كابلات القدرة الكهربائية underground cables

بسم الله الرحمن الرحيم  

الحمد لله والصلاه والسلام على اشرف الانبياء والمرسلين ام بعد:

كابلات القدرة الكهربائية:

يتم نقل وتوزيع الطاقة الكهربائية بواسطة الخطوط الهوائية والكابلات الكهربائية ويتم استخدام الخطوط الهوائية بمختلف أنواعها 


وأقطارها وهى شائعة الاستخدام فى المناطق الرئيسية والصحراوية والأماكن المتسعة بعيدا عن الزحام والأماكن الضيقة ويفضل استخدامها لقلة تكلفتها مقارنة بالكابلات الكهربائية و لسهولة اكتشاف الأعطال وكذلك سرعة الاصلاح وسهولة أعمال الصيانة. أما بالنسبة للكابلات فهى الأفضل فى الأماكن المزدحمة بالسكان والمناطق التى تكثر بها الأمطار وتشتد فيها الرياح. وتتميز الكابلات الكهربائية عن الخطوط الهوائية فى عدم تعرضها للأعطال التى تسببها الصواعق والعوامل الجوية السيئة وكونها أكثر أمنا على الانسان والكائنات الحية ومساهمتها فى المحافظة على الشكل الجمالى للمكان المركبة به. تصنيف الكابلات الكهربائية:-


أ- يمكن تصنيف الكابلات تبعا لجهد التشغيل كما يلى:-

1- كابلات الجهد العالى ويكون جهد التشغيل لها 33 أو 66 أو 132 ك ف.
2- كابلات حهد متوسط ويكون جهد التشغيل لها ابتداءا من 3.3 أو 6.6 أو 11 أو 22 ك ف.
3- كابلات جهد منخفض ويكون جهد التشغيل لها أقل من 1 ك ف
ب- ويمكن تصنيف الكابلات الكهربائية تبعا لنوع العزل كما يلى:-
1- كابلات ورقية وهى التى تكون المادة العازلة بها عبارة عن ورق مشبع بالزيت وهذا النوع قل استخدامه.
2- كابلات زيتية وهى التى تكون المادة العازلة بها عبارة عن ورق مشبع بزيت قليل اللزوجة.
3- كابلات بلاستيكية وهى التى تكون المادة العازلة بها عبارة مادة بلاستيكية وهذه المواد كما يلى:-
PVC = polyvinyl chloride (كلوريد البولي فينيل) 
EP = Ethylene propylene البروبيلين الاثيلي
XLPE = Cross linked polyethylene بولي اثيلين متشابك الربط


أى كابل كهربى لابد أن يتكون فى الأساس من موصل ذي مقاومة منخفضة ليقوم بنقل الطاقة الكهربية ويطلق عليه بقلب الكابل (core) وعازل لعزل الموصلات عن بعضها البعض وعن الوسط المحيط بالاضافة الى بعض المكونات الأخرى التى توجد فى الكابلات الكهربائية حسب طبيعة استخدامها والتى يمكن تلخيصها كما بالشكل التالى الى ما يلى:-مكونات الكابل الاساسية:
1- الموصل Conductor
ويكون عبارة عن شعيرات مجدولة من النحاس أو الالمونيوم للمرونة وسهولة الثنى ويتوقف مساحة مقطعه مع قيمةالتيار المصمم عليه حيث كما زادت مساحة مقطع الموصل زاد التيار التصميمى للكابلات الكهربائية.
والجدير بالذكر أن استخدام الموصلات فى صورة شعيرات مجدولة يزيد من السعة التيارية للكابلات الكهربائية وذلك نتيجة الخاصية القشرية (skin effect) حيث يفضل التيار الكهربى المرور فى المحيط الخارجى للموصل خاصة فى حالة التيار المتردد.


2-ستارة الموصل Conductor Screen
هي طبقة من مادة شبه موصلة رقيقة توضع حول موصل الكابلات الكهربائية لملئ الفراغات بين جدائل الموصل و لتنظيم المجال الكهربي حول الموصل
3- العزل Insulation 
وهو أهم مكونات الكابلات الكهربائية حيث اذا ضعف أو انهار يضعف الكابل أو ينهار، ويقوم هذا العزل بالعزل بين موصلات (قلوب) الكابلات الكهربائية وعادة ما تكون من مادة البولى ايثيلين المتشابك ( XLPE ). ويعتمد سمك المادة العازلة على الجهد التصميمى للكابل حيث كلما ارتفع الجهد زاد سمك المادة العازلة. 
والجدير بالذكر أن مادة العزل لابد أن تتميز ببعض الخواص الآتية:-
- شدة عزل كهربية عالية 
- مقاومة لدرجات الحرارة العالية 
- مقاومة للرطوبة 
- مرونة ميكانيكية 
4- ستارة العازلInsulation Screen
هي طبقة من مادة شبه موصلة حول العازل وتعمل على حماية مكونات الكابلات الكهربائية من المجالات الكهربية.

5- الشبكة النحاسية Copper Screen or Shield
هي عبارة عن شريط معدني من النحاس يلف حول ستارة العازل وتستخدم لتأريض الكابلات الكهربائية وذلك لتسريب تيارات القصر وحماية الكابل.

6- المواد المالئة Filling Materials 
هي عبارة عن طبقة مطاطية تحيط بقلوب الكابلات الكهربائية تعمل على تناسق الكابل وتعطى له الشكل الدائرى وتمنع تحرك الموصلات داخل الغلاف واحتكاكها بعضها البعض بالاضافة الى الحشو بين القلوب الذى يمنع تسريب الماء والرطوبة الى أجزاء الكابلات الكهربائية الداخلية.7- التسليح Armoring 
يوجد هذا الجزء فى الكابلات الكهربائية المسلحة فقط لحماية الكابل من الاجهادات الميكانيكية الواقعة نتيجة تمديده فى طريق سير السيارات مثلا. ويتم التسليح إما بشريط حلزوني حول الكابلات الكهربائية من الصلب أو الألمونيوم المعالج حراريا والذي يعطي الكابل صلابة شديدة لكي يقاوم الإجهادات الميكانيكية العالية ولكنه يقلل من مرونة الكابل أو يتم التسليح بواسطة أسلاك معدنية ملفوفة بشكل حلزوني أو متوازي منتظم حول الكابل مما يزيد من مرونة الكابل. 

8- الغلاف الخارجي للعازل Jacket or Over Sheath 
يستخدم لحماية ووقاية الموصلات والأجزاء الداخلية للكابلات الكهربائية من الرطوبة والحرارة والمواد الكيماوية التى يمكن أن يتعرض لها الكابل ويكون من مواد مقاومة للظروف التي ممكن أن يستخدم فيها الكابل مثل مادة كلوريد البولي فينيل.

ويحدد مقاطع الكابلات عده عوامل تختلف باختلاف الاحما ل والجهود المختلفه.*فى الجهد الفائق العلو يوضع عده اعتبارات1- السعه 2- المقاومه الماديه
*فى حاله الجهد المتوسط فيوضع1-السعه 2- المقاومه الماديه
*فى حاله الجهد المنخفض يوضع فى الاعتبار 1-المقاومه الماديه فقط
ويتدخل فى حساب مقاطع الكابل عاملان اساسيان:1-حساب الفقد فى الجهد بحيث لا يزيد عن 5%.
2-درجه حراره الموصل.

المتطلبات الواجب توافرها بالكابلات الكهربيه:1-جوده عزل الكابل ليكون اكثر امانا 
2-تدعيم الكابل بطبقه خارجيه للحمايه الميكانيكيه ضد الموءثرات الخارجيه
3-تناسب الموصل مع الحمل 
4-المواد المصنوعه منها الكابل ذات درجه مقاومه عاليه للتاثيرات الكيميائيه والطبيعيه
المواصفات القياسيه للكابلات والموصلات:• وتعتمد هذه المواصفات على المواد المكونه للكابلات ومقاومتها ودرجه توصيلها والتى تعتمد اساسا على نوع الماده ومقطعها وطولها ودرجه حرارتها 
R = P L/A
R = RESISTANCE OF CABLE .
P=RESISTIVITY OF CABLE MATERIAL.
L= CABLE LENGTH.
A= CROSS SECTION 
تقسيم الكابلات :
1-تبعا لجهد التشغيل :أ- كابلات الجهد العالى (( HIGH VOLTAGE CABLE)) ** ويكون جهد التشغيل لها من 33 و 66 و132 ك.ف
ب- كابلات الجهد المنوسط ** ويكون جهد التشغيل لها ابتداءا من 3.3 و 6.6 و11 و 20 ك .ف والشائع منها هو 11 ك.ف
ج- كابلات الجهد المنخفض **ويكون جهد التشغيل بها اقل من 1 ك.ف.
2-تبعا لنوع العزل :أ-الكابلات الورقيه ** وهى الكابلات المعزوله بورق مشبع بالزيت وهذا النوع هو الشائع بشركات الكهرباء ويستخدم فى الجهد المتوسط وهى كابلات. 
3*15 مم2 مسلحه
3*24 مم2 مسلحه
ب- الكابلات الزيتيه وهى الكابلات المعزوله بالورق المشبع بالزيت والمملوءه بالزيت قليل اللزوجه ويستخدم فى جهود حتى 500 ك.ف
وتستخدم فى شبكه كابلات جهد 66 ك.ف
ج- الكابلات البلاستيكيه وهذه الكابلات تقسم الى • (( P.V.C)) معزوله بماده بولى فينيل كلوريد حتى جهد 10 ك.ف
• (P.E))) بولى ايثنين حتى 66 ك زف
• ((X.L.P.E)) بولى ايثنين متشابك ويستخدم حتى جهد 150 ك.ف فى شبكه الجهد العالى. 

** طاقه حراره الكابل 
HEAT = I2 *R

مواضيع قد تفيدك في الكابلات:
ملف بيشرح ببساطة انواع الكابلات وتصنيفها حسب جهد التشغيل ومواصفاتها.
كتيب يشرح المواصفات القياسية للكابلات
http://www.eng-world.com/2012/12/blog-post_15.html

تعليقك يشجعنا على الاستمرار

ليست هناك تعليقات

يتم التشغيل بواسطة Blogger.