خوش آمدید

جستجو

تبلیغات





كابل خود نگهدار

    بررسي فني واقتصادي استفاده از كابل خودنگهدار

    مقدمه : از اين سيستم كابل مي توان بطور موقت يا دائم استفاده نمود . از نظر اجرايي و نگهداري، هزينه اين سيستم بين سيستم هوايي با خطوط بدون عايق و سيستم كابل كشي زميني مي باشد . اين سيستم در محلهايي كه فضاي لازم براي كابل كشي كم و يا گران مي باشد مناسب است و عوامل ديگري كه باعث برتري اين سيستم بر سيستمهاي هوايي مي شود نصب و اجراي سريع و ساده ، ايمني و صورت ظاهري و كنترل زيست محيطي آن مي باشد. مي توان از اين كابلها بطور موقت نيز استفاده نمود تا اينكه شبكه دائمي (زميني يا هوايي ) منطقه مورد نظر آماده شود . علاوه بر موارد بالا، ين سيستم، براي شرايط ذيل نيز مناسب است :
    - در مناطقي كه لازم است شرايط زيست محيطي آن دست نخورده باقي بماند و يا اينكه تغييرات بوجود آمده در آن حداقل باشد .
    - براي دادن تغييرات در شبكه و يا توسعه آن
    - براي خط ورودي و يا خروجي به پست ترانسفورماتور يا ايستگاهها، زيرا كه با استفاده از اين كابل نيازي به مقره هاي عايقي نمي باشد .
    - از اين كابلها كه وزن آن ها كم بوده و داراي عايق پلي اتيلن كراس لينك (XLPE )مي باشند، در شبكه هاي هوايي براي ولتاژهاي ماكزيمم 12، 24، 36 كيلوولت استفاده مي شود .


    چكيده : در مواردي كه استفاده از خطوط با هاديهاي لخت منجر به بروز حوادث گذرا مي شود و يا اينكه رعايت حريم و ساير نكات فني و ايمني شبكه برق مقدور نيست استفاده از كابلهاي خود نگهدار هوايي راه حل منطقي است . از عمده ترين اين موارد مي توان به مسيرهايي اشاره نمود كه داراي عرض كم بوده و يا در آنها موانعي از قبيل رديف درختان وجود دارد .
    همانطور كه مي دانيم كابلهاي خود نگهدار داراي هادي آلومينيومي و عايق پلي اتيلن كراس لينك مي باشند و براي نصب اين كابلها برروي پايه ها نياز به يك سيم نگهدارنده (massenger ) مي باشد كه جنس اين سيم براي كابلهاي 20kv از فولاد و براي كابلهاي فشار ضعيف از آلياژ آلومينيوم مي باشد . در كابل خود نگهدار فشار ضعيف از سيم نگهدارنده بعنوان سيم نول نيز استفاده خواهد شد .
    در طراحي خطوط با كابلهاي خودنگهدار در دو سطح ولتاژ فشار متوسط و فشار ضعيف به ترتيب سطح مقطعهاي زير مورد نظر قرار گرفته است كه اين طراحي قابل تعميم براي سطح مقطعهاي ديگر نيز مي باشد .
    سطح مقطع mm2 65+ 120× 3 براي فشار متوسط و 70+25+95×3 براي فشار ضعيف كه سيم نگهدارنده آنها به ترتيب 65 و 70 مي باشد و سطح مقطع 25 در فشار ضعيف براي سيستم روشنايي معابر مي باشد.


    1- استاندارد كابلهاي هوايي خود نگهدار1-1- استاندارد كابل خود نگهدار فشار ضعيف(Standard For Selfsupporting Over head Cables for 0.4 kv)
    1-1-1- ولتاژ نامي : ولتاژ نامي 0.6/1kv است
    1-1-2- هاديها : هاديها از آلومينيوم رشته اي بهم تابيده، دايره اي شكل بهم فشرده ( مثلاً هادي به اندازه 16mm2 كه از آلومينيوم يكپارچه است ) مي باشند .
    1-1-3- عايق 1-1-3-1 ) مواد : عايق بايستي پلي اتيلن مخصوص با تراكم زياد و سياه رنگ مقاوم در مقابل جو باشد .
    1-1-3-2 ) شناسايي فاز : در امتداد طول هر فاز(هادي) عايق شده برآمدگيهاي مشخص به تعداد 2 و 3 و يا 4 عدد وجود دارند تا بتوان به كمك آنها فازها را از يكديگر شناسايي نمود .
    1-1-4- نگهدارنده يا سيم حامل ( هادي خنثي – massenger ) : نگهدارنده يا سيم حامل يك هادي بايد از آلياژ آلومينيوم
    متشكل از هفت سيم كشيده ازميله كه با فرآيند ريختگي مداوم و پيچيدن توليد شده است باشد.
    هيچگونه مفصل و يا اتصالي در نگهدارنده ( مسنجر) مجاز نمي باشد مگر اينكه اين اتصال در ميله و يا سيم اصلي قبل از كشيدن نهايي انجام شده باشد . نگهدارنده بايد دايره اي شكل – رشته اي تابيده شده و بهم فشرده باشد .از نگهدارنده بعنوان هادي خنثي نيز استفاده مي شود . پس از عايقكاري براي شناسايي نگهدارنده (مسنجر) آنرا با يك برآمدگي مقاوم طولي كه بوضوح قابل ديدن است مشخص مي نمايند

    ( شكل 1 )
    1-1-5- طرح : كابل متشكل از يك يا چهار هادي آلومينيوم با عايق پلاستيكي تابيده شده بر روي يك نگهدارنده از آلياژ آلومينيوم كه عايق شده و يا لخت مي باشد . منسجر همچنين هادي خنثي نيز مي باشد .
    1-1-6- علامت هاي مشخص شده بر روي كابل : در طول كابل ، آنرا با نام توليد كننده و سال توليد مشخص مي نمايند و فاصله اين علائم كمتر از 20cm است . اين علائم بر روي عايق حك مي شود.
    1-1-7- آزمونهاي نوعي Type test : آزمونهاي نوعي ( تايپ تست ) حداقل برروي يك نمونه از هر نوع كابل مورد نظر انجام مي شود . چنانچه يك نمونه از همان نوع كابل وليكن با اندازه متفاوتي آزمون نمونه اي شده باشد و نتايج رضايت بخش باشند كابل مورد نظر را مي توان از لحاظ اين آزمون مورد تأئيد دانست . چنانچه مواد ساختمان و يا روش توليد عوض شوند بايستي آزمون نوعي را در هر مورد تكرار نمود .
    1-1-7-1 ) آزمون ولتاژ 1-1-7-2 ) اندازه گيري مقاومت هاديها و نگهدارنده ( massenger )
    1-1-8- آزمونهاي مكانيكي و فيزيكي : اين آزمونها براي هر هادي از كابل بطور جداگانه انجام مي شوند .
    1-1-8-1 ) مشخصه هاي فيزيكي و مكانيكي عايق 1-1-8- 2 ) آزمون خمش
    1-1-8-3 ) استقامت كششي نگهدارنده ( massenger ) 1-1-8-4 ) آزمون تشعشع خورشيدي ( مشابه سازي درآزمايشگاه )

    نيازمنديها

    روش آزمون

    واحد

    خواص

    0/1 … 0/5

    IEC – 540

    g/10min

    Meil Index

    20

    IEC – 540

    N/mm2

    Tensile  strength . min . change after

    ±25

    400

     

    IEC – 540

    %

    %

    Ageing(1) , max.

    Elonation at break , min . –change a after

    ±25

    2/60±0/25

     

    IEC -538

    %

    %

    Ageing(1) , max.

    Carbon black content

    24

    3

    Astm dD1693- 70

    IEC 538

    H

    %

    Resistance to environ- mental stress cracking (2) shrinkage at 115˚c, 24h , max

          1)       100˚c, 240 h
    2)       Tested in 10% solution . The test pieses shall be prepared from a test plate mol ded of raw matrial granules.

    جدول (1) خواص عايق ها

    1-1-9- آزمونهايي براي كابلهاي تحويل شده
    1-1-9-1 ) آزمون ولتاژ

     

    جدول (2) مشخصات كابل هاي هوايي خود نگهدار بدون هادي روشنايي معابر

    سطح مقطع كابلهاي خود نگهدار

    (mm2 )

    هادي فازها

    خودنگهدار (massenger)

    هادي به همراه خودنگهدار

    سطح مقطع هادي(mm2)

    ضخامت كلي هادي(1)(mm)

    ضخامت كلي (1)(mm)

    نيروي كشش (KN)

    ضخامت كلي كابل/ضخامت كابل بدون خودنگهدارmm

    وزن كابل/ وزن كابل بدون خودنگهدارKg/Km

    1*16+25

    1*16

    4.5

    6.0

    7.4

    19-21

    130/150

    3*16+25

    3*16

    4.5

    6.0

    7.4

    19-21

    250/270

    3* 25+25

    3* 25

    6.0

    60.

    7.4

    22-24

    330/360

    3*50+35

    3*50

    7.0

    6.0

    7.4

    24-26

    430/460

    3*50+35

    3*50

    8.4

    7.0

    10.3

    28-30

    580/610

    3*70+50

    3*70

    9.9

    8.4

    14.2

    34-36

    830/870

    3*95+70

    3*95

    11.7

    9.9

    20.6

    39-41

    1120/1200

    3*120+70

    3*120

    13.2

    9.9

    20.6

    42-45

    1370/1450

    جدول (3) مشخصات كابل هاي هوايي خود نگهدار يا هادي روشنايي معابر

    سطح مقطع كابلهاي

    خود نگهدار(mm2 )

    هادي فازها

    هادي روشنايي معابر

    خودنگهدار (massenger)

    هادي به همراه خودنگهدار

    سطح مقطع هادي(mm2)

    سطح مقطع هادي(mm2)

    ضخامت كلي هادي(1)(mm)

    نيروي كشش (KN)

    ضخامت كلي (1)(mm)

    ضخامت كلي كابل/ ضخامت كابل بدون خودنگهدارmm

    وزن كابل/ وزن كابل بدون خودنگهدارKg/Km

    1*16+16+25

    1*16

    4.5

    4.5

    6.0

    7.4

    19-21

    190 /210

    3*16+16+25

    3*16

    4.5

    4.5

    6.0

    7.4

    19-21

    310/330

    3*25+16+25

    3*25

    6.0

    4.5

    6.0

    7.4

    22-24

    390/42

    3*35+16+25

    3*35

    7.0

    4.5

    6.0

    7.4

    24-26

    490/510

    3*50+16+35

    3*50

    8.4

    4.5

    7.0

    10.3

    28-30

    640/670

    3*70+16+50

    3*70

    9.9

    4.5

    8.4

    14.2

    34-36

    890/930

    3*95+16+70

    3*95

    11.7

    4.5

    9.9

    20.6

    39-41

    1180/1250

    3*120+16+70

    3*120

    13.2

    4.5

    9.9

    20.6

    42-45

    1430/1500

    1-      ميانگين با دوبار اندازه گيري در زاويه هاي قائمه براي يك مقطع بدست مي آيد .
    جدول (4) مقاومت و ضخامت عايق و هادي هاي كابل هاي خودنگهدار هوايي

    ضخامت هادي كابل خو نگهدار mm2

    مقاومت DC در دماي 20˚C

    Ω/Km

    ضخامت متوسط عايق(1) كابل خود نگهدار mm

    هادي فاز

    هادي خنثي

    16

    1.91

    ___

    1.0

    25

    1.20

    1.38

    1.0

    35

    0.868

    0.986

    1.0

    50

    0.641

    0.720

    1.2

    70

    0.443

    0.493

    1.4

    95

    0.320

    ___

    1.4

    120

    0.253

    ___

    1.6

    ماكزيمم مقدار مقاومت     DC هادي هاي روشنايي معابر ( 16mm ) برابر  است با       1/9(Ω/Km)رادر20c ميباشد.

    1-1-9-2) آزمونهاي نمونه : آزمونهاي حداكثر برروي ده درصد طول كابلهاي توليد شده انجام شده اگرچه حداقل برروي يك طول كابل انجام ميشود.

    1-1-9-2-1) كنترل ساختماني : ساختمان و ابعاد كابل بايد تست شود و همچنين مقادير لازم در جداول شماره هاي 2 ، 3 و 4 آمده اند .

    1-1-9-2-2 ) اندازه گيري مقاومت هاديها و نگهدارنده  : اندازه گيري مقاومت برروي نمونه اي از كابل بطول حداقل ده متر انجام مي شود . مقادير مورد نياز در جدول شماره 4 آمده است .

    1-2-استاندارد كابلهاي خود نگهدار فشار متوسط ( ولتاژهاي نامي 10 تا 30 كيلوولت )

    Standard For Selfsupporting Over head Cables for 10-30 kv

    1-2-1-طرح كابل : اين سيستم شامل سه كابل تك رشته اي مي باشد كه برروي نگهدارنده ( massenger ) فولادي تابيده شده اند و نگهدارنده سيمي است كه كابلها را نگهداشته ولي جريان از آن عبور نمي كند

    ضمناًخواص الكتريكي درجدول شماره 5 و خواص فيزيكي در جدول شماره 6 آمده است(كابل خودنگدار متوسط)

    شماره و سطح مقطع هادي ها (mm2 )

    ماكزيمم مقاومت DC در 20˚C

    (km/ Ω )

    ميزان مقاومت

     AC در فركانس 50HZ ( Km/ Ω )

    راكتانس تقريبي در 50HZ

    Km)/ Ω (

    ظرفيت خازني (كاپاسيتانس ) تقريبي Km)/ μf (

    ماكزيمم بار دائم (A )

    ماكزيمم جريان اتصال كوتاه در 1 ثانيه (KA)

    3*35

    0.868

    0.002

    0.14

    0.21

    115

    3.4

    3*70

    0.443

    0.002

    0.13

    0.26

    175

    6.7

    3*120

    0.253

    0.003

    0.12

    0.32

    250

    11.4

    3*185

    0.164

    0.003

    0.11

    0.37

    320

    17.5

    جدول (5-1) خواص الكتريكي كابل هاي 12 كيلوولت

    شماره و سطح مقطع هادي ها (mm2 )

    ماكزيمم مقاومت DC در 20˚C

    (km/ Ω )

    ميزان مقاومت AC در فركانس 50HZ

    ( Km/ Ω )

    راكتانس تقريبي در 50HZ

    Km)/ Ω (

    ظرفيت خازني (كاپاسيتانس ) تقريبي Km)/ μf (

    ماكزيمم بار دائم (A )

    ماكزيمم جريان اتصال كوتاه در 1 ثانيه (KA)

    3*35

    0.868

    0.002

    0.16

    0.15

    120

    3.4

    3*70

    0.443

    0.003

    0.14

    0.18

    180

    6.7

    3*120

    0.253

    0.003

    0.13

    0.22

    250

    11.4

    3*185

    0.164

    0.003

    0.12

    0.25

    325

    17.5

    جدول (5-2) خواص الكتريكي كابل هاي20 كيلوولت

    شماره و سطح مقطع هادي ها (mm2 )

    ماكزيمم مقاومت DC در 20˚C

    (km/ Ω )

    ميزان مقاومت AC در فركانس 50HZ

    ( Km/ Ω )

    راكتانس تقريبي در 50HZ

    Km)/ Ω (

    ظرفيت خازني (كاپاسيتانس ) تقريبي

    ( Km/ μf (

    ماكزيمم بار دائم (A )

    ماكزيمم جريان اتصال كوتاه در 1 ثانيه (KA)

    3*35

    0.868

    0.003

    0.18

    0.12

    120

    3.4

    3*70

    0.443

    0.002

    0.16

    0.15

    180

    6.7

    3*120

    0.253

    0.004

    0.15

    0.18

    250

    11.4

    3*185

    0.164

    0.004

    0.14

    0.20

    325

    17.5

    جدول (5-3) خواص الكتريكي كابل هاي 36  كيلوولت

    شماره و سطح مقطع هادي ها (mm2 )

    جرم تقريبي آلومينيوم

     ( Kg /Km)

    جرم كلي ( تقريبي )

    (Kg /Km)

    ماكزيمم  ضخامت (mm2 )

    3*35

    400

    1850

    55

    3*70

    680

    2300

    61

    3*120

    1100

    3000

    68

    3*185

    1700

    3700

    75

    جدول (6-1) خواص فيزيكي كابلهاي 12 كيلوولت

    شماره و سطح مقطع هادي ها (mm2 )

    جرم تقريبي آلومينيوم

    ( Kg /Km)

    جرم كلي ( تقريبي )

    (Kg /Km)

    ماكزيمم  ضخامت (mm2 )

    3*35

    420

    2300

    64

    3*70

    700

    2850

    70

    3*120

    1150

    3600

    77

    3*185

    1700

    4400

    84

    جدول (6-2) خواص فيزيكي كابلهاي 24 كيلوولت

    شماره و سطح مقطع هادي ها (mm2 )

    جرم تقريبي آلومينيوم ( Kg /Km)

    جرم كلي ( تقريبي )

    (Kg /Km)

    ماكزيمم  ضخامت (mm2 )

    3*35

    450

    3100

    76

    3*70

    750

    370

    82

    3*120

    1150

    4500

    89

    3*185

    1750

    5400

    95

    جدول (6-3) خواص فيزيكي كابلهاي  36 كيلوولت

     

    رديف

    تعداد رشته ها و سطح مقطع (ميليمتر مربع)

    شدت جريان در شرايط متعارف

    ( آمپر )

    1

    25+16×1

    78

    2

    25+35×3

    125

    3

    25+16+16×3

    روشنايي معابر

    78

    4

    25+16+35×3

    125

    5

    50+16+70×3

    192

    6

    70+16+95×3

    239

    جدول 7- مقاطع استاندارد كابل خود نگهدار هوايي براي شبكه فشار ضعيف (0/4Kv )

     

    رديف

    تعداد رشته ها و سطح مقطع

    (ميليمتر مربع)

    شدت جريان در شرايط متعارف

    ( آمپر)

    1

    35 ×3

    120

    2

    70 ×3

    180

    3

    120 ×3

    250

    جدول 8-  مقاطع استاندارد كابل خود نگهدار هوايي براي شبكه فشار متوسط ( 20Kv )

    يادآوري:

    ·     جنس هادي از آلومينيوم و جنس عايق كابل از نوع پلي اتيلن يا پلي اتيلن كراس لينك (XLPE  ) است .

    ·     درجه حرارت محيط در شرايط متعارف 20˚c + مي باشد .

    ·     حداكثر درجه حرارت هادي 90˚c .

    2-طراحي خطوط فشار متوسط و فشار ضعيف با كابل خود نگهدار

    در پروژه اي به همين نام بررسي كاملي بر روي طراحي خطوط با كابل خود نگهدار انجام پذيرفته و در اين مقاله نمي گنجد.

    3-ايمني سيستم كابل خودنگهدار

    شناسايي هادي خنثي در زمان اجرا و نگهداري آسان است .

    -         هيچگونه خطري افراد و يا حيواناتي كه بطور تصادفي كابل را لمس مي كنند تهديد نمي كند و مخصوصاً كابلهايي كه بر روي ديوارها نصب مي شوند.

    -         آتش سوزيهاي ناشي از اتصال كوتاه خيلي نادر مي باشند .

    -         احتمال افزايش اضافه ولتاژ ناشي از رعد وبرق كم است.

    4-قابليت اطمينان سيستم كابل خود نگهدار

    -         جرقه هاي ناشي از اضافه ولتاژهاي ضربه اي به ندرت اتفاق مي افتد .

    -         عايق در مقابل جو خيلي مقاوم است .

    -         ساختمان كابل بنحوي است كه خود ميراكننده است .

    -         ارتعاشات ناشي از باد و غيره از بين رفته (ميراشونده) و لذا استفاده از اسپنهاي بزرگتر ممكن است .

    -         اضافه ولتاژهاي ناشي از رعدو برق باعث بروز نواقص كنتورهاي اندازه گيري مشتركين نمي شود.

    -         هيچگونه قطعي برق بعلت تماس اشجار يا حيوانات با كابل كه موجب اتصال كوتاه بشود بوجود نمي آيد .

    -         همچنين تجربه نشان داده است كه معايب به وجود آمده در هاديهاي لخت سه تا پنج برابر بيشتر از اين سيستم كابل مي باشد .

    5-مسائل اقتصادي

    -         از تيرهاي ( پايه هاي ) سبكتر و كوتاهتري مي توان استفاده نمود .

    -         براي هر هادي عايق كننده جداگانه اي نياز نمي باشد .

    -         هزينه هاي اوليه اين سيستم كمتربوده زيرا كه مي توان با بالابردن مقاومت سيستم، كابلهاي زياد ديگري بر پايه هاي موجود نصب نمود .

    -         در اين سيستم مي توان اين سيستم كابلها را برروي ولتاژ فشار متوسط و كابلهاي مخابراتي نصب نمود .

    این مطلب تا کنون 9 بار بازدید شده است.

    منبع
    برچسب ها : كابل ,هادي ,مقطع ,عايق ,نگهدار ,نگهدارنده ,مقطع هادي ,فشار ضعيف ,فشار متوسط ,اتصال كوتاه ,اندازه گيري ,ماكزيمم جريان اتصال ,جريان اتصال كوتاه ,خازني كاپاسيتانس تقريبي ,ظرفيت خازني كاپاسيتانس ,
    كابل خود نگهدار

تبلیغات


    محل نمایش تبلیغات شما

پربازدیدترین مطالب

آمار

تبلیغات

محل نمایش تبلیغات شما

تبلیغات

محل نمایش تبلیغات شما

آخرین کلمات جستجو شده