اگر به تیر های برق نگاه کرده باشید، متوجه کابل‌های هوایی که روی آن‌ها قرار دارند، می‌شوند. این کابل‌ها نه تنها برای انتقال برق، بلکه برای انتقال سیگنال‌های خطوط مخابراتی نیز کاربرد دارند. کابل هوایی می‌تواند از جنس آلومینیوم یا مس باشد و سپس روی آن روکش‌هایی از جنس PVC قرار می‌گیرد. این محصولات قادرند ولتاژ بین 1 تا 36 کیلو ولت را انتقال دهند. در ادامه شما را با انواع کابل هوایی و معایب و مزایای آن آشنا خواهیم کرد.
استفاده بهینه از کابل های هوایی
در همه کشورهای دنیا کابل‌های هوایی کاربرد زیادی دارند و هنوز فناوری انتقال برق بدون کابل ایجاد نشده است. کابل‌های هوایی از طریق تیر های برق عبور می‌کنند و این تیر ها نیز توسط اداره برق هر شهر یا منطقه ایجاد می‌شوند. اگر به نقاطی مثل بیابان‌ها نگاه کنید که هیچ تیر برقی در آنجا وجود ندارد، متوجه می‌شوید در واقع این نقاط فاقد برق هستند.
هر زمان که شهر توسعه پیدا می‌کند و قرار است در آنجا شهرک صنعتی یا محله مسکونی تاسیس شود، تیر های برق نصب می‌شوند. سپس کابل هوایی از این تیر ها عبور می‌کنند تا برق منطقه را تأمین کنند.
انواع کابل هوایی
انواع مختلفی از این کابل‌ها وجود دارد که شرکت‌های برق برای تأمین برق شهرها، شرکت‌ها و کارخانه‌ها استفاده می‌کنند. این کابل‌ها از جنس آلومینیوم و یا مس هستند که در ادامه این مطلب انواع آن‌ها را بررسی کرده‌ایم.
کابل های هوایی آلومینیومی
کابل‌های آلومینیومی که به دو شکل روکش‌دار و لخت طراحی می‌شوند، برای توزیع برق در شهرها و روستاها استفاده می‌شوند. کابل خودنگهدار یکی از این محصولات است که کاربرد زیادی توسط شرکت‌های توزیع برق دارد.
از آنجا که آلومینیوم در مقایسه با مس ارزان‌تر است، قیمت کابل آلومینیوم خودنگهدار نیز مناسب‌تر از محصولات مسی است. از سوی دیگر کابل‌های هوایی آلومینیومی بسیار سبک هستند و به همین دلیل برای مسیرهای طولانی از این کابل‌ها استفاده می‌شود.
ABC (کابل آلومینیوم فشار ضعیف)
یکی از رایج‌ترین نوع کابل برق هوایی با نام کابل‌های ABC شناخته شده‌اند که از جنس آلومینیوم با روکش PVC هستند. این نوع کابل‌ها برای انتقال برق با ولتاژ کمتر از 1000 ولت (یک کیلو ولت) کاربرد دارند. از این نوع کابل هوایی برای توزیع برق در مناطق مسکونی، مکان‌های تجاری و برخی از نقاط صنعتی (کم مصرف) استفاده می‌شود.
ACC (هادی های آلومینیومی)
یکی دیگر از انواع کابل‌های هوایی ACC نام دارند که به آن‌ها هادی‌های آلومینیومی نیز گفته می‌شود. این کابل‌ها با استفاده از رشته‌هایی از جنس آلومینیوم (با خلوص 99.5 درصد) تولید می‌شود. اگرچه این کابل‌های هادی آلومینیوم مقاومت زیادی در برابر رطوبت و خوردگی دارند، اما میزان خاصیت کشسانی آن‌ها در مقایسه با سایر کابل‌های هوایی کمتر است.
هزینه نصب کابل‌های ACC در مقایسه با سایر کابل‌ها ارزان‌تر است و به همین استفاده زیادی دارند.
AAAC (هادی های آلومینیومی آلیاژی)
یکی دیگر از انواع کابل هوایی AAAC است که از شش رشته سیم آلومینیومی 6201 ساخته می‌شوند. میزان قدرت و کشش کابل‌های AAAC در مقایسه با کابل‌های هادی آلومینیومی AAC بیشتر است. همچنین این کابل‌ها دارای طول عمر بیشتری هستند و از آن‌ها در محیط‌هایی که با افزایش دما مواجه هستند، استفاده می‌شود.
این کابل‌های هادی مقاومت الکتریکی بالایی دارند و اغلب از آن‌ها در سواحل نیز استفاده می‌شود.
ACSR (هادی های آلومینیومی تقویت شده از فولاد)
یکی دیگر از انواع کابل هوایی با ترکیبی از آلومینیوم 1350-H19 و فولاد (در قسمت مرکزی آن) تهیه می‌شوند. ترکیب فولاد و آلومینیوم باعث بالا رفتن میزان مقاومت مکانیکی کابل هوایی ACSR می‌شود و به عنوان سیم گارد کاربرد دارند. این کابل‌ها در کلاس‌های مختلفی تولید می شوند و به دلیل اینکه آلومینیوم خالص بدون ترکیبات دیگر در ساخت آن‌ها استفاده می‌شود، در مقابل رطوبت مقاومت زیادی دارند.
کابل های هوایی مسی
مس به عنوان دومین آلیاژ رسانای دنیا قیمت بالایی دارد و کابل‌هایی هوایی که از این آلیاژ تهیه می‌شوند، جزء گرانترین کابل‌ها به شمار می‌روند. این محصولات در کابل‌کشی مخابرات کاربرد دارند و رنگ روکش آن‌ها طوسی است که تشخیص آن‌ها را ساده‌تر می‌کند.
کابل هوایی مسی در مقایسه با محصولات قبلی که از آلومینیوم تهیه می‌شدند، از مقاومت زیادی برخوردار هستند. سطح مقطع این نوع کابل نیز متفاوت است.
کابل های هوایی مس کادمیوم
مس کادمیوم با ترکیبی از مس و فلز کادمیوم بدست می‌آید. به این صورت که 98 درصد از کابل هوایی را مس و 1.5 درصد را فلز کادمیوم و 0.5 درصد را سایر فلزات تشکیل می‌دهد. این کابل اگرچه به طور خالص از مس تهیه نمی‌شود، اما قدرت بسیار بالایی در انتقال برق دارد.
افزودن کادمیوم به مس باعث افزایش قدرت کششی کابل هوایی تا 50 درصد می‌شود و رسانایی آن را فقط 1.5 درصد کاهش می‌دهد.
کاربرد کابل هوایی
مهم‌ترین کاربر کابل‌هایی هوایی برای انتقال برق است. از آنجا که این کابل‌ها باید برق با ولتاژ بالا را انتقال دهند از نوع فشار قوی هستند. همچنین به دلیل قرار گرفتن در معرض گرما، سرما، اشعه UV و … برای این کابل‌ها از روکش مقاوم ضد ترک (به نام Anti Track) استفاده می‌شود.
همانطور که در ابتدای مطلب هم اشاره کردیم کاربرد کابل هوایی نه تنها برای تأمین برق مورد نیاز شهر، بلکه برای انتقال داده‌های صوتی، تصویری و ویدئویی نیز هست. به طوری که انتقال سیگنال‌های مخابراتی نیز تا حدودی به عملکرد و کیفیت کابل‌های هوایی بستگی دارد.
مزایای استفاده از کابل هوایی
مزیت‌های این کابل‌ها عبارت است از:
- اصلاح زیرساخت‌ها با وجود این کابل‌ها آسان است.
- هزینه نصب تیر های برق و نصب کابل هوایی روی آن‌ها برای توزیع برق بالا نیست.
- نصب کابل‌های هوایی در مقایسه با کابل‌های زمینی سریع‌تر انجام می‌شود. زیرا به حفاری نیاز ندارید و هزینه آن کمتر می‌شود.
معایب استفاده از کابل هوایی
با وجود مزیت‌های کابل‌های هوایی اما معایبی نیز دارند که عبارت است از:
- آسیب‌پذیری به دلیل قرار گرفتن در محیط باز
- خراب شدن روکش کابل‌ها در معرض اشعه UV آفتاب
- احتمال سرقت کابل‌ها (کابل‌های مسی)
- احتمال قطع شدن کابل در اثر برخورد با درخت یا ریزش کوه و ….
کابل هوایی با هادی لخت
کابل‌های هادی بدون روکش یا به صورت لخت شامل دو نوع مسی و آلومینیومی هستند. این کابل‌ها از تابیده شدن چندین رشته سیم ضخیم تولید می‌شوند و نیروی کششی بسیار بالایی دارند. نوع آلومینیومی این کابل‌ها تحمل حرارتی بسیار زیادی دارند تا دمای 75 درجه سانتیگراد را نیز تحمل می‌کنند. به همین دلیل برای شهرهای گرم استفاده می‌شوند.
مزایا و معایب کابل هوایی با هادی لخت
این کابل‌ها مزیت‌ها و معایبی دارند که مزیت‌های استفاده از آن‌ها عبارت است از:
- نصب آسان برای ایجاد شبکه
- نصب آسان و انشعاب‌گیری سریع و با هزینه کمتر
- سرعت بالا در عیب‌یابی و تعمیر آسان
- ارزان‌تر بودن در مقایسه با کابل‌های دارای روکش
با این حال کابل هوایی لخت معایبی نیز دارند که عبارت است از:
- نداشتن مقاومت در برابر طوفان و باران شدید
- احتمال قطع شدن کابل در برخورد با درخت و …
- احتمال بروز خطرات ناشی از جریان نشتی در تجهیزات شبکه
کابل هوایی با هادی روکش دار
این کابل‌های روکش‌دار برخلاف نوع لخت که فقط شامل رشته‌های درهم تنیده هستند، از دو قسمت «روکش» و «سیم» تشکیل شده‌اند. در بالاتر انواع کابل هوایی با هادی روکش‌دار (انواع AAC ،AAAC و ACSR) را بررسی کردیم. قسمت سیم می‌تواند از جنس آلومینیوم و یا مس باشد.
برای تهیه روکش نیز از پلیمرهایی مثل PVC یا پلی اتیلن کراس لینک استفاده می‌شود تا در برابر اشعه UV و تغییرات آب و هوایی مقاومت بالایی داشته باشد.
مهم‌ترین مزیت کابل هوایی روکش‌دار، امکان استفاده از آن در گذرگاه‌های باریک است. با این حال به دلیل داشتن روکش احتمال سرقت این نوع کابل‌ها به دلیل داشتن عایق بالاتر از نوع لخت است.
تفاوت بین کابل های برق و کابل های هوایی چیست؟
کابل‌های هوایی نیز نوعی کابل برق محسوب می‌شوند اما کابل برق شامل مجموعه‌ای از کابل‌های زمینی و هوایی است. در زیر به تفاوت‌های بین دو نوع کابل پرداخته‌ایم.
تفاوت در ماهیت کابل‌ها
کابل برق برای انتقال و توزیع برق ایجاد می‌شود کاربرد آن‌ها شامل استفاده در شبکه های برق زیرزمینی شهری، خطوط خروجی نیروگاه ها، خطوط انتقال زیر آب در سراسر رودخانه و منبع تغذیه داخلی در شرکت های صنعتی و معدنی است.
کابل برق به دلیل امنیت بالا برای محیط‌های مختلف قابل استفاده است و هزینه نگهداری و تعمیر کمتری دارد. اما کابل هوایی دارای یک غلاف محافظ و یک لایه عایق است که نصب آن در محیط‌های مختلف را دشوار می‌کند و فقط برای آویزان کردن بر روی تیرهای برق کاربرد دارند.
