کاربرد و ویژگی کابل های آلومینیومی

کابل آلومینیوم همانطور که از نامش مشخص است یک کابل برق رسانا که وظیفه انتقال جریان الکتریسیته را به عهده دارد و در آن از آلومینیوم به عنوان رسانای درون کابل ، استفاده شده است ، از کابل آلومینیوم برای توزیع برق در ساختمان سازی ، توزیع برق محلی و خطوط انتقال نیرو استفاده می شود ، این کابل ها که جایگزین کابل هایی از جنس مس شده اند به خوبی از پس وظیفه خویش بر می آیند و نسبت به فلز مس هم ارزان تر هستند.

کابل های آلومینیومی انواع مختلفی دارند که در بازار و همچنین در صنعت ، این محصول را با نام های متنوعی همچون کابل قدرت با هادی آلومینیومی ، کابل آلومینیومی ، کابل برق با هادی آلومینیومی می شناسند.

تاریخچه کابل های آلومینیومی

در سال 1880 در شیکاگو ، رئیس اداره راه آهن متوجه شد که تمام سیم های مسی در فضای باز به سرعت در حال خراب شدن هستند ، او به این نتیجه رسید که این اتفاق به این دلیل است که مس توسط دود لوکوموتیو خورده می شود و همین مسئله باعث شد وی یک سیم مسی به طول چند صد متر را با یک کابل آلومینیومی جایگزین کند.

وقتی جریان از سیمهای آلومینیومی عبور می کند، آنها گرم می شوند و سطح آنها با یک اکسید پوشانده می شود ، این دود به عنوان یک عایق عالی برای محافظت از کابل ها در برابر اثرات خارجی عمل می کند.

انواع کابل های آلومینیومی

کابل آلومینیوم زمینی

کابل آلومینیوم هوایی

کابل آلومینیومی آرمور دار

کابل آلومینیومی خودنگهدار

کابل آلومینیوم زمینی

کابل های زمینی دسته ای از کابل های آلومینیومی هستند که برای برق کشی در درون زمین ، بر روی دیوار و داخل ساختمان به کار می روند ، این مدل از کابل ها به گونه ای طراحی شده اند که باید در جایی قرار بگیرند که تحرکی وجود نداشته باشد.

ساختار و مشخصات کابل زمینی

غلاف کابل : غلاف کابل از آن در برابر رطوبت محافظت می‌کند.

اسکرین : کنترل میدان الکتریکی برعهدۀ اسکرین است. این صفحه جریان‌های خطا را تخلیه خواهد کرد.

لایه عایق : هادی الکتریکی را عایق‌بندی می‌کند و باعث می‌شود جریان الکتریکی منتقل نشود ، برای ولتاژهای پایین PVC یکی از پرکاربردترین عایق‌ها است اما ، برای ولتاژهای متوسط و بالا بیشتر XLPE کاربرد دارد که برتری آن به‌دلیل طول عمر بالاتر و نیز مقاومت بیشتر در برابر حرارت ، تنش‌های مکانیکی و مواد شیمیایی است.

عایق‌ها معمولاً از جنس پلیمر هستند و به دو دسته تقسیم می‌شوند :

ترموپلاستیک

ترموست

فیلر : پس از اینکه چند رشته کابل به ‌هم پیچانده شد، برای یکنواخت‌شدن کابل‌هایی که کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند، فضاهای خالی را با فیلر پر می‌کنند

نیمه‌هادی : نواری از جنس گرافیت یا کربن است که اتصال مابین هادی شیلد و اسکرین عایق را برقرار می‌کند.

هادی الکتریکی : این بخش یکی از اصلی‌ترین بخش‌های کابل زمینی است. هدایت جریان الکتریکی توسط بخش هادی کابل زمینی انجام می‌شود و جنس آن از مس و آلومینیوم تابانده شده است. سطح مقطع کابل آلومینیومی باید بیش از مسی باشد تا جریان یکسانی از کابل آلومینیومی عبور کند.

انواع کابل زمینی از نظر جنس و ساختار

کابل تسمه‌ای : کابل تسمه‌ای یکی از انواع کابل زمینی است ، در این کابل‌ها رساناها که معمولا سه عدد هستند که به هم متصل می‌شوند و با یک تسمه کاغذی عایق‌بندی خواهند شد و هر هادی با استفاده از یک دی‌الکتریک کاغذی عایق می‌شود.

فاصله میان هادی و تسمه کاغذی عایق با یک ماده دی‌الکتریک فیبری ، مانند جوت (Jute) ، پر خواهد شد که باعث می‌شود انعطاف بیشتر و شکل دایره‌ای داشته باشد.

پس از آن لایه جوت با غلاف فلزی روکش می‌شود تا از آن محافظت شود ، یکی از ویژگی‌های خاص این کابل کاملا دایره‌ای شکل نبودن آن است ، علت چنین شکلی این است که از فضای در دسترس به‌شکل مؤثرتری استفاده شود.

کابل‌های فشار : برای ولتاژ بالاتر از 66 کیلوولت ، فشارهای الکترواستاتیک در کابل‌ها از مقادیر قابل‌قبول تجاوز می‌کند و کابل‌های جامد غیرقابل اطمینان خواهند شد ، چنین چیزی بیشتر به دلیل ایجاد فضای خالی در ولتاژهایی که از 66 کیلوولت تجاوز می‌کنند ، اتفاق می‌افتد درنتیجه به‌جای کابل‌های جامد از کابل فشار استفاده می‌کنیم.

انواع کابل زمینی از نظر سایز

کابل‌ها از نظر سایز نیز تقسیم‌بندی می‌شوند ، کابل زمینی جریان برق را به مدار حمل می‌کند ، انواع کابل زمینی موجود تک‌هسته‌ای ، دو هسته‌ای ، سه هسته و نیم و چهار هسته‌ای هستند که سایز این کابل‌ها 1، 1.5، 2.5، 4، 6، 10، 16، 25، 35، 50، 70، 95، 120، 150، 240، 300، 400، 600 و 1000 میلی‌متر مربع است.

کابل تک‌هسته‌ای

کابل تک‌هسته‌ای تنها یک هادی هسته‌ای با انداز ، بزرگ دارد از این کابل فقط در سیستم ولتاژ پایین و بالا استفاده می‌شود.

کابل دو هسته‌ای

کابل دو هسته‌ای که توسط هادی دو هسته‌ای تولید می‌شود، تک‌فاز و نول است و در خطوط با ولتاژ پایین به‌کار می‌رود.

کابل سه هسته‌ای

کابل‌های سه هسته‌ای هسته‌هایی سه‌گانه و با روکش رنگی قرمز ، زرد و آبی دارند این کابل‌ها سه‌فاز هستند ، کابل‌های سه هسته‌ای در سیستم ولتاژ پایین و بالا استفاده می‌شوند.

کابل سه و نیم هسته‌ای

این کابل‌ها به‌خودی ‌خود چهار هسته دارند اما ، هسته آخر نصف سایز باقی هسته‌ها است ، رنگ قرمز ، آبی و زرد سه‌فاز برای سه هسته اول استفاده می‌شوند ، هسته نیم سایز آخر به‌عنوان نول استفاده خواهد شد ، کابل سه و نیم هسته‌ای در سیستم ولتاژ پایین استفاده می‌شود.

کابل زمینی در چه مواردی استفاده می‌شود ؟

کابل‌های زمینی کابل‌هایی هستند که به‌منظور تحمل ضربه ، فشار ، مقاومت و رطوبت و کلا مقاومت در برابر عوامل بیرونی و از ورقه‌های فولاد و غلاف سربی ساخته خواهند شد.

کابل‌های زمینی کابل‌هایی هستند که از نظر جریان الکتریکی عایق می‌شوند و در برابر عوامل خارجی مقاومتی نشان نمی‌دهند اما ، تقسیم‌بندی‌های دیگری برای کابل‌ها نیز وجود دارد که هدف آن انتقال قدرت ، انتقال سیگنال، تأمین روشنایی و به‌کار‌انداختن وسایل برقی ساختمان است.

کابل آلومینیوم هوایی

این کابل ها در فضاهای خارجی همچون تیرهای برق، دکل ها و … مورد استفاده قرار می گیرند و به سه نوع زیر تقسیم می شوند.

کابل آلومینیوم هوایی ACC :

کابل هوایی آلومینیوم AAAC :

کابل آلومینیومی هوایی ACSR :

کابل آلومینیوم هوایی ACC : این کابل ها دارای هادی آلومینیومی هستند و اغلب در ولتاژهای متوسط و یا کم از آن ها استفاده می شود ، آلومینیومی که در هادی این کابل قرار گرفته شده، از نوع آنیل نشده است ، این کابل ها به صورت استاندارد و با طول های یکسان به هم تابیده شده اند تا تحمل نیروی کششی بالایی در هنگام نصب داشته باشند.

کابل هوایی آلومینیوم AAAC : هادی این کابل آلیاژ می شود و اغلب در مکان هایی با ولتاژ متوسط و تقریباً بالا کاربرد دارد.

کابل آلومینیومی هوایی ACSR : این کابل ها اغلب در سیستم هایی با ولتاژ بسیار قوی استفاده می شوند ، هادی آلومینیومی این کابل ها آنیل نشده است ، یک نوع مهار فولادی به دور مفتول های آلومینیومی که با طول مشخص به هم تابیده شده اند ، به کار رفته است.

کابل آلومینیومی آرمور دار

این کابل ها نوعی از کابل های آلومینیومی هستند که به زره مجهز شده اند ، کابل آلومینیومی زره دار به صورت دفنی در زیر زمین و خارج از تأسیسات به کار می رود.

این کابل ها در محیط هایی که امکان ضربه و وارد شدن فشار و صدمات فیزیکی وجود دارد ، یک گزینه مناسب به شمار می آیند.

دلیل مقاومت این کابل ها استفاده از XLPE در ساختار آنها است زیرا این عایق نسبت به PVC از مقاومت بسیار بیشتری برخوردار است ، هادی کابل های آلومینیومی از نوع زره دار ، در برابر مواد شیمیایی و نفتی ، آتش و شعله ، اشعه فرابنفش و … از خود مقاومت نشان می دهد.

کابل آلومینیومی خودنگهدار

به این نوع کابل ها، کابل ABC نیز گفته می شود ، امروزه از کابل خودنگهدار در بسیاری از سیستم های برق تک فاز و سه فاز استفاده می شود.

این کابل ها جریان برق را از پست های برق به مکان هایی مانند سیستم های خانگی ، کشاورزی ، صنعتی ، تولیدی و … انتقال می دهند.

رشته سیم هایی که در کابل خودنگهدار به کار می روند ، همگی با عایق پلی اتیلن و یا XPLE عایق شده اند و پس از اکسترود شدن در دما و فشار بالای بخار آب کراسلینک می شوند ، این کار عملکرد کلی کابل ها را بهبود می دهد و خواص مکانیکی و الکتریکی آن را نیز بهتر می کند.

تفاوت کابل مسی و کابل آلومینیومی

کابل برق آلومینیومی نسبت به کابل مسی مقاومت الکتریکی بیشتری دارد ، به همین دلیل ، جریان الکتریکی در کابل های مسی راحت تر انتقال پیدا می کند و و از لحاظ قیمت و در دسترس بودن ، کابل های آلومینیومی از قیمت مقرون به صرفه تری برخوردار هستند زیرا مس امروزه به فلزی گران بها تبدیل شده است.

از کابل های با هادی آلومینیومی در بسیاری از محیط ها مانند تیر چراغ برق و … می توان استفاده کرد زیرا خطر سرقت این کابل ها نسبت به کابل های مسی کم تر است ، در یک متراژ مشخص و یکسان ، وزن کابل های آلومینیومی از کابل های مسی بسیار کم تر است این عامل بر قیمت کابل مفتولی آلومینیومی نیز اثر می گذارد.

از کابل آلومینیوم تنها در دسته کابل های قدرت و به صورت کابل زمینی و هوایی با هادی مفتول استفاده می شود ، هیچ گاه از آلومینیوم به عنوان هادی در کابل های افشان استفاده نمی شود زیرا آلومینیوم شکننده تر از مس است و تنها به عنوان کابل مفتول مورد استفاده قرار می گیرد.

به کابل های آلومینیوم که در ولتاژهای بالا استفاده می شود ، کابل آلومینیوم فشار قوی نیز گفته می شود ، از این کابل ها در سیستم هایی با ولتاژ اسمی بالاتر از 30 کیلوولت استفاده می شود ، خطر آتش سوزی و هم چنین تلفات انرژی در کابل های آلومینیومی نسبت به کابل های مسی بیشتر است.

قیمت کابل آلومینیومی