X
تبلیغات
مهندسی برق - کاربرد کابل خودنگهدار هوایی در شبکه توزیع

مهندسی برق

کاربرد کابل خودنگهدار هوایی در شبکه توزیع

علاوه بر موارد بالا،این سیستم، برای شرایط ذیل نیز مناسب است: 

 در مناطقی که لازم است شرایط زیست محیطی آن دست نخورده باقی بماند و یا اینکه تغییرات بوجود آمده در آن حداقل باشد .
- برای دادن تغییرات در شبکه و یا توسعه آن

- برای خط ورودی و یا خروجی به پست ترانسفورماتور یا ایستگاهها، زیرا که با استفاده از این کابل نیازی به مقره های عایقی نمی باشد .
- از این کابلها که وزن آن ها کم بوده و دارای عایق پلی اتیلن کراس لینک (
XLPE )می باشند، در شبکه های هوایی برای ولتاژهای ماکزیمم 12، 24، 36 کیلوولت استفاده می شود .

در مواردی که استفاده از خطوط با هادیهای لخت منجر به بروز حوادث گذرا می شود و یا اینکه رعایت حریم و سایر نکات فنی و ایمنی شبکه برق مقدور نیست استفاده از کابلهای خود نگهدار هوایی راه حل منطقی است . از عمده ترین این موارد می توان به مسیرهایی اشاره نمود که دارای عرض کم بوده و یا در آنها موانعی از قبیل ردیف درختان وجود دارد .
همانطور که می دانیم کابلهای خود نگهدار دارای هادی آلومینیومی و عایق پلی اتیلن کراس لینک می باشند و برای نصب این کابلها برروی پایه ها نیاز به یک سیم نگهدارنده (
massenger ) می باشد که جنس این    سیم برای کابلهای kv
20  از فولاد و برای کابلهای فشار ضعیف از آلیاژ آلومینیوم می باشد . در کابل خود نگهدار فشار ضعیف از سیم نگهدارنده  بعنوان  سیم  نول نیز استفاده خواهد شد .
در طراحی خطوط با کابلهای خودنگهدار در دو سطح ولتاژ فشار متوسط و فشار ضعیف به ترتیب سطح مقطعهای زیر مورد نظر قرار گرفته است که این طراحی قابل تعمیم برای سطح مقطعهای دیگر نیز می باشد .
سطح مقطع  65+120×3میلیمتر مربع برای فشار متوسط و 70+25+95×3 برای فشار ضعیف که سیم نگهدارنده آنها به ترتیب 65 و 70 می باشد و سطح مقطع 25 در فشار ضعیف برای سیستم روشنایی معابر می باشد.
1- استاندارد کابلهای هوایی خود نگهدار
1-1- استاندارد کابل خود نگهدار فشار ضعیف(
Standard For Selfsupporting Over head Cables for 0.4 kv)1-1-1- ولتاژ نامی : ولتاژ نامی 0.6/1kv است 1-1-2- هادیها : هادیها از آلومینیوم رشته ای بهم تابیده، دایره ای شکل بهم فشرده ( مثلاً هادی به اندازه mm 216  که از آلومینیوم یکپارچه است ) می باشند . 1-1-3- عایق

 1-1-3-1 ) مواد : عایق بایستی پلی اتیلن مخصوص با تراکم زیاد و سیاه رنگ مقاوم در مقابل جو باشد .
1-1-3-2 ) شناسایی فاز : در امتداد طول هر فاز(هادی) عایق شده برآمدگیهای مشخص به تعداد 2 و 3 و یا 4 عدد وجود دارند تا بتوان به کمک آنها فازها را از یکدیگر شناسایی نمود .
1-1-4- نگهدارنده یا سیم حامل ( هادی خنثی –
massenger
) : نگهدارنده یا سیم حامل یک هادی باید از آلیاژ آلومینیوم
متشکل از هفت سیم کشیده ازمیله که با فرآیند ریختگی مداوم و پیچیدن تولید شده است باشد.
هیچگونه مفصل و یا اتصالی در نگهدارنده ( مسنجر) مجاز نمی باشد مگر اینکه این اتصال در میله و یا سیم اصلی قبل از کشیدن نهایی انجام شده باشد . نگهدارنده باید دایره ای شکل – رشته ای تابیده شده و بهم فشرده باشد .از نگهدارنده بعنوان هادی خنثی نیز استفاده می شود . پس از عایقکاری برای شناسایی نگهدارنده (مسنجر) آنرا با یک برآمدگی مقاوم طولی که بوضوح قابل دیدن است مشخص می نمایند.

1-1-5- طرح : کابل متشکل از یک یا چهار هادی آلومینیوم با عایق پلاستیکی تابیده شده بر روی یک نگهدارنده از آلیاژ آلومینیوم که عایق شده و یا لخت می باشد . منسجر همچنین هادی خنثی نیز می باشد .
1-1-6- علامت های مشخص شده بر روی کابل : در طول کابل ، آنرا با نام تولید کننده و سال تولید مشخص می نمایند و فاصله این علائم کمتر از 20
cm است . این علائم بر روی عایق حک می شود.1-1-7- آزمونهای نوعی Type test : آزمونهای نوعی ( تایپ تست ) حداقل برروی یک نمونه از هر نوع کابل مورد نظر انجام می شود . چنانچه یک نمونه از همان نوع کابل ولیکن با اندازه متفاوتی آزمون نمونه ای شده باشد و نتایج رضایت بخش باشند کابل مورد نظر را می توان از لحاظ این آزمون مورد تأئید دانست . چنانچه مواد ساختمان و یا روش تولید عوض شوند بایستی آزمون نوعی را در هر مورد تکرار نمود .1-1-7-1 ) آزمون ولتاژ

1-1-7-2 ) اندازه گیری مقاومت هادیها و نگهدارنده ( massenger )
1-1-8- آزمونهای مکانیکی و فیزیکی : این آزمونها برای هر هادی از کابل بطور جداگانه انجام می شوند .
1-1-8-1 ) مشخصه های فیزیکی و مکانیکی عایق

1-1-8-3 ) آزمون خمش
1-1-8-3 ) استقامت کششی نگهدارنده

1-1-8-4)massenger )   ) آزمون تشعشع خورشیدی ( مشابه سازی درآزمایشگاه )

هادی روکش دار Covered Conductors

1-1-9-2) آزمونهای نمونه : آزمونهای حداکثر برروی ده درصد طول کابلهای تولید شده انجام شده اگرچه حداقل برروی یک طول کابل انجام میشود.

1-1-9-2-1) کنترل ساختمانی : ساختمان و ابعاد کابل باید تست شود.

1-1-9-2-2 ) اندازه گیری مقاومت هادیها و نگهدارنده  : اندازه گیری مقاومت برروی نمونه ای از کابل بطول حداقل ده متر انجام می شود .

1-2-استاندارد کابلهای خود نگهدار فشار متوسط ( ولتاژهای نامی 10 تا 30 کیلوولت )

Standard For Selfsupporting Over head Cables for 10-30 kv

1-2-1-طرح کابل : این سیستم شامل سه کابل تک رشته ای می باشد که برروی نگهدارنده ( massenger ) فولادی تابیده شده اند و نگهدارنده سیمی است که کابلها را نگهداشته ولی جریان از آن عبور نمی کند

 

ویژگی های الکتریکی خطوط هوایی روکش دار:
وجود پوشش عایقی در هادی های روکش دار موجب ایجاد ویژگی های الکتریکی خاص برای این نوع از هادی ها می گردد. مهمترین این موارد عبارتند از :
1-حفاظت در مقابل صاعقه
2-تخلیه های جزئی
3-تغییر مقادیر اندوکتانس و کاپاسیتانس خط
4-جریان شارژ

 

یادآوری:

1- جنس هادی از آلومینیوم و جنس عایق کابل از نوع پلی اتیلن یا پلی اتیلن کراس لینک (XLPE  ) است .

·     درجه حرارت محیط در شرایط متعارف 20˚c + می باشد .

·     حداکثر درجه حرارت هادی 90˚c .

2- طراحی خطوط فشار متوسط و فشار ضعیف با کابل خود نگهدار

در پروژه ای به همین نام بررسی کاملی بر روی طراحی خطوط با کابل خود نگهدار انجام پذیرفته و در این مقاله نمی گنجد.

3- ایمنی سیستم کابل خودنگهدار

-  شناسایی هادی خنثی در زمان اجرا و نگهداری آسان است .

-  هیچگونه خطری افراد و یا حیواناتی که بطور تصادفی کابل را لمس می کنند تهدید نمی کند و مخصوصاً کابلهایی که بر روی دیوارها نصب می شوند.

-   آتش سوزیهای ناشی از اتصال کوتاه خیلی نادر می باشند .

-   احتمال افزایش اضافه ولتاژ ناشی از رعد وبرق کم است.

4- قابلیت اطمینان سیستم کابل خود نگهدار

-   جرقه های ناشی از اضافه ولتاژهای ضربه ای به ندرت اتفاق می افتد .

-  عایق در مقابل جو خیلی مقاوم است .

-  ساختمان کابل بنحوی است که خود میراکننده است .

-  ارتعاشات ناشی از باد و غیره از بین رفته (میراشونده) و لذا استفاده از اسپنهای بزرگتر ممکن است .

-  اضافه ولتاژهای ناشی از رعدو برق باعث بروز نواقص کنتورهای اندازه گیری مشترکین نمی شود.

-  هیچگونه قطعی برق بعلت تماس اشجار یا حیوانات با کابل که موجب اتصال کوتاه بشود بوجود نمی آید .

-  همچنین تجربه نشان داده است که معایب به وجود آمده در هادیهای لخت سه تا پنج برابر بیشتر از این سیستم کابل می باشد .

5- مسائل اقتصادی

- از تیرهای ( پایه های ) سبکتر و کوتاهتری می توان استفاده نمود .

-  برای هر هادی عایق کننده جداگانه ای نیاز نمی باشد .

-  هزینه های اولیه این سیستم کمتربوده زیرا که می توان با بالابردن مقاومت سیستم، کابلهای زیاد دیگری بر پایه های موجود نصب نمود .

-   در این سیستم می توان این سیستم کابلها را برروی ولتاژ فشار متوسط و کابلهای مخابراتی نصب نمود .

-  حریم این کابلها کوچکتر است .

-  مفصل زدن خیلی ساده است زیرا فقط یک هادی ( هادی خنثی – نگهدارنده ) نیاز به مفصل کششی دارد .

-  هزینه های کشیدن کابل کمتر است زیرا که همه هادیها بطور همزمان باهم کشیده می شوند.

-   تجربه نشان داده است که هزینه اجرای این سیستم 10 الی 60درصد کمتر از سیستم سیم های هوایی لخت میباشد .

6- فواید دیگر این سیستم

-  راکتانس این سیستم کابلهای خود نگهدار 4/1  خطوط سیم لخت مشابه

 می باشد و در این صورت افت ولتاژ این سیستم کوچکتر است .

-   جریانهای اتصال کوتاه بزرگتر بوده و بنابراین در این سیستم حفاظت، سریعتر و مطمئن تر عمل می کند.

-  از این سیستم نمی توان ( یا به سختی می توان )، از الکتریسته بطور غیر مجاز استفاده نمود .( کاهش استفاده غیر مجاز از برق )

-  می توان یک یا چند هادی برای روشنایی خیابانها را برکابل اصلی تاباند

+ نوشته شده در  سه شنبه 16 فروردین1390ساعت 12:6  توسط سید کریم عزیزی  |