یکی از پرمصرفترین انواع کابلها، کابل زمینی است. این کابل برای توزیع نیروی الکتریکی در مناطقی که امکان استفاده از خطوط هوایی وجود ندارد یا این کار دشوار است، بسیار کاربردی است. به عنوان مثال، در مناطقی با جمعیت زیاد یا در اطراف کارخانهها، بیشتر از کابلهای زمینی استفاده میشود. البته باید اشاره کرد که هزینه اولیه بالای این کابلها موجب شده تا استفاده از آنها برای توزیع برق محدودتر باشد. از سوی دیگر، به دلیل نصب این کابلها در زیر زمین، خطراتی مانند تصادفات جادهای و حوادث دیگر به حداقل میرسد. علاوه بر این، کابلهای زمینی بهعنوان یکی از انواع کابلهای مخابراتی نیز شناخته میشوند. این کابلها در انتقال سیگنالها و اطلاعات در شبکههای ارتباطی کاربرد دارند. در کنار کابلهای زمینی، کابلهای مخابراتی بهویژه در ارتباطات دادهای، اینترنت و تلفنها نقش حیاتی دارند. هنگام خرید کابل مخابراتی، توجه به ویژگیهایی چون مقاومت در برابر نویز، سرعت انتقال اطلاعات، طول عمر و مقاومت در برابر شرایط محیطی بسیار اهمیت دارد.
در این مقاله، قصد داریم اطلاعات جامع و مفصلی در مورد کابل زمینی و انواع و کاربردهای آن به شما ارائه دهیم.
انواع کابل زمینی از نظر جنس
این کابلها از نظر جنس و ساختار به انواع مختلفی از جمله کابلهای فشار، تسمهای و کابلهای اسکرین، تقسیم میشوند که در ادامه ویژگیها و کاربردهای هریک از آنها را مورد بررسی قرار خواهیم داد:
- کابلهای فشار
- کابلهای اسکرین
- کابلهای تسمهای
- کابلهای فشار
این نوع کابلها، معمولاً برای ولتاژ بالاتر از ۶۶ کیلوولت، کابلهای فشار مورد استفاده قرار میگیرد. در این شرایط، نمیتوان از کابل جامد استفاده کرد؛ زیرا در ولتاژهای بالا، فشارهای الکترواستاتیک در کابل از مقادیر معین خارج میشود. در نتیجه کابل جامد نمیتواند گزینه مناسبی باشد.
کابلهای اسکرین
این کابل نیز به دو نوع اصلی تقسیمبندی میشود:
کابل نوع S.L
این نوع کابل زمینی فقط تا ولتاژ ۶۶ کیلوولت کاربرد دارد. همچنین غلافهای جداگانه آن نازک هستند که در صورت بروز مشکلات، امکان ورود رطوبت به داخل کابل وجود دارد و در نهایت باعث کاهش قدرت دیالکتریک میشود.
کابل نوع H
کابلهای نوع H دارای سه هسته هستند که با استفاده از کاغذ عایقبندیشدهاند و یک فلز روی آنها را پوشانده است. پس از چند مرحله دیگر، در آخر از یک غلاف سربی برای دور کابلها استفاده خواهد شد.
کابلهای تسمهای
در این نوع کابل، رساناهای سه عددی معمولاً به هم وصل هستند و با یک تسمه کاغذی عایقبندیشدهاند. فاصله بین هادی و تسمه بهوسیله یک ماده دیالکتریک از جنس فیبر، مثل جوت پر میشود که این کار منجر به انعطافپذیری و شکل دایرهای آن خواهد شد. برای محافظت از لایه جوت بهوسیله یک غلاف فلزی آن را روکش میکنند. این کابل به طور کامل شکل دایرهای ندارد که میتواند ویژگی مناسبی برای استفاده از فضای موجود به شکل مؤثر باشد. بهعلاوه نباید برای سطوح دارای ولتاژ کمتر از ۱۱ کیلوولت از آن استفاده کرد.
انواع کابلهای زمینی از نظر اندازه
کابلهای زمینی از نظر سایز هم با هم متفاوت هستند که انواع آن از قرار زیر خواهند بود:
- کابلهای تکهستهای
- کابلهای دو هستهای
- کابلهای سه هستهای
- کابلهای سه و نیم هستهای
- کابلهای تکهستهای
کابل تکهستهای تنها یک هادی هستهای با ابعاد بزرگ دارد و زمانی از آن استفاده میشود که فقط نیاز به یک هادی داریم. در سیمکشیهای مسکونی معمولاً از نوع استفاده میشود.
کابلهای دو هستهای
این نوع کابل که بهوسیله هادی دو هستهای به وجود میآید، تکفاز و نول بوده و در سیستم ولتاژ پایین مورداستفاده قرار میگیرد.
کابلهای سه هستهای
این کابلها دارای سه هسته هستند که روکشهایی با رنگهای آبی و قرمز و زرد دارند و در سیستمهای ولتاژ بالا و پایین به کار میرود.
کابلهای سه و نیم هستهای
در زمان شمارش تعداد هستههای این کابل ۴ عدد است؛ اما به دلیل اینکه هسته چهارم، نصف دیگر هستههاست با این نام شناخته میشود. همچنین این نوع کابل نسبت به دیگر کابلها دارای قیمت ارزانتر، وزن سبکتر و انعطاف بیشتر خواهد بود.
برخی از مزایای کابل زمینی
این نوع کابلها علاوه بر مزیت کاهش احتمال خرابی، مشکلی برای پروازها نیز ایجاد نخواهد کرد. از دیگر مزایای این کابلها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- کاهش احتمال اتصال رعدوبرق
- جذب بارهای برق اضطراری
- نصب نسبتاً آسان
- دارای حساسیت کم در برابر تغییرات آبوهوایی
- عدم امکان دزدی یا خرابکاری در سیمکشی برق
- عدم تأثیر منفی بر محیطزیست
- کاهش میدانهای الکتریکی و مغناطیسی
معایب کابل زمینی
این کابلها علاوه بر مزایای متعدد دارای معایبی نیز هست از جمله:
- افزایش احتمال آسیب به کابلها هنگام زلزله
- امکان برخورد به سیمهای درون زمین هنگام فعالیتهایی مثل کاشت درخت و حفر چاه وجود دارد.
- دشواری در یافتن علت خرابی
- هزینههای بیشتر در مقایسه با خطوط هوایی (حدود ۳ برابر)
- سخت بودن تعمیر یا نگهداری کابلها
علت خرابی کابلهای زمینی چیست ؟
باتوجهبه مشکل بودن عیبیابی کانالها، فهمیدن علت خرابی نیز خالیازلطف نخواهد بود. بخش مهمی از این علتها شامل:
- آسیب دی الکتریک
- آسیب شیمیاین
- فرسوده شدن
- آسیبدیدگی فیزیکی
- آسیب دیالکتریک
یکی از دلایل اصلی خرابشدن کابلهای زمین، آسیب دیالکتریک است، این آسیبها، به طور معمول بر اثر اضافه ولتاژ، نفوذ رطوبت، خوردگی عایق، رخ میدهند. تمامی این موارد، باعث کاهش کارایی عایق و در نهایت منجر به خرابی کابل خواهند شد. برای جلوگیری از آن، نگهداری و بررسی منظم کابلها ضروری است.
آسیب شیمیایی
آسیب شیمیایی، یکی دیگر از دلایل خرابی کابلهای زمینی بوده که به دلیل تماس مواد خورنده مانند اسیدها و بازها و یا آلایندههای محیطی، رخ میدهد. این آسیبها عایق کابلها را از بین برده و همچنین مقاومت الکتریکی آن را کاهش خواهند داد. البته وجود ترکیبات شیمیایی خاکی که کابل در آن قرار دارد نیز، ممکن است باعث بروز خوردگی در ساختار ورقها شود.
فرسودهشدن
اگر چند کابل زمینی کنار هم باشند و بین آنها عایقبندی مناسبی نباشد، در صورت گذشت سالیان متعدد این کابلها فرسوده و تخریب خواهند شد.
آسیبدیدگی فیزیکی
بخشهای مختلف کابل به علتهای زیر ممکن است خراب شوند:
- خمیدگی کابل
- مسیریابی غلط هنگام قرارگیری کابل
- نصب بدون دقت
- منقبض شدنهای پشتسرهم
- حوادث گوناگون
- ثابتبودن کابل در حالت اشتباه و نامناسب
سخن پایانی
در این نوشته از وبلاگ سیم و کابل مشهد به بررسی کابل زمینی پرداختیم و انواع و ویژگیهای آن را معرفی کردیم. گفته شد که این نوع کابلها بیشتر برای مناطق شهری، بیمارستانها و استادیومهای ورزشی مورد استفاده قرار میگیرد و برای مناطق روستایی مناسب نخواهد بود. برای این مناطق کابلهای هوایی مناسبتر هستند. همچنین موضوع ساختار و نوع کابلها بیان شد. به این صورت که کابلها باتوجهبه ساختار و اندازه با هم متفاوت خواهند بود و بر اساس ولتاژ مربوطه باید یکی از آنها را برگزید.