آیا تا به حال به علامت هشدار در یک ترانسفورماتور الکتریکی یا محفظه‌ای با سیم‌ها و کابل‌های بزرگ توجه کرده‌اید؟ تصاویر متعدد رعد و برق برای درک آن کافی است: از ولتاژ بالا دوری کنید! بنابراین بهتر است اطلاعات کافی درباره توان ولتاژ داشته باشید و اینکه چرا باید آن را جدی بگیرید.
تعریف ولتاژ بالا چیست؟
ولتاژ بالا به مقدار توان ولتاژی اطلاق می‌شود که بالاتر از حد معمول است. دو نکته مربوط به ولتاژ بالا وجود دارد که ماهیت آن را توصیف می‌کند: باعث ایجاد جرقه در هوا می‌شود و این که با نزدیک شدن به آن می‌تواند شوک الکتریکی ایجاد کند. ولتاژ می‌تواند مربوط به دو هادی یک سیستم یا یک هادی و زمین باشد. به عنوان مثال، وقتی صحبت از انتقال نیروی الکتریکی می‌شود، هر ولتاژ بالای 35000 ولت ولتاژ بالا در نظر گرفته می‌شود. ولتاژ بالا در توزیع نیروی برق، لوله اشعه کاتدی، جهت تولید پرتوهای ایکس و پرتوهای ذرات، برای نشان دادن جرقه‌های برق، برای احتراق، در لوله‌های تقویت كننده نور، لوله‌های خلاء تقویت كننده نیرو (highpower) و دیگر کاربردهای صنعتی و علمی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
هر برق ولتاژ بالاتر از 50 ولت برای موجودات زنده خطرناک تلقی می‌شود، پس هر توان ولتاژ بالاتر از 1000 ولت نیز یک ولتاژ بالا محسوب می‌شود.
کابل برق فشار قوی چیست؟
کابل‌های ولتاژ بالا (کابل‌های HV) کابل‌هایی هستند که برای انتقال برق با ولتاژ بالا استفاده می‌شوند. این کابل‌ها حاوی هادی‌ها و عایق‌ها هستند و مقاومت آنها در برابر انتقال شدت‌جریان بالا، بسیار مناسب است. این بدان معنی است که از یک سیستم عایق‌بندی کامل شامل لایه‌های عایق، لایه نیمه رسانا و یک شیلد فلزی تشکیل شده‌اند. این برخلاف خطوط هوایی (به عنوان مثال: سیم درختی) است که دارای عایق هستند اما به طور کامل برای ولتاژ کاری رتبه بندی نشده‌اند. کابل‌های فشار قوی انواع مختلفی دارند و در موارد مختلفی از جمله ابزار آلات، سیستم‌های جرقه زنی، جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) انتقال برق استفاده می‌شود. کابل‌های ولتاژ بالا معمولا از هسته فولادی و روکش آلومینیومی ساخته می‌شوند. باید سیستم‌های کابل مانع از تماس با ولتاژ بالا با سایر اشیاء یا افراد شوند و جریان‌های نشت را کنترل کنند. اتصالات کابل و پایانه‌ها باید برای کنترل ولتاژ بالا طراحی شوند تا از خرابی دی الکتریک جلوگیری شود. طول برش کابل‌های فشار قوی ممکن است از یک متر تا چند صد متر برسد. کابل‌های نسبتا کوتاه معمولا در دستگاه‌ها مورد استفاده می‌گیرند و کابل‌های طولانی‌تر در ساختمان‌ها یا به عنوان کابل‌های دفن شده در یک کارخانه صنعتی یا برای توزیع برق به کار می‌روند. ضمنا بیشترین طول برش کابل اغلب برای انتقال نیرو در زیر دریا و اقیانوس‌ها به کار می‌رود.
ظاهر کابل فشار قوی
ساختار کابل‌های فشار قوی از داخلی‌ترین لایه به سمت خارج به شرح زیر است:
- هادی
- عایق هادی
- عایق
- اسکرین عایق
- فیلر یا پر کننده
- نوار نیمه هادی کاغذی
- شیت یا غلاف
- لایه زیرین یا بدینگ
- آرمور یا زره
- شیت یا غلاف بیرونی
کاربردهای ولتاژ بالا
کاربردهای ولتاژ بالا بسیار و شامل موارد زیر است اما محدود به آنها نیست:
- نیروگاه‌ها
- انتقال نیرو
- صنعت خورشیدی
- صنعت بادی
- صنعت ابزار دقیق
کاربردهای کابل برق فشار قوی
- انتقال برق از نیروگاه‌ها به شبکه‌های توزیع
- کابل‌کشی در پست‌های هوایی
- انتقال جریان برق به خانه‌ها، کارگاه‌ها و سایر محیط‌های مصرف کننده برق
- انتقال جریان برق در زیرزمین
- اتصال فیبر نوری
- انتقال سیگنال‌های مخابراتی
انواع کابل فشار قوی
کابل‌های فشار قوی مختلفی با ویژگی‌های متفاوت تولید می‌شوند و هر کدام از آنها برای کارهای متفاوتی مناسب هستند.
کابل قدرت زره‌دار
این کابل‌ها از جنس آمور یا PVC تشکیل شده‌اند که باعث افزایش دوام کابل در برابر عوامل محیطی، پوسیدگی و خورندگی می‌شود. کابل‌های قدرت زره‌دار اغلب در محیط‌هایی استفاده می‌شوند که در معرض آسیب مکانیکی هستند، مانند محیط‌های صنعتی یا زیرزمینی. آنها همچنین در محیط‌هایی به کار می‌روند که در معرض آسیب شیمیایی یا خوردگی هستند.
کابل قدرت 20 کیلو ولت
کابل قدرت 20 کیلو ولت نوعی کابل برق است که برای انتقال جریان الکتریکی با ولتاژ 20 کیلو ولت و به دو صورت آلومینیومی زره‌دار و بدون زره تولید می‌شود. این کابل‌ها معمولاً برای انتقال برق از نیروگاه‌ها به شبکه‌های توزیع برق استفاده می‌شوند.
کابل قدرت سرب‌دار
این کابل‌ها ساختار خارجی محکم و مقاومی دارند و در برابر نیروهای مکانیکی، اشعه، حلال و مواد خورنده نیز مقاوم هستند زیرا برای تولید این کابل‌ها از سرب استفاده می‌شود. کابل‌های سرب‌دار برای محیط‌های خورنده مناسب هستند و برای مدت طولانی‌تری دوام می‌آورند.
کابل قدرت زیر دریایی
کابل‌های قدرت زیردریایی از مواد مختلفی مانند مس، آلومینیوم، پلی اتیلن (XLPE) و پلی وینیل کلراید (PVC) تولید می‌شوند و در برابر عوامل محیطی مختلفی، از جمله آب، دما، فشار، رسوبات و همچنین آسیب‌های فیزیکی مقاوم هستند. از این کابل برای انتقال سیگنال مخابراتی و همچنین جریان الکتریسیته در زیر دریاها و اقیانوس‌ها استفاده می‌شود.
کابل قدرت هوایی
کابل‌های قدرت هوایی در برابر عوامل محیطی مختلفی، از جمله باد، باران، برف و خورشید مقاوم هستند و از آنها برای انتقال جریان الکتریسیته با ولتاژ 1 تا 36 کیلو ولت، سینگال‌های مخابراتی و انتقال برق از نیروگاه‌ها به شبکه‌های توزیع برق استفاده می‌شود.
کابل قدرت زمینی
از کابل فشار قوی زمینی یا زیر زمینی برای انتقال جریان الکتریسیته با ولتاژ 1 تا 11 کیلو ولت و در محیط‌های شلوغ استفاده می‌شود. این کابل‌ها در برابر عوامل محیطی مختلفی، از جمله آب، خاک و حشرات مقاوم هستند.
کابل قدرت سه فاز و تک فاز
تعداد رشته‌های هادی یا همان رسانای کابل‌های برق سه فاز و تک فاز با هم تفاوت دارند. کابل‌های سه فاز دارای سه رشته سیم هادی هستند و تک فازها فقط یک رشته هادی دارند.
کابل قدرت روغنی
کابل فشار روغنی به دو دسته کابل روغنی با فشار کم و کابل روغنی با فشار زیاد تقسیم می‌شود. کابل روغنی با فشار کم بوسیله یک کاغذ روغنی ایزوله می‌شود اما در کابل روغنی با فشار زیاد هر یک از رشته‌های سیم داخل یک کاغذ روغنی قرار می‌گیرد و سپس با نوار مسی به صورت کلاف پیچیده می‌شوند.
کابل قدرت گازی
کابل‌های فشار قوی گازی خود به 4 دسته تقسم بندی می‌شوند:
- کابل قدرت با فشار داخلی و لوله آلومینیومی
- سیم قدرت با فشار داخلی و لوله فولادی
- کابل با فشار خارجی و لوله فولادی
- کابل گازی کپسولی پر شده با گاز SF6
کابل فشار قوی معمولی
معمولاً در میان کاربران، کابل‌های بالای ۱ کیلو ولت، کابل‌های فشار قوی تعریف می‌شوند اما بر اساس استاندارهای جهانی، کابل‌های ۳۲ کیلو ولت و ۶۳ کیلو ولت، جزوء کابل‌های فشار قوی محسوب می‌شوند.