ، ساخت رساناهاي استاندارد و با نامهاي شناخته شده در دستور کار قرار گرفته باشد .
شرکت سيم و کابل ابهر
شرکت سيم و کابل ابهر در سال 1371 در چارچوب مجتمع صنعتي نورين به همت زنده ياد مهندس حسين کلاهي در شهرستان ابهر بنياد گذاشته شد و کارخانه آن در سال 1373 با توليد کابلهاي

فشار ضعيف با عايق XLPE و کابلهاي با غلاف سربي و همچنين کابلهاي کنترلي و ابزار دقيق راه اندازي گرديد . ساخت کابلهاي با طرحهاي صنعتي به ويژه براي صنايع نفت و گاز بر پايه ي نياز مشتري ( با توجه به روش مشتري مداري ) براي نخستين بار در اين شرکت توليد و ارايه شد . در سال 1383 کارخانه سيم و کابل ابهر موفق شد براي نخستين بار در ايران کابل 132 کيلو ولتي تحويل دهد و هم اکنون نيز با توجه به قرار دادي که با برق تهران بسته است بزودي کابل XLPE 230 کيلو ولتي ساخت داخل را در تاريخ مقر اين شرکت تحويل خواهد داد .
در همين چارچوب از سالهاي دهه 40 به بعد افزون بر شرکتها و کارخانه هاي مهم ياد شده شرکتها و کارخانه هاي ديگري نيز در کشور داير و به توليد پرداختند که از آن ميان مي توان به موارد زيزين اشاره نمود.
• کاترخانه سيمکات تبريز با هدف توليد سيم ، کابلهاي فشار ضعيف آلومينيومي و مسي ، سيمهاي آلومينيومي با هسته هاي فولادي .
• کارخانه صنعتي الکترونيک خراسان که در سال 1346 بنياد و در سال 1347 به بهره بردري رسيد وبه توليد سيمها و کابلهاي فشار ضعيف مي پردازد .
• شرکت الومتک که با سرمايه وزارت نيرو بر پا شد ولي اينک زير پوشش شرکت مادر ساتکاب قرار دارد و به توليد سيم هاي گوناگون براي خطوط انتقال فشار قوي مي پردازد .
• شرکت افشان کابل که براي نخستين بار در ايران کابل لاستيکي EPDM/EPDM را براي مصارف جوشکاري توليد نمود و سپس کارخانه جوش کابل يزد نيز براي ساخت اين نوع کابل پايه گذاري شد .
• کارخانه پايش در سال 2-1361 تأسيس و راه اندازي شد و براي نخستين بار در ايران به توليد سيمهاي لاکي پرداخت . پس از آن بود که چندين کارخانه ديگر ، مانند کارخانه سيم لاکي انزلي ـ کارخانه سيم لاکي فارس ، لاک سيم ، شارلاک و کارخانه سيم لاکي تربت حيدريه تأسيس شدند .
• در ميان کارخانه هاي جديدتر مي توان به کارخانه کابلسازي رفسنجان ، کارخانه کابل افشان ، شرکت ايرکابل ساوه ، و کارخانه کابل باختر نيز اشاره نمود .

در سال 1378 زير پوشش وزارت نيرو کارخانه ي سيم نور پويا براي توليد کابل نوري OPGW ( فيبر نوري با سيم محافظ ) در حومه کرج نصب و راه اندازي شد و از ابتداي سال 1379 تاکنون نزديک به 2022 کيلومتر کابل بر روي خطوط انتقال و فوق توزيع برق کشيده شده که 825 کيلومتر آن در دست بهره بردري است .
شايان يادآوري است که همه ي کابل سازها و سازندگان سيمهاي روکشدار در ايران از همان گام نخست از مواد بسپاري براي عايق بندي سيمها و کابلها سود مي برده اند و به اصطلاح کابل خشک توليد مي نمودند .

کابلسازان ايراني با ساخت کابلهاي فشار ضعيف با عايق P.V.C ، سيمهاي روکشدار با روکش PE يا P.V.C و ... کار را آغاز نمودند و رفته رفته با توسعه ي دامنه ي کار به ساخت کابلهاي پيچيده

تر فشار متوسط و اکنون کابلهاي 132 کيلو ولت با عايق XLPE پرداخته اند ، به نظر مي رسد که صنعت کابلسازي ايران ، در پي رقابت تنگاتنگ و فشرده اي که هم اکنون با آن درگير است چاره اي جز بالا بردن کيفين کالاهاي ساخت خود و به کارگيري استاندارد هاي پيشرفته ندارد ، زيرا بازارهاي جهاني که مي تواند هدف آينده ي اين صنعت باشد تنها کالاي در خور رقابت را مي تواند پذيرا باشد و راهي جز اين نيست .

آشنايي کلي با مکان کار آموزي :
جا دارد يادآوري نمايد که مجتمع صنعتي نورين و به ويژه کارخانه سيم و کابل ابهر در سال 83 يکي از کارخانه هاي پيش آهنگ و پيشرو در صنايع کشور به شمار مي رفت که ستايش هاي استان

ي و کشوري بسياري را در کارنامه ي خود دارد ،
اين مجتمع در زميني به مساحت 54 هکتار در شهرستان ابهر بر پا شده ، امروزه شرکت سيم و کابل ابهر بي گمان بر تارک اين مجتمع درخشش ويژه اي يافته است ، در اين کارخانه ، کابلهاي فشار ضعيف با عايق XLPE ( براي نخستين بار ) ، کابلهاي فشار متوسط و فوق توزيع 20 و 63 کيلو ولت ، کابلهاي مقاوم در برابر آتش با عايق و روکش غير هالوژنه ، کابلهاي ابزار دقيق و سيگنالينگ و کابلهاي با لاستيک سيليکوني و ... را توليد و به بازار عرضه کرده و مي کند ، با راه اندازي خط مدرن C.C.V براي ساخت کابلهاي فشار متوسط 20 کيلو ولت ، فوق توزيع 63 کيلو ولت و فشار قوي 132

کيلو ولت . از اواخر 1381 ساخت کابلهاي 132 کيلو ولتي امکانپذير گرديد و نخستين محموله ي توليدي آن پس از دريافت گواهينامه و تأييديه از شرکت کما (Kema) ي هلند در سال 1383 در اختيار برق خراسان قرار گرفت و در ايستگاه فشار قوي GIS حرم مطهر امام رضا (ع) به کار برده

شد .
همزمان نيز کارهاي نهايي آزمايشگاههاي مجهز و مدرن فشار قوي جهت انجام انواع آزمونهاي استاندارد از جمله آزمون تخليه جزئي (Partial Discharye) به پايان رسيد و آماده انجام آزمونهاي لازم شد .
حال ، توضيحات مختصري در مورد چگونگي ساخت کابل 132 کيلو ولتي در اين شرکت معتبر را مي دهيم .
همانطور که مي دانيم هادي ها مي توانند از نوع مسي و آلومينيوم باشند ، با توجه به اينکه قيمت مس گرانتر از آلومينيوم مي باشد و از نظر اقتصادي به صرفه نيست از آلومينيوم جهت برق رساني

استفاده شود و در شبکه هاي توزيع و فوق توزيع نيز استفاده شود ، ولي همان گونه که آلومينيوم مزايايي دارد مس نيز به نوبه خود مزايايي دارد که نسبت به آلومينيوم در جهت برق رساني در رديف اول قرار گرفته و استفاده هاي گوناگوني دارد .
حال ما مراحل ساخت کابل KVA 132 با هادي مسي را بررسي مي کنيم ، شرکت سيم و کابل ابهر از دو سالن L.V ( فشار ضعيف ) و H.V ( فشار قوي ) تشکيل شده که مرحله ساخت کابل 132 کيلو ولت در سالن H.V انجام مي پذيرد ، با توجه به اينکه شرکت سيم و کابل ابهر قرار دادي

با شرکت مس سرچشمه کرمان دارد ، مفتولهاي مسي خود را از اين شرکت تهيه کرده و کابلهاي مسي خود را آماده و تحويل به مشتريان خود کرده و مي کند .

فهرست کابل هاي توليدي در سالن H.V (فشار قوي ) شرکت سيم و کابل ابهر:
18/30 kv - 1×240 11) ,3/6 kv 6kv/10 kv - 1×10 1)
18/30 kv - 1×300 12) 3/6 kv - 1×16 2)

18/30 kv - 1×400 13) 6/10 kv - 1×25 3)
38/66 kv,76kv/132 kv - 1×500 14) 3/6 kv,6kv/10 kv - 1×35 4)
38/66 kv,76kv/132 kv - 1×630 15) 12/20 kv,6kv/10 kv - 1×50 5)

38/66 kv - 1×800 16) 12/20 kv - 1×70 6)
38/66 kv,76kv/132 kv - 1×1000 17) 12/20 kv - 1×95 7)
38/66 kv,76kv/132 kv - 1×1200 18) 12/20 kv - 1×120 8)
76kv/132 kv, 132 kv/230 kv - 1×1600 19) 18/30 kv - 1×150 9)
76kv/132 kv, 132 kv/230 kv - 1×1600 19) 18/30 kv - 1×185 10)

فهرست دستگاه هاي موجود در سالن H.V (فشار قوي) شرکت سيم و کابل ابه

ر:

1) Wire drawing/Rod break down
2) Stranding(استرندر) (91 رشتۀ ال جي)
3) Screening(اسکرين)(72 رشته)
4) C.C.V insulation Line (خط عايق زني)
5) Taping(نوار زني)
6) Cabling(تابنده)
• توضيح اينکه اين دستگاه براي تاب دادن کابل هاي سه فاز (سه در) استفاده مي شود، به عنوان مثال داريم.

3×50mm2+35+16+16

7) Outer Sheath200 (روکش کوما 200)

8) Outer Sheath150 (روکش کوما 150)
9) نورد و ريوانيد
• توضيح اينکه براي توليد کابل مسي 1×500-132kv ، از دستگاه هاي، 1و2و3و4و5و7 استفاده مي گردد.
ساختمان کابل هاي فشار قوي با عايق XLPE
شامل:
1- هادي
2- نوار جداکننده روي هادي
3- نيمه هادي داخلي
4- عايقXLPE
5- نيمه هادي هاي بيروني
6- کاغذ نيمه هادي
7- شليد
8- نوار کاغذي قير اندود
9- روکش
ساختمان کابل هاي فشار قوي با عايق XLPE
کابل هاي تک رشته فشار متوسط و فشار قوي با عايق XLPE عمدتاً داراي ساختماني به شرح زير مي باشند:
1- هادي
هادي اين کابل ها از مس انيل شده يا آلومينيوم مي باشد. ابتدا رشته هاي کشيده شده از مس يا آلومينيوم به همديگر تابيده سپس فشرده مي شوند . عمل ف

شرده کردن هادي باعث مي شود که 92 الي94 درصد فضاي آن از مس (يا آلومينيوم ) برگرديده ، سطح آن نسبتاً صاف شود. همچنين فشرده کردن هادي داراي اين مزايا است که قطر هادي نسبت به حالت غير فشرده کمتر شده و در نتيجه مواد کمتري جهت عايق بندي شود.
مشخصات هادي ها از قبيل حداقل تعداد رشته ها ، قطر و مقدار حداکثر مقاومت الکتريکي از توسط استاندارد IEC 228 مشخص شده است رعايت اين موازين باع

ث مي گردد که سازندگان اتصال و سر کابل نيز بتوانند توليدات خود را با سطح مقطع هاي مشخص کابل سازگار سازند.
کيفيت رشته هاي کشيده شده، يکنواختي درجه انيل آنها ، نحوه تابيدن و فشردن آنها، همگي عوامل تعيين کننده اي هستند که کيفيت هادي را رقم مي زنند . ساخت کابل با کيفيت بالا بدون هادي خوب امکان پذير نخواهد بود. از اين نظر اهميت ماشين آلات ساخت هادي ، از قبيل کشش و استرندر در پروسه توليد کابل فشار قوي ، مشخص تر مي گردد.
در کابل هاي سه رشته با ولتاژ متوسط ، مي توان از هادي آلومينيومي توپر ( Soild) بشکل قطاع (سکتور sector) استفاده نمود. اين نوع هادي ها به علت مزاياي فراوان، کاربرد زيادي دارد. لذا در طرح پروژه کابل فشار قوي سيم و کابل ابهر ، يک دستگاه اکسترودر آلومينيوم، جهت توليد اين نوع هادي علاوه بر ماشين آلات هادي ساز ( مثل کشش و …) ، پيش بيني شده است.

2- نوار جدا کننده روي هادي
در کابل هاي با سطح مقطع بالاتر از 90 ميليمتر مربع ، جهت جلوگيري از نفوذ مواد نيمه هادي به داخل هادي ، معمولاً از يک يا دو لايه نوار پلي استر يا نايلون نيمه هادي استفاده مي کنند. اين لايه از نوارها را بنام نوار جدا کننده(separator tapes) مي نامند . بکارگيري اين نوار از نظر استانداردهاي کابل اجباري نيست و بيشتري يک ضرورت تکنولوژيک است . چه اگر اين نوار بکار گرفته نشود، احتمال نفوذ مواد نيمه هادي (conductor screen) به داخل هادي و در نتيجه ايجاد عدم هماهنگي و نا صافي در سطح هادي (سطح بيروني نيمه هادي) باعث تقويت شدت ميدان در نقا

ط تيز و برجسته شده و باعث ايجاد تخليه ناقص و در نهايت شگست عايق از همين نقطه مي گردد.
نوار هائي که براي اين لايه مناسب مي باشند نوارهاي نيمه هادي از جنس پلي استر يا نايلون بصورت Nonwoven مي باشد در بعضي مواقع يک لايه نوار نيمه هادي نايلوني را با نوار پلي استر(خالص) – مايلار- همزمان بکار مي گيرند . بطوريکه نوار پلي استر پوشش کاملي در سطح

کابل ايجاد نموده ، نوار نيمه هادي نايلوني در بين نوار پلي استر قرار مي گيرد و باعث ابصال الکتريکي مواد نيمه هادي به هادي مي گردد.
3- نيمه هادي داخلي(Conductor Screen)
همانطوريکه قبلا نيز اشاره شد جهت ايجاد يک سطح صاف در روي هادي و جلو گيري از توزيع غير شعاعي ميدان الکتريکي در عايق کابل يک لايه مواد پلي اتيلن قابل کراس لينک حاوي حدود

30% دوده صنعتي (Carbon Black) بر روي هادي کابل اکسترود مي گردد . اين لايه با توجه به مقدار قابل توجه دوده به صورت نيمه هادي بوده، در روي سطح هادي يک سطح هم پتانسيل بوجود مي آورد. بطوريکه شيارهاي رشته هاي سيم تابيده شده ي هادي در زير اين سطح بوده، تأثيري در غير شعاعي نمودن ميدان نمي تواند داشته باشند.
آنچه در توليد کابل ، اهميت بسيار دارد اين است که سطح اين لايه نمي بايست هيچگونه خراشيدگي، زدگي و يا عدم هماهنگي داشته باشد. قرار دادن نوار جدا کننده
در روي هادي کابل در حقيقت تضميني جهت سالم ماندن اين لايه مي باشد.
در خطوط C.V قبلاً اکسترودرهاي اين لايه را جدا از اکسترودرهاي عايق و نيمه هادي بيروني نصب مي نمودند و اين لايه را با کله گي جداگانه بر روي کابل ايجاد مي نمودند اين روش باعث مي گرديد که هنگام ورود کابل به کله گي دوتائي احتمالي احتمال ايجاد خراشيدگي وجود داشت( روش Tandem dublex).
در صورتي که امروزه در خطوط جديدCV از کله گي سه تائي (Triple Head) استفاده مي کنند که همزمان نيمه هادي داخلي با عايق و نيمه هادي بيروني در يک کله گي ، بر روي هادي تزريق مي شود. مزاياي اين سيستم عليرغم پيچيده بودن کله گي و تکنولوژي آن ، تضمين سلامت نيمه هادي داخلي مي باشد. خط انتخاب شده جهت پروژه کابل فشار قوي سيم و کابل ابهر داراي سيستم کله گي سه تائي (Triple Head) مي باشد.
ضخامت لايه نيمه هادي توسط استانداردها قيد نشده و مقدار آن بر اساس استانداردهاي تولي

دي تعيين مي شود. در مقاطع پائين هادي( مثلاً 25 و 35 ميليمتر مربع) وقتي ولتاژ کابل بالا انتخاب شود، جهت محدود نمودن حداکثر شدت ميدان الکتريکي، در سطح هادي ناچاراً ضخامت اين لايه را طوري محاسبه مي نمايند که شدت ميدان از حد مجاز بالاتر نرود.
4- عايقXLPE
هر کابلي بواسط لايه عايق و خواص آن هويت مي يابد . کابل خشک يا کراس لينک نيز بعلت بکارگيري مواد پلي اتيلن کراس لينک شده بعنوان عايق هاي قابل اعتماد با مقاومت عايقي بالا و تلفات عايقي کم مي باشد تنها نقطه ضعف پلي اتيلن ، بواسطه شکل پذيري آن در مقابل حرا

رت يا گرما – نرمي (thermo Plastic) بودن ان مي باشد که چنانچه کراس لينک گردد. اين نقطه ضعف نيز از بين مي رود . در عين اينکه خواص الکتريکي آن تغيير نمي يابد (اطلاعات بيشتر در بخش دوم آمده است).
ضرورت يکنواختي مواد در تمام طول توليد ايجاب مي نمايد که ماشين توليد با درجه حرارت ،

فشار، سرعت يکنواخت و بدون نوسان در تمام قسمت ها و اجزاء خود بمدت چندين روز ، پيوسته کار نمايد . اين ضرورت بکار گيري خطوط جديد ، کنترل هاي کامپيوتر ي با مدار هاي کنترل مدرن را طلب مي نمايد ( خطوط قديمي مثل خط نصب شده در کابل البرز فاقد چنين سيستم کنترلي مي باشد). به همين خاطر در طرح پروژه کابل فشار قوي سيم کابل ابهر ، خط C.V با مشخصات فوق الذکر انتخاب شده است.
ضخامت لايه عايق در کابل ها بستگي به ولتاژ کابل دارد. مثلاً براي کابل 10kv ضخامت عايق 3.5 ميليمتر و براي کابل 20kv حدود5.5 ميليمتر ، و براي کابل 33kv حدود 8 ميليمتر مي باشد.
براي کابل هاي با ولتاژ متوسط ، ضخامت توسط استاندادهاي IEC 502 و CDE 0273 مشخص شده است. ولي براي ولتاژ بالا ضخامت عايق عمدتاً بوسط استانداردهاي کارخانه اي تعيين مي شود. در استاندارد هاي آمريکائي مثل AEIC و NEMA براي کابل هاي فشار قوي نيز ضخامت عايق پيشنهاد گرديده است.

5- نيمه هادي بيروني( Insulation Screen)
بر روي عايق يک لايه نيمه هادي بعنوان اسکين عايق محدود کننده ميدان الکتريکي ايجاد مي شود ، اين لايه به سيم هاي شيلد اتصال الکتريکي دارد و سيم هاي شيلد نيز به زمين وصل مي شود.

اين لايه نقش اساسي در شعاعي کردن ميدان در داخل عايق کابل دارد . هنگام سربندي کابل (Termination) اين لايه مي بايست از روي کابل برداشته شود . معمولاً در ولتاژ هاي متوسط نوع موادي که براي اين لايه استفاده مي نمايند داراي قابليتي است که به راحتي از روي عايق جدا مي شود.
ولي در ولتاژ بالا بيشتر موادي بکار گرفته مي شود که محکم به عايق مي چسبد و به آن (

Bounded) گويند اين نوع مواد بعلت چسبندگي زياد به عايق امکان ايجاد هر گونه حباب در لايه بين نيمه هادي و عايق را از بين مي برد و تضمين کافي را جهت کابل هاي فشار قوي ايجاد مي نمايد.
اثر نيمه هادي ها در شعاعي کردن و تنظيم ميدان الکتريکي در يک کابل سه رشته
الف: کابل بدون مقاومت
ب: کابل با نيمه هادي داخلي و خارجي
6- کاغذ نيمه هادي
جهت اتصال سيم هاي شيلد به نيمه هادي بيروني و همچنين جهت ايجاد بستري مناسب براي اين سيم ها و جلو گيرياز نفوذ آنها در لايه نامبرده ، يک يا چند لايه نوار کاغذ نيمه هادي بکار گرفته مي شود. اين کاغذ ها از نوع کاغذ کشان (crepe paper) بوده ، توسط دستگاه نوار زني بر روي هسته کابل پيچيده مي شود.
در کابل هاي فشار قوي و فشار متوسط که طراحي آنها بر اساس " جلوگيري از نفوذ آب" water block است ، نوارهاي نيمه هادي از نوع " کاغذ هاي متورم شونده در مقابل آب " (swellable) انتخاب مي شوند. اين نوع کاغذ ها آغشته به موادي هستند که در هنگام جذب رطوبت متورم شده ، کليه منافذ کابل را مسدود مي نمايند، در نتيجه از امکان نفوذ آب ، جلو گيري مي شود.
7- شيلد
رشته هائي از سيم مسي همراه يک نوار مسي بعنوان شيلد ، بر روي کاغذ نيمه هادي پيچيده مي شود. جهت پيچش نوار مسي ، بر عکس جهت پيچش سيم هاي مسي مي باشد. سطح مقطع مفيد استاندارد سيم هاي شيلد همراه نوار مسي ، براي کابل ها ، مطابق جدول زير مي باشد . نوار مسي پيوسته کليه سيم هاي مفيد را تضمين مي نمايد.
سطح مقطع شيلد سطح مقطع کابل
16mm2 تامقطع 120ميلي متر مربع
25 mm2 از 150 تا 300 ميلي متر مربع
35 mm2 از 400 ميلي متر به بالا
هنگام نصب کابل سيم هاي شيلد به زمين متصل مي شوند ، اين عمل باعث مي شود که کابل از خطرات الکتريکي مصون بماند و در صورت ايجاد هر گونه شکست عايقي کليه جريان ها از طريق سيم هاي شيلد به زمين عبود کند تا براي تأسيساتي که با کابل در تماس هستند ، ايجاد خطر ننمايد.

بنابر اين سيم هاي شيلد از نظر تحمل جريان اتصال کوتاه، مهم بوده، مي بايست داراي مقاومت الکتريکي محدودي باشند.
فواصل سيم هاي شيلد از همديگر بايد منظم بوده ، بيش از چهار ميليمتر نباشد ، بنابر اين به تناسب سطح مقطع لازم براي شيلد و قطر هسته کابل ، تعداد و قطر رشته ي سيم هاي شيلد محاسبه مي شود.
در بعضي از طرح هاي کابل فشار قوي ، جهت مسلح نمودن کابل ، سيم هاي شيلد را با قطر بالاتري انتخاب مي کنند و آنها را طوري در اطراف کابل مي چينند که سطح کابل را بطور کامل

پوشش دهد. اين سيم هاي مرتب شده، دو نقش توامان شيلد و زره را ايفا مي کنند.
در طرح فوق براي کابل هاي داراي هسته هاي قطور ، جهت سبک تر شدن کابل ، سيم هاي شيلد را مي توان از جنس آلومينيوم انتخاب کرد.
8- نوار کاغذي قير اندود
همانطوريکه يادآور شديم، امکان عبور جريان اتصال کوتاه از شيلد کابل هاي فشار قوي وجود دارد . در اين حالت دماي سيم هاي شيلد شديداً بالا خواهد رفت . اگر چه زمان اتصال کوتاه بسيار کم مي باشد ، ولي جريان بحدي زياد است که در يک لحظه حرارت سيم هاي شيلد در روکش کابل و احياناً از بين رفتن روکش کابل، مي بايست روکش را به طريقي حفاظت نمود. قرار دادن نوار هاي کاغذي مثل نوار قير اندود بر روي سيم شيلد ، مي تواند تا حد زيادي روکش را محافظت نمايد.
در کابل هاي با طرح water block ، اين لايه، لزوماً بايد از کاغذ " متورم شوند ه

در مقابل آب" باشد، تا از نفوذ طولي آب نيز جلوگيري بعمل آورد.
9- روکش(Sheath)
در کابل هاي فشار قوي روکش عبارتست از يک لايه PVC ( معمولا به رنگ قرمز) يا PE که بر روي کابل کشيده مي شود.
نقش روکش د ر اينجا مثل کابل هاي فشار ضعيف ، حفاظت مکانيکي هسته کابل در مقابل ضربه ، سايش يا ساير عوامل محيطي مي باشد.
مشخصات مکانيکي مواد روکش بايد طوري باشد که بتواند براي درجه حرارت بالاي

هادي کابل ، که بطور نرمال تا 90 درجه سانتيگراد است، در طول ساليان طولاني دوام بياورد . از اين رو نوع مواد روکش کابل هاي فشار قوي ، متفاوت از نوع روکش کابل هاي فشار ضعيف مي باشد. اگر از پلي اتيلن جهت روکش استفاده نمايند، نوع پلي اتيلن با دانسيته بالا HDPE ، ترجيح داده مي شود.
ضخامت روکش متناسب با قطر کابل مي باشد . هرچه قطر کابل بيشتر باشد ، ضخامت نيز بيشتر مي شود. از فرمول زير ضخامت تقريبي روکش تعيين مي شود:
t= 0.035 D=1 mm
که در آن D قطر کابل قبل از روکش ، بر حسب ميلي متر مي باشد.

در اين روش کابل متراژ، اندازه کابل ، ولتاژ کابل ، مشخصات سازنده ، تاريخ استاندارد مربوطه و … چاپ مي شود. و جود اين اطلاعات بر روي کابل ، که در فاصله هر متر چاپ مي شود . به مصرف کننده امکان مي دهد تا کابل را شناسائي نموده، نسبت به مشخصات ، آن تصميمات لازم را اخذ نمايد.
آنچه تا کنون توضيح داده شد ساختمان يک کابل معمولي فشار متوسط يا فشار قوي بود. اما در طراحي کابل هاي فشار متوسط و فشار قوي مثل ساير کابل ها، نوع مصرف و محل استفاده مي تواند پارامتر تعيين کننده اي باشد . لذا در دنباله اين مبحث به توضيح چند طرح خاص

که کاربرد بيشتري دارند ، خواهيم پرداخت.
چند طرح خاص از کابل ها
شامل:
1- کابل هاي فشار قوي " مقاوم در برابر نفوذ آب"
2- کابل هاي سه رشته فشار متوسط
3- کابل هاي مسلح
1- کابل هاي فشار قوي" مقاوم در مقابل نفوذ آب"
در ابتداي توليد کابل هاي فشار قوي با عايق XPLE(سالهاي دهه 1960) تصور مي شد که اين نوع کابل ها عمر طولاني داشته و هرگز از بين نمي رود ولي بزودي مشخص شد که کابل هاي با عايق XLPE، در مقابل نفوذ آب، با ايجاد پديده " آب درختي" "Water tree" در عايق آنها شديداً آسيب پذير مي شوند. باين ترتيب که نفوذ آب به داخل کابل و تماس دائمي عايق با رطوبت – تحت تأثير ميدان هاي فشار قوي- ( بخصوص در محل هائي که خراشيدگي هاي سطحي وجود داشته باشد) موجب نفوذ آب به داخل عايق مي شود که حتي در حد مولکولي هم باعث ايجاد تخليه ناقص در عايق شده ، به مرور زمان کانالهائي بشکل تنه درخت همراه شاخ و برگ ، در عايق بوجود مي آورد ايجاد اين کانالها در نهايت باعث شکست عايق Break down مي گردد. پس از کسب اين تجربيات در مورد عايق XLPE تنها راه چاره براي طولاني نمودن عمر کابل ها ، " مقاوم نمودن کابل در مقابل نفوذ آب" تشخيص داده شد.
به اين جهت طراحي هاي جديد کابل هاي فشار قوي بر همين اساس انجام مي شود. جهت جلوگيري از نفوذ آب به داخل کابل، از همان اولين قدم ، يعني ساخت هادي ، اقدمات لازم را

به عمل مي آورند.مثلاً منافذ داخل هادي را با مواد ضد رطوبت پر مي کنند.
لايه هاي کاغذي را تماماً از نوع " متورم شونده در مقابل آب" انتخاب مي نمايند.
همچنين قبل از روکش يک لايه آلومينيوم بعنوان روکش ضد آب بر روي کابل مي کشند.
روکش آلومينيومي باعث مي شود که کابل کاملاً آب بندي شده، هيچگونه رطوبتي بطور شعاعي در کابل نفوذ نکند در اين صورت حتي ار روکش کابل زخمي شود، امکان نفوذ آب به داخل کابل بعيد مي نمايد.
در کابل هاي " مقاوم در مقابل نفوذ آب" ترجيحاً روکش کابل از جنس PE مي باشد چه PE در مقابل نفوذ آب ، از PVC مقاومتر مي باشد.
وجود مولکول هاي آب در عايق کابل هاي فشار قوي پديده اي ظاهر مي ک

ند که " درخت آب " نام دارد
2- کابل هاي سه رشته فشار متوسطبالا) را بصورت تک رشته مي سازند.
کابل هاي سه رشته فشار متوسط به دو صورت قابل توليدند.
الف: شيلد تکي Individual Screen
ب : شيلد مشترک Common Screen
در ساختمان کابل هاي تک شيلدي ، هر رشته کابل ، بطور جداگانه شيلد شده ، به هم تابيده مي شوند . ساختمان کابل تا مرحله شيلد ، عيناً شبيه ساختمان کابل هاي تک رشته اي مي

باشد. پس از تابيده شدن سه رشته به همديگر ، فواصل بين رشته ها توسط مواد فيلري (از جنسPVC يا الياف PP) پر شده ، توسط مواد روکشي پوشانيده مي شود.
در ساختمان کابل هاي با شيلد مشترک، پس از مرحله عايق کاري در خط CV ، کابل ها به همديگر تابيده شدهف فواصل بين رشته ها با مواد نيمه هادي پر مي شود.( مواد فيلتري با در صد کربن بلاک بالا) . بدين ترتيب سه رشته کابل بصورت يک کابل گرد ، شکل داده مي شود، سپس بر روي فيلتر کاغذ نيمه هادي و سيم هاي شيلد پيچيده مي شوند. بر روي سيم هاي شيلد يک بوار مسي در خلاف جهت پيچيده مي شود که پيوستگي سيم هاي شيلد را حفظ نمايد . تدادي رشته سيم هاي شيلد و قطر هريک ، بر حسب قطر و اندازه سطح مقطع کابل تعيين مي شود ، بطوريکه حداکثر فاصله دو سيم شيلد بيش از چهار ميليمتر نبايد باشد.
بر روي سيم هاي شيلد ، نوار کاغذ قير اندود و سپس روکش کشيده مي شود.
3- کابل هاي مسلح
کابل هاي فشار متوسط و فشار قوي ، مي توانند به روش هاي زير مسلح شوند.
الف- مسلح نمودن توسط سيم آلومينيوم منيزيم
کابل هاي يک رشته فشار متوسط و فشار قوي مي توانند توسط سيم هاي آلياژ آلومينيوم منيزيم مسلح شوند به اين ترتيب که تعداد زيادي سيم آلومينيوم منگنز با قطر مناسب، به اطراف

کابل تابيده مي شود، بطوريکه سطح کابل بطور کامل پوشش پيدا مي نمايند.
کابل هاي تک رشته حتماً مي بايست توسط عناصر غير مغناطيسي nonferrous ، مثل آلومنيوم ، آرمو گردند در غير اين صورت به علت افت هيسترزيس، تلفات در آرمو بسيار بالا بوده ، کابل شديداً گرم خواهد شد . در کابل هاي سه رشته اين مورد صادق نيست ، چه ميدان مغناطيسي ه بر آيند سه مؤلفه مساوي 120 درجه اختلاف فاز مي باشد ، در هر لحظه صفر مي باشد ، بنابر اين مي توان آنها را توسط عناصر مغناطيسي ferrous مثل فولاد مسلح نمود.

ب – مسلح نمودن توسط روکش آلومينيومي
در کابل هاي فشار قوي اکثراً از يک رو کش آلومينيومي با ضخامت مناسب جهت مسلح نمودن کابل استفاده مي کنند اين روکش ضمن آب بندي نمودن کابل ، به آن استقامت مکانيکي نيز مي دهد. فرآيند روکش کاري آلومينيوم توسط اکسترودر و بسطور پيوسته روي کابل انجام پذيرفته ، لوله اي بدون درز از آلومينيوم به دور کابل پديد مي آورد.
ج- مسلح نمودن توسط نوار فولاد گالوانيزه
کابل هاي سه رشته فشار متوسط اصولاً توسط نوار فولادي گالوانيزه مسلح مي شوند. ضخامت نوار و عرض آن بستگي به قطر کابل دارد.
براي مسلح نمودن کابل ، دولايه نوار فولادي را به صورت مارپيچ بر روي کابل مي پيچند ، بطوري که لايه دوم حدود 30% پوشش (overlap) نسبت به لايه اول پيدا کند.
براي جلو گيري از آسيب هاي احتمالي نوار فولادي به روکش اوليه کابلف مي توان در زير نوار فولادي يک لايه کاغذ قير اندود پيچيد.
مواد اوليه توليد کابل فشار قوي
شامل:
الف: هادي ها ( مس ، الومينيوم)
ب: نيمه هادي ها ( داخلي ، خارجي)

ج: پلي اتيلن جهت کراس لينک شدن( عايق)
د: ديگر مواد مصرفي
ه : مشخصات فيزيکوشيميائي مواد اوليه
و: جداول مقادير مواد اوليه مورد نياز کارخانه
ز: چند نمونه از مشخصات مواد اوليه کمپاني ها

الف : هادي ها
شامل :
1- مس .............................
2- آلومينيوم ....................

1- مس
مس فلزي است قرمز رنگ ، نرم، محكم و قابل مفتول شدن، جرم اتمي آن تقريباٌ 64 وچگالي آنgr/cm3 89/8 است. نقطه ذوب مس oc1083 و نقطه جوش آن oc 2300
مي باشد .در آب سرد و گرم نامحلول است. اما در بعضي شرايط، در اسيدهاي معيني حل مي شود. (مثلاً در اسيد سولفوريك گرم و غليظ). داراي هدايت حرارتي بسيار خوب و مقاومت الكتريكي ناچيز مي باشد .ودر اين مورد در مرتبه دوم بعد از طلا و نقره قرار دارد( مقاومت وي‍‍ژه در oc 20 برابر است با اهم 01724/0).