کابل هوایی چیست ؟ | آشنایی با انواع کابل هوایی و ویژگی های آنها
ویژگی های انواع کابل هوایی ، جنس و کاربرد هر یک
کابل هوایی چیست ؟هادی یا کابل هوایی (Aerial bundled cable) یکی از مهمترین مؤلفه های خطوط سربار است. انتخاب نوع کابل هوایی مناسب برای خطوط سربار به اندازه انتخاب اندازه هادی اقتصادی و ولتاژ انتقال اقتصادی مهم است. یک هادی خوب باید دارای خصوصیات زیر باشد:
- رسانایی الکتریکی بالا
- استحکام کششی بالا به منظور مقاومت در برابر فشارهای مکانیکی
- هزینه نسبتاً کمتر بدون به خطر انداختن بسیاری از خواص دیگر
- وزن کمتر در واحد حجم
جنس کابل هوایی و ویژگی های هر یک
در ابتدا جنس کابل هوایی از مس بود؛ اما آلومینیوم به دلیل هزینه بسیار کم و وزن سبک تر رسانای آلومینیوم در مقایسه با یک هادی مس با همان مقاومت جایگزین مس شده است. در زیر برخی از مواد که رسانای خوبی محسوب می شوند، بیان می شود.
مسی
کاربرد مس در کابل هوایی از رسانایی بالایی برخوردار است و استحکام کششی بیشتری دارد.
آلومینومی
آلومینیوم حدود ۶۰٪ از هدایت مس را دارد. به این معنی که برای همان مقاومت، قطر یک هادی آلومینیومی حدود ۱٫۲۶ برابر از رسانای مس است.
مس کادمیوم
آلیاژهای مس کادمیوم تقریباً ۹۸ تا ۹۹٪ مس و حداکثر ۱٫۵٪ کادمیوم دارند. افزودن حدود ۱٪ كادمیوم به مس، مقاومت كششی را تا ۵۰٪ افزایش می دهد و رسانایی را فقط حدود ۱۵٪ كاهش می دهد.
کابل هوایی مسی
مس: کاربرد مس در کابل هوایی از رسانایی بالایی برخوردار است و استحکام کششی بیشتری دارد. بنابراین، مس به صورت رشته ای کشیده و سخت گزینه مناسبی برای خطوط سربار است. مس دارای چگالی جریان بالایی است و این به معنای ظرفیت حمل جریان بیشتر در واحد سطح مقطع است.
بنابراین، رساناهای مس از سطح مقطع نسبتاً کمتری برخوردار هستند. همچنین، مس دوام دارد. اما به دلیل هزینه بالاتر و در دسترس نبودن، مس به ندرت برای خطوط برق مورد استفاده قرار می گیرد.
کابل هوایی آلومینیومی
آلومینیوم حدود ۶۰٪ از هدایت مس را دارد. به این معنی که برای همان مقاومت، قطر یک هادی آلومینیومی حدود ۱٫۲۶ برابر از رسانای مس است. با این حال، یک هادی آلومینیوم تقریبا نیمی از وزن رسانای معادل مس دارد.
همچنین استحکام کششی آلومینیوم نسبت به مس کمتر است. با توجه به عوامل ترکیبی از هزینه، رسانایی، استحکام کششی، وزن و غیره، آلومینیوم دارای لبه ای نسبت به مس است. بنابراین، آلومینیوم به طور گسترده ای برای هادی های سربار مورد استفاده قرار می گیرد.
کابل هوایی مس کادمیوم
آلیاژهای مس کادمیوم تقریباً ۹۸ تا ۹۹٪ مس و حداکثر ۱٫۵٪ کادمیوم دارند. افزودن حدود ۱٪ كادمیوم به مس، مقاومت كششی را تا ۵۰٪ افزایش می دهد و رسانایی را فقط حدود ۱۵٪ كاهش می دهد. بنابراین، رساناهای مس کادمیوم می توانند برای دهانه های فوق العاده طولانی مفید باشند. با این حال، به دلیل هزینه بالای کادمیوم، چنین هادی هایی ممکن است در بسیاری موارد غیراقتصادی باشد.
مواد دیگر سازنده کابل هوایی چیست
بسیاری از فلزات و آلیاژهای دیگر که برق را هدایت می کنند وجود دارد. نقره از جنس مس بیشتر است، اما به دلیل هزینه بالای آن، در اکثر موارد کاربردی نیست. از فولاد گالوانیزه نیز ممکن است به عنوان هادی استفاده شود.
اگر چه فولاد از استحکام کششی بسیار بالایی برخوردار است، به دلیل ضعف رسانایی و مقاومت بالای فولاد، رسانای فولادی برای انتقال کارآمد با برق مناسب نیستند. آلیاژهای با مقاومت بالا مانند فسفر برنز نیز ممکن است گاهی اوقات در شرایط شدید مورد استفاده قرار گیرند.
انواع کابل های هوایی و کاربرد آنها
همانطور که قبلاً نیز ذکر شد، هادی های آلومینیومی با توجه به عوامل ترکیبی از هزینه، رسانایی، استحکام کششی، وزن و غیره دارای لبه های بیشتری نسبت به رساناهای مس هستند. هادی های آلومینیوم به دلیل کمترین هزینه و وزن کم، رسانای مس را به طور کامل در خطوط برق جایگزین کرده اند.
در زیر چهار نوع متداول از هادی های سربار استفاده شده است که برای انتقال و توزیع سربار برای انتقال نیروی تولید شده از ایستگاه های تولید تا کاربران نهایی استفاده می شود.
به طور کلی، همه نوع کابل هوایی یا هادی به منظور افزایش انعطاف پذیری به صورت رشته هستند. سیم های جامد، به جز سطح مقطع بسیار کوچک، کار با آن بسیار دشوار است.
- AAC: هادی آلومینیوم
- AAAC: رسانای آلیاژ آلومینیوم
- ACSR: هادی آلومینیوم، تقویت شده از فولاد
- ACAR: هادی آلومینیوم، آلیاژ تقویت شده
AAC: هادی آلومینیوم
این نوع گاهی اوقات به عنوان ASC (رسانا رشته آلومینیوم) نیز گفته می شود. این ماده از رشته هایی از جنس آلومینیوم درجه EC یا سیم رسانا الکتریکی ساخته شده است.
هادی AAC دارای رسانایی حدود ۶۱٪ IACS (استاندارد بین المللی مس آنیل) است. علی رغم اینکه از هدایت خوبی برخوردار است، به دلیل استحکام نسبتاً ضعیف، AAC در خطوط انتقال و توزیع روستا محدودیت دارد. با این وجود، AAC را می توان در مناطق شهری برای توزیع در جایی که دهانه ها معمولاً کوتاه هستند، مشاهده کرد؛ اما هدایت بیشتری لازم است.
AAAC: رسانای آلیاژ آلومینیوم
این هادی ها از آلیاژ آلومینیوم ۶۲۰۱ ساخته شده اند که از آلیاژ آلومینیوم-منیزیم-سیلیکون با استحکام بالا است. این هادی آلیاژ دارای مقاومت الکتریکی خوبی (حدود ۵۲٫۵٪ IACS) با مقاومت مکانیکی بهتری است.
از آنجا که از وزن کمتری AAAC در مقایسه با ACSR با استحکام و ظرفیت فعلی برخوردار است، AAAC ممکن است برای اهداف توزیع استفاده شود. اما معمولاً برای انتقال ترجیح داده نمی شود. همچنین هادی های AAAC به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی می توانند در مناطق ساحلی بکار گرفته شوند.
ACSR: هادی آلومینیوم ، تقویت شده از فولاد
هادی ACSR (تقویت شده از فولاد هادی آلومینیوم)
ACSR متشکل از یک هسته فولادی جامد یا رشته با یک یا چند لایه از سیم های آلومینیوم با خلوص بالا (آلومینیوم ۱۳۵۰) پیچیده شده در مارپیچ است. سیمهای اصلی ممکن است از جنس استیل گالوانیزه (گالوانیزه) یا فولادی با روکش آلومینیومی (آلومینیوم) باشد. پوشش های گالوانیزاسیون یا آلومینیوم نازک هستند و برای محافظت از فولاد در برابر خوردگی استفاده می شوند.
هسته فولادی مرکزی استحکام مکانیکی اضافی را فراهم می کند و از این رو، sag به طور قابل توجهی کمتر از سایر رساناهای آلومینیومی است. هادی های ACSR در طیف گسترده ای از محتوای فولاد – از ۶٪ تا ۴۰٪ – در دسترس هستند. ACSR با محتوای فولاد بالاتر در جایی انتخاب می شود که به مقاومت مکانیکی بالاتری مانند عبور رودخانه نیاز باشد.هادی ASCR برای کلیه اهداف انتقال و توزیع بسیار استفاده می شود.
هادی آلومینیوم، آلیاژ تقویت شده
هادی ACAR با پیچیدن رشته های آلومینیوم با خلوص بالا (آلومینیوم ۱۳۵۰) روی هسته آلیاژ آلومینیوم-منیزیم-سیلیکون با استحکام بالا (۶۲۰۱ آلیاژ آلومینیوم) تشکیل می شود. ACAR نسبت به رساناهای ACSR معادل الکتریکی و همچنین مکانیکی بهتری دارد. هادی های ACAR ممکن است در خطوط انتقال سربار و همچنین خطوط توزیع استفاده شوند.
مطلب معرفی کابل هوایی چیست را به اشتراک بگذارید و در صورت داشتن هرگونه سوال برای ما کامنت بگذارید تا کارشناسان سیم و کابل ستایش در اسرع وقت پاسخگوی شما باشند.
با تشکر از توضیحاتتان در زمینه معرف کابل هوایی و کاربرد های آن . در زمینه این عناوینی که بیان کردید مطلبی نگذاشتید : AAC: هادی آلومینیوم
AAAC: رسانای آلیاژ آلومینیوم
ACSR: هادی آلومینیوم، تقویت شده از فولاد
ACAR: هادی آلومینیوم، آلیاژ تقویت شده
آیا اضافه خواهید کرد؟
سلام دوست عزیز. با تشکر از نظر شما. بله دوست عزیز در آینده این مطلب کامل خواهد شد.
با تشکر از مطلب کامل و جامعی که در زمینه کابل هوایی چیست نوشتید. کامل ترین مطلب بود.
با تشکر از نظر شما دوست عزیز