معرفی انواع کابل های فشارقوی و کاربردهای آن ها

کابل های فشارقوی یکی از اجزای بسیار حیاتی در سیستم‌های توزیع برق و انتقال بارهای برقی با ولتاژ‌های بالا هستند. این کابل‌ها از جنس مواد خاصی ساخته می‌شوند که قادرند فشارهای بالا و ولتاژهای بزرگ را تحمل کنند. در این مقاله به معرفی انواع مختلف کابل‌های فشارقوی و کاربردهای آن‌ها پرداخته می‌شود.

انواع کابل های فشارقوی

کابل های فشارقوی به دلیل نیاز به انتقال بارهای برقی با ولتاژ بالا و تحمل فشارهای بزرگ، از مواد خاصی ساخته می‌شوند. این کابل‌ها به صورت مختلفی طبق استفاده‌های مختلف و محیط‌های مختلف تولید می‌شوند. در زیر به برخی از انواع کابل‌های فشارقوی اشاره شده است:

• کابل‌های فشارقوی زیر زمینی (Underground Cables): این کابل‌ها برای انتقال برق در زیر زمین و در محیط‌هایی که نیاز به حفاظت از کابل‌ها در برابر شرایط محیطی مختلف مانند رطوبت، خاک و فشارهای خارجی مختلف است، استفاده می‌شود.

• کابل‌های فشارقوی هوایی (Overhead Cables): این کابل‌ها بر روی ستون‌ها یا میله‌ها به طور آویزان قرار می‌گیرند و برای انتقال برق در فضای باز استفاده می‌شوند. آن‌ها عموماً در خطوط انتقال برق بزرگ و انتقال برق بین المللی استفاده می‌شوند.

• کابل‌های فشارقوی زیردریایی (Submarine Cables): کابل های فشارقوی برای انتقال برق از یک ساحل به ساحل دیگر یا برقاب‌های دریایی مورد استفاده قرار می‌گیرند. آن‌ها برای انتقال برق در زیر آب و تحت تأثیر فشارهای هیدرواستاتیک استفاده می‌شوند.

• کابل‌های فشارقوی خطوط ریلی (Railway Cables): این کابل‌ها برای انتقال برق در سیستم‌های ریلی مورد استفاده قرار می‌گیرند. آن‌ها عموماً در سیستم‌های ریلی برقی، ایستگاه‌های قطار و دیگر تجهیزات مربوط به حمل و نقل ریلی استفاده می‌شوند.

• کابل‌های فشارقوی خطوط انتقال برق فوق‌توان (Extra-High Voltage Cables): این کابل‌ها برای انتقال برق با ولتاژ بسیار بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند، به عنوان مثال برای انتقال برق از نیروگاه‌ها به شبکه‌های توزیع و مصرف بزرگ.

مواد مرسوم در ساخت کابل های فشارقوی

اینکه کدام مواد برای هر کدام از  انواع کابل های فشارقوی استفاده می‌شود، به عنوان مثال، بستگی به شرایط عملیاتی، ولتاژ کاری، ویژگی‌های مکانیکی، و محیط کاربرد دارد. اما در کل، برخی از مواد معمولاً در ساخت کابل‌های فشارقوی استفاده می‌شوند که عبارتند از:

• لایه هادی (Conductor): موادی مانند مس و آلومینیوم به عنوان لایه هادی در کابل های فشارقوی استفاده می‌شوند. این مواد به دلیل خواص خوب هادی و همچنین تحمل خوب فشار و ولتاژ، مناسب برای انتقال برق هستند.

• لایه عایقی (Insulation): برای جلوگیری از تماس مستقیم بین لایه هادی‌ها و ایجاد فاصله الکتریکی، مواد عایقی مانند پلی‌اتیلن، کراس‌لینکد پلی‌اتیلن (XLPE)، رزین‌های اپوکسی و روغن‌های عایقی استفاده می‌شوند.

• لایه محافظ (Sheath): موادی مانند پلی‌وینیل کلراید (PVC)، پلی‌اتیلن (PE)، پلی‌پروپیلن (PP) و غیره برای لایه محافظ استفاده می‌شوند که وظیفه محافظت از کابل در برابر خوردگی، رطوبت، فشار خارجی و دیگر خسارات محیطی را بر عهده دارند.

• لایه محافظ درونی (Inner Sheath): در برخی از کابل‌ها، یک لایه محافظ درونی نیز استفاده می‌شود که وظیفه اضافی محافظت از لایه عایقی را دارد.

• لایه محافظ بیرونی (Outer Sheath): این لایه برای محافظت اضافی از کابل در برابر عوامل محیطی بیرونی مانند تغییرات دما، رطوبت، اشعه UV و غیره استفاده می‌شود.

به طور کلی، مواد مورد استفاده در ساخت کابل‌های فشارقوی باید ویژگی‌های مکانیکی و الکتریکی مناسبی داشته باشند تا بتوانند شرایط عملیاتی مختلف را تحمل کرده و عملکرد بهینه را ارائه دهند.

کاربردهای کابل های فشارقوی

• انتقال برق از نیروگاه‌ها به مناطق مختلف: یکی از کاربردهای اصلی کابل های فشارقوی، انتقال برق تولید شده در نیروگاه‌ها به مناطق مختلف کشور است. این کابل‌ها به عنوان اتصال اصلی بین نیروگاه و شبکه توزیع برق عمل می‌کنند و برای انتقال بارهای برقی با ولتاژ بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند.

• انتقال برق از مناطق تولید به مراکز مصرف: کابل‌های فشارقوی به عنوان واسطه‌ای بین مناطق تولید برق مانند نیروگاه‌ها، نیروگاه‌های خورشیدی و بادی، و مراکز مصرف برق مورد استفاده قرار می‌گیرند. این کابل‌ها امکان انتقال برق با ولتاژ بالا را فراهم می‌کنند که بتوان برق را به مراکز مصرف دورتر از منابع تولید برق منتقل کرد.

• سیستم‌های توزیع برق بزرگ و متوسط: کابل های فشارقویدر سیستم‌های توزیع برق بزرگ و متوسط نیز کاربرد دارند. این کابل‌ها برای انتقال برق از زیر زمینی‌ها و هوایی‌ها به ایستگاه‌های تبدیل و سپس به مراکز مصرف استفاده می‌شوند.

• سیستم‌های انتقال برق بین المللی: در انتقال برق بین کشورها یا مناطق مختلف، کابل‌های فشارقوی با استفاده از سیستم‌های انتقال برق زیر دریا از جمله کابل‌های زیر دریایی، کابل‌های زیر زمینی و کابل‌های هوایی بکار می‌روند.

• صنایع نیروگاهی و صنایع خاص: از کابل های فشارقوی در صنایع نیروگاهی، صنایع نفت و گاز، صنایع معدنی و سایر صنایعی که نیاز به انتقال برق با ولتاژ بالا دارند، استفاده می‌شود.

با توجه به قابلیت تحمل فشار بالا و ولتاژهای بزرگ، کابل‌های فشارقوی به عنوان انتخاب اصلی برای انتقال برق از منابع تولید به مراکز مصرف در سیستم‌های توزیع و انتقال برق مورد استفاده قرار می‌گیرند و نقش بسیار مهمی در تأمین برق و توزیع انرژی بازی می‌کنند.

کابل‌های فشارقوی به عنوان یکی از اجزای حیاتی در سیستم‌های توزیع برق و انتقال بارهای برقی با ولتاژ‌های بالا، نقش بسیار مهمی را ایفا می‌کنند. انواع مختلف این کابل‌ها با توجه به خصوصیات و ویژگی‌های مختلف، در برابر فشارهای بالا و ولتاژهای بزرگ تحمل می‌کنند و برای انتقال برق به صورت ایمن و مطمئن استفاده می‌شوند.