کابل هوایی

اشتراک :

کابل هوایی چیست؟

کابل های هوایی عمدتاً از جنس آلومینیوم می باشند و از نظر ساختار به دو دسته كابل هوايی با هادی لخت و كابل هوايی با هادی روكش دار تقسيم بندی می شوند.

بازدیدکننده محترم، در صورت بازدید این صفحه با موبایل، لطفا جهت رویت کامل جداول، زمانی که روی جداول هستید تصویر را به سمت چپ یا راست بکشید (برخی جداول به دلیل بزرگی ممکن است در صفحه نمایش شما به صورت کامل نمایش داده نشوند، همچنین می توانید موبایل خود را به صورت افقی بگیرید تا جداول را بهتر ببینید.).

انواع کابل برق هوایی

در ادامه به معرفی انواع کابل هوایی می پردازیم:

کابل هوایی با هادی لخت

هادی لخت

کابل های هوایی یا هادی لخت در انواع مسی و همچنین آلومینیومی AAC، ACSR و AAAC جهت استفاده در خطوط توزیع انرژی ولتاژ ضعیف و متوسط مورد استفاده قرار می گیرند که در ادامه به تفصیل به بررسی ساختار و همچنین مقایسه مزایا و معایب این کابل ها می پردازیم.

هادی هوایی AAC

هادی های AAC از رشته های آلومینیوم EC 1350، آنیل نشده با درجه خلوص بالاتر از 99/5 درصد ساخته می شوند. کاهش وزن واحد طول، افزایش طول عمر هادی در مناطق آلوده به دلیل برخورداری از ساختار متجانس و با مقاومت بیشتر نسبت به خوردگی، کاهش مقاومت کششی و هدایت الکتریکی مناسب تر این هادی ها به نسبت هادی های ACSR از مزایا و معایب استفاده از آلومینیوم خالص در ساختار هادی AAC به شمار می آید. همان طور که بیان گردید هادی های AAC به نسبت هادی ACSR از مقاومت کششی کمتری برخوردار هستند، که این ویژگی سبب کاهش اسپن دکل ها و افزایش هزینه اجرا و بهره برداری می گردد. مقاومت الکتریکی هادی AAC در قطر یکسان حدود 15 درصد به نسبت هادی ACSR کمتر بوده که به تبع آن حداکثر جریان عبوری از هادی افزایش می یابد.

علاوه بر ویژگی های ذکر شده جابجایی و نصب آسان و همچنین یراق آلات ساده تر هادی AAC سبب گردیده است در خطوط توزیع و انتقال در شرایطی که جریان دهی بالا بیش از مقاومت مکانیکی مد نظر باشد، هادی AAC به عنوان یک انتخاب مقرون به صرفه مورد توجه قرار گیرد.

هادی هوایی ACSR

در ساختار هادی ACSR ترکیبی از آلومینیوم 1350-H19 در قسمت خارجی و همچنین فولاد در قسمت مرکزی در جهت افزایش مقاومت مکانیکی استفاده می گردد. مغزی فولادی گالوانیزه که معمولا به تنهایی به عنوان هادی مورد استفاده قرا نگرفته و بیشتر به عنوان سیم گارد کاربرد دارد، در کلاس های مختلفی تولید می گردد. با توجه به مقاومت پایین مغزی فولادی GS در مناطق آلوده از مغزی فولادی با روکش آلومینیوم در انواع مختلف استفاده می گردد که علائم اختصاری این هادی ها به صورت ACSR/AS، ACSR/AW و یا ACSR/AZ می باشد.

هادی های ACSR مطابق با استانداردهای ASTM B230، ASTM B502 و ASTM B549 تولید می گردند. مغزی فولادی با پوشش آلومینیومی می تواند شامل یک، 7، 19 و یا 37 رشته باشد. در واقع این امکان وجود دارد که ترکیبات زیادی از تعداد لایه ها و سیم های آلومینیومی و فولاد را ایجاد کرد که عمدتاً به صورت 6/1، 7/1، 12/7، 36/1، 24/7، 26/7، 30/7، 30/19، 54/7 و 54/19 طراحی می گردند.

ترکیبات هادی هوایی آلمینیوم با مغزی فولادی

در ساختار نوع AS در یک فرآیند حرارتی مناسب آلومینیوم جامد بدون اینکه ذوب گردد به صورت روکش روی سطح رشته های فولادی قرار می گیرد. در نوع AW در یک فرآیند حرارتی ویژه پودر مخصوصی از آلومینیوم روی سطح رشته های فولادی فشرده شده بدون اینکه آلومینیوم ذوب گردد رشته های فولادی را پوشش می دهد. با استفاده از دو نوع اخیر، میزان خوردگی در مناطق آلوده کاهش می یابد. در نوع AZ نیز از رشته های فولادی با پوشش آلومینیوم استفاده شده است.

مشخصات فنی هادی ACSR مطابق استاندارد توانیر

مشخصات فنی هادی هوایی ACSR منطبق با استاندارد توانیر
نوع سیم سطح مقطع (میلی متر مربع) آلومینیوم فولاد قطر کل
(میلی متر)
کل آلومینیوم فولاد تعداد رشته قطر رشته
(میلی متر)
تعداد رشته قطر رشته
(میلی متر)
فاکس 42.79 36.66 6.11 6 2.79 1 2.79 8.37
مینک 73.64 63.13 10.52 6 3.66 1 3.66 10.98
هاینا 126.43 105.95 20.48 7 4.39 7 1.93 14.57
ولف 194.93 158 37 30 2.59 7 2.59 18.13
لینکس 226.2 183.4 42.77 30 2.79 7 2.79 19.5319.53

هادی های ACSR به سبب برخورداری از وزن سبک و استحکام کششی بالای فولاد و همچنین هدایت الکتریکی خوب آلومینیوم در خطوط توزیع و انتقال و در مناطقی که مقاومت بالایی در برابر حرارت و خوردگی نیاز است، مورد استفاده قرار می گیرند.

هادی هوایی AAAC

هادی AAAC از آلومینیوم آلیاژی 6201 و 6101 به صورت یک یا چند لایه به دور یک سیم مرکزی با سطح مقطع گرد ساخته می گردد، به نحوی که هر لایه نسبت به لایه قبلی خود دارای تعداد 6 رشته بیشتر می باشد. اگر چه قیمت هادی AAAC بیشتر است ولیکن در مقایسه با های AAC و ACSR به لحاظ برخورداری از ویژگی هایی همچون طول عمر بیشتر، یراق آلات ساده تر، استحکام کششی معادل یا بالاتر، مقاومت به خستگی بیشتر، مقاومت عالی نسبت به سایش، تداخل امواج رادیویی کمتر، وزن معادل یا کمتر، مقاومت به خوردگی بسیار عالی در محیط های اکتیو برای خوردگی گالوانیک و همچنین افزایش شدت جریان حدود 20 درصد به طور گسترده ای در خطوط توزیع و انتقال و در مناطقی که امکان خوردگی برای مغزی فولادی در هادی های ACSR وجود دارد، کاربرد دارند. هادی های AAAC مطابق با الزامات استانداردهای ASTM B399 ،DIN 48201 ،NFC 34-125 ،BS3242 تولید می گردند.

هادی آلومینیم آلیاژی AAAC

مزایای کابل هوایی با هادی لخت

احداث خطوط هوایی با استفاده از هادی های لخت به دلایل مزایای ذیل در مقایسه با شبکه های زمینی به صورت گسترده مورد استفاده گرفته است.

  • سهولت در احداث شبکه
  • هزینه احداث به مراتب کمتر در مقایسه با شبکه های زمینی
  • سهولت عیب یابی و رفع عیب
  • عیب یابی با هزینه کم و عدم نیاز به افراد متخصص
  • سهولت انشعاب گیری با هزینه و زمان کمتر

نقاط ضعف سیم لخت در خطوط هوایی

  • عدم پایداری در برابر باد و طوفان
  • قطعی های مکرر ناشی از برخورد شاخه های درختان
  • آتش سوزی ناشی از تماس شبکه ها با شاخه درختان و در نهایت تخریب محیط زیست
  • ایجاد تلفات ناشی از جریان نشتی در تجهیزات شبکه
  • ایجاد خطاهای گذرا ناشی از پرنده زدگی و برخورد اشیا خارجی
  • ایجاد حریم و خطر جانی برای افراد
  • تخریب محیط زیست در اثر شاخه زنی
  • امکان ایجاد انشعابات غیر مجاز برق
  • پارگی سیم بر اثر استفاده از انشعاب غیر مجاز
  • از بین رفتن زیبایی محیط و مبلمان شهری
  • آسیب پذیری شبکه ها در مقابل عوامل و شرایط نامطلوب جوی و محیطی

کابل هوایی با هادی روکش دار

هادی روکش دار

گرچه تنها چند دهه از ظهور خطوط هوایی عایق شده و نصب آن درفنلاند و در ادامه در سایر کشورها می گذرد ولیکن مزایای گسترده آن از قبیل افزایش ایمنی و کیفیت برق، موجب گسترش قابل توجه آن ها در شبکه های توزیع برق گردیده است. از میان خطوط هوایی عایق دار، هادی های روکش دار CC ،CCT و کابل های فاصله دار تنها در شبکه های فشار متوسط کاربرد داشته و خطوط با کابل های خود نگه دار در شبکه های فشار متوسط و فشار ضعیف مورد استفاده می باشند.

از بین چهار مدل از خطوط هوایی عایق شده خطوط هوایی با هادی های روکش دار نوع CC و CCT بسیار شباهت دارند. تفاوت اساسی CC با CCT در تعداد و ضخامت لایه های عایق آن ها است به طوری که در نوع CCT ضخامت عایق پلی اتیلن کراس لینک بیشتر بوده و متناسب با سطح ولتاژ و قطر هادی تغییر می کند و دارای یک لایه اضافی از جنس پلی اتیلن سنگین HDPE می باشد.

البته این هادی های روکش دار را نباید با کابل های عایق دار اشتباه گرفت، زیرا روکش قرار گرفته روی هادی در برابر برق گرفتگی افراد ایمنی ایجاد نمی کند و تنها امکان اتصالی در اثر برخورد فازها به هم دیگر و زمین را از بین می برد و از این رو به جای عایق از کلمه روکش استفاده شده است. شبکه های هادی های روکش دار، فاقد سیم نگه دارنده زمین شده مجزا است و تحمل نیروهای مکانیکی در هادی های روکش دار توسط خود هادی انجام می گیرد. این خطوط همانند خطوط هوایی با هادی لخت توسط مقره به پایه ها محکم شده و یا از طریق یراق آلات مخصوص به کنسول ها در دو طرف اسپن متصل می شوند، با توجه به این موضوع لمس آن ها در حالت برق دار ایمن نیست و عملیات بر روی آن ها باید مانند هادی های لخت انجام گیرد.

هادی های هوایی روکش دار از دو قسمت هادی و روکش تشکیل می شوند. قسمت هادی می تواند یکی از انواع هادی های ACSR ،AAAC و AAC باشد. هادی ها در فشار ضعیف معمولا از جنس مس انتخاب می شود. در قسمت روکش از نوعی پلیمر که در شرایط جوی مقاوم باشد استفاده می شود. جنس روکش در فشار متوسط از پلی اتیلن کراس لینک شده XLPE و در فشار ضعیف از پلی اتیلن دانسیته بالا یا دانسیته پایین خطی می باشد. اخیراً نوع پیشرفته تری از کابل های روکش دار به نام AERO-Z طراحی شده است که در هادی های هوایی روکش دار در حال استفاده است. این هادی ها ظرفیت جریان بیشتر و تلفات کم تری دارند.

به منظور مقایسه هزینه احداث یک کیلومتر خطوط با هادی های لخت و خطوط با هادی های روکش دار، مجموع هزینه های احداث، آزاد سازی حریم، خسارت خاموشی و بهره برداری و نگه داری به عنوان ملاک مقایسه اقتصادی دو طرح مذکور قرار گرفته است. مشاهده می گردد صرفه جویی کاهش خسارت ناشی از خاموشی ها بیشترین نقش را در توجیه اقتصادی بودن خطوط با هادی های روکش دار نسبت به خطوط با هادی های لخت دارد. با وجود اینکه سایر موارد از قبیل هزینه های آزاد سازی حریم و همچنین هزینه های تعمیرات و نگه داری نیز در این نوع کابل مناسب می باشد.

این موضوع نشان می دهد که با وجود افزایش حدود 30 درصدی هزینه احداث شبکه با هادی های روکش دار نسبت به خطوط با هادی لخت، خطوط روکش دار در طی مدت بهره برداری از نظر اقتصادی شرایط بسیار بهتری را نسبت به خطوط رایج دارند و قابلیت اطمینان شبکه نسبت به حالت قبل افزایش می یابد. سطح مقطع رایج این هادی ها 50، 70، 95، 120، 150 و 185 میلی متر مربع است.

الزامات طراحی و ساخت کابل های روکش دار

  • هادی

نوع هادی برای هر دو گونه کابل روکش دار CC و CCT به شرح جدول زیر و مطابق با مشخصات استاندارد EN50182 می باشد.

مشخصات فنی هادی کابل هوایی روکش دار
نوع هادی کد عنوان هادی کد مشخصه هادی تعداد و قطر نامی اولیه رشته ها (میلی متر) سطح مقطع (میلی متر مربع)
تمام آلومینیوم آلیاژی فشرده (AAAC) AAAC 70 77-AL3 7*3.75 77.3
AAAC 120 130-AL3 19*2.95 129.9
AAAC 185 183-AL3 19*3.50 182.8
آلومینیوم تقویت شده با فولاد فشرده (ACSR) MINK 63-AL1/11-ST1A Al/St:6*3.66/1*3.66 کل: 73.6
Al: 63.1
HYENA 106-AL1/20-ST1A Al/St:7*4.39/7*1.93 کل: 126.4
Al: 106
WOLF 158-AL1/37-ST1A Al/St:30*2.59/7*2.59 کل: 194.9
Al: 158.1
  • روکش

در هادی های روکش دار CC، یک لایه روکش اکسترود شده از پلی اتیلن کراس لینک (XLPE) مشکی با ضخامت 2.3 میلی متر در خطوط 20 کیلو ولت و ضخامت 3.6 میلی متر در خطوط 33 کیلو ولت هادی را می پوشاند. در هادی روکش دار CC عایق برای تمام سطوح ولتاژی فشار متوسط یکسان و فقط در صورتی که این کابل در مناطق مشجر استفاده شود سطح هادی با یک لایه نیمه هادی پوشیده شده و سپس روکش قرار می گیرد. این عمل درجهت یکنواختی میدان در اطراف هادی و کاهش ایجاد جریان نشتی انجام می گیرد.

در هادی روکش دار CCT، دو لایه روکش اکسترود شده با ضخامتی بیشتر از CC، هادی را می پوشاند. روکش داخلی از XLPE و روکش بیرونی از نوع HDPE، مشکی رنگ و مقاوم در برابر اشعه ماورا بنفش است تا در برابر سایش و برخورد با شاخه درختان مقاوم باشد، همچنین در این نوع هادی روکش دار نیز در صورت استفاده در مناطق مشجر از یک لایه نیمه هادی بر روی هادی استفاده می گردد.

مزایای کابل هوایی با هادی روکش دار

  • کاهش خطاهای گذرا و دائم در شبکه های توزیع انرژی الکتریکی
  • کاهش احتمال آتش سوزی
  • بهبود وضعیت بهره برداری از شبکه ها به دلیل کاهش اتفاقات و حوادث ایجاد شده بر روی آن ها
  • آزادی عمل بیشتر در طراحی خطوط به دلیل امکان کاهش فاصله بین هادی ها
  • افزایش قابلیت اطمینان شبکه در مقابل شرایط جوی و برخورد اشیا خارجی
  • کاهش خوردگی و پارگی کابل
  • کاهش احتمال اضافه ولتاژ های ناشی از رعد و برق
  • کاهش میزان قطع برق و افزایش رضایت مشترکان
  • امکان کاهش خسارات ناشی از آزادسازی حریم خطوط
  • افزایش ایمنی
  • حفظ محیط زیست از طریق کاهش شاخه زنی، قطع درختان و جلوگیری از مرگ و میر پرندگان
  • کاهش تلفات و نشتی برق
  • کاهش انشعابات غیر مجاز
  • کاهش هزینه های نگه داری خطوط
  • امکان افزایش دوره های تعمیرات خطوط و کاهش هزینه های مربوط به تعمیرات
  • کاهش فضا مورد نیاز برای احداث شبکه به سبب کاهش ابعاد کراس آرم ها
  • افزایش زیبایی محیط
  • افزایش قابلیت جریان دهی خطوط
  • کاهش تلفات به دلیل کاهش اندوکتانس خطوط در اثر نزدیک شدن فازها به یکدیگر
  • کاهش افت ولتاژ به سبب افزایش کاپاسیتانس
  • کاهش جریان های نشتی در خطوط

نقاط ضعف کابل هوایی با هادی های روکش دار

نصب این نوع کابل ها نیازمند یراق آلات مخصوص می باشد.
 

كابل هوایی فاصله دار

کابل فاصله دار

استفاده از کابل های فاصله دار به همراه یک سیم فولادی زمین شده به عنوان سیم گارد در شبکه های توزیع فشار متوسط به سبب مزایایی که دارد می تواند بسیاری از مشکلات توزیع برق را بر طرف سازد. با هدف ایجاد فاصله ثابت بین کابل های هوایی فاصله دار، در هر اسپن چندین فاصله نگه دار از جنس پلی اتیلن دانسیته بالا و مقاوم در برابر اشعه ماورا بنفش، استفاده می گردد، که در یک راس آن سیم گارد و در سه راس دیگر آن هادی های تمام آلومینیومی روکش دار سه لایه از طریق بست پلیمری و یا حلقه های پلاستیکی قرار می گیرند. هزینه های کابل های فاصله دار بسیار کمتر از کابل های زیر زمینی (حدودا یک ششم) است و همچنین با حفظ بسیاری از مزایای کابل های خود نگه دار، هزینه سرمایه گذاری شبکه های توزیع هوایی با کابل های فاصله دار بسیار کمتر از کابل های خود نگه دار فشار متوسط است.

مزایای اقتصادی کابل های فاصله دار در کنار نصب ساده به سبب نیاز کم به یراق آلات نصب و بدون مقره بودن پایه ها و هم چنین کاهش حریم این خطوط به سبب فاصله کم هادی ها از یکدیگر باعث کاربری زیاد کابل های فاصله دار در محدوده خارج از شهر به خصوص در مناطق جنگلی در جهت کاهش قطعی برق، مناطق ساحلی به سبب جلوگیری از خوردگی، مناطق با باد شدید و برف سنگین و سایر مناطق خارج شهر گردیده است. هم چنین به دلیل وجود سیم نگه دارنده فولادی، احداث خطوط در فواصل زیاد بین دو پایه امکان پذیر می باشد.

کابل های فاصله دار گزینه مناسبی برای احداث شبکه های فشار متوسط در محل هایی که وجود حریم باعث ایجاد مشکل در احداث شبکه گردیده به شمار می آید، ولی به علت نیاز به فاصله نگه دار و سیم گارد در این نوع از شبکه ها هزینه تمام شده تا حدودی بیشتر از خطوط هوایی با هادی های روکش دار CC و CCT می باشد.

به جهت قرار گیری خطوط بر روی رئوس یک مثلث متساوی الاضلاع مقادیر اندوکتانس و کاپاسیتانس خط در هر سه فاز یکسان است. هم چنین کاپاسیتانس خط نسبت به خطوط با هادی لخت زیادتر بوده و اندوکتانس آن به دلیل نزدیکی فازها کمتر بوده و به تبع آن افت ولتاژ ناشی از آن نیز کم تر می باشد. به دلیل نداشتن شیلد مسی زمین شده لمس کابل های فاصله دار ایمن نبوده و خطرناک است، هرچند که خطرات آن بسیار کم تر از هادی های لخت است.

در صورت استفاده از کابل های فاصله دار، امکان طراحی الکتریکی و مکانیکی به صورت مجزا فراهم می گردد. در واقع در این حالت طراحی الکتریکی هادی های آلومینیومی روکش دار، بدون محدودیت های مکانیکی و بر اساس افت ولتاژ مجاز و توان الکتریکی مورد استفاده انجام می گیرد و سپس با توجه به طول اسپن، وزن هادی ها و شرایط منطقه سیم فولادی نگه دارنده انتخاب می گردد که این موضوع امکان عبور از اسپن های بسیار بلند را فراهم می سازد.

هادی کابل های فاصله دار عموماً دارای یک لایه نیمه هادی و دو لایه عایق بوده که لایه عایق داخلی از جنس پلی اتیلن شبکه ای و لایه خارجی آن از جنس پلی اتیلن با دانسیته بالا (HDPE) به رنگ های مشکی می باشد. در واقع کابل های فاصله دار ساختاری مشابه کابل های CCT البته با لایه ضخیم تری از پلی اتیلن کراس لینک می باشند. با توجه به آرایش خاص این نوع از هادی ها شبکه اجرا شده با آن ها دارای مزایایی از جمله کاهش فضا و کریدور مورد نیاز برای اجرا می باشد.

مزایای کابل هوایی فاصله دار

  • حریم کم با توجه به فاصله کمتر بین فازها نسبت به فاصله بین فازهای کناری در خطوط با هادی های لخت و به تبع آن فشرده شدن خط
  • کاهش میزان تلفات ناشی از برق گرفتگی
  • قطعی برق کم تر و افزایش رضایت مشترکین
  • یراق آلات بسیار کم و حذف مقره
  • کاهش هزینه بهره برداری
  • ارزان و سبک تر بودن هادی آلومینیومی کابل به نسبت مس
  • کاهش تخریب محیط زیست به سبب عدم قطع درختان و مرگ و میر پرندگان و حیوانات

لیست قیمت کابل هوایی

با عرض پوزش کلیه قیمت ها در حال بروزرسانی می باشد، لطفا جهت استعلام قیمت خرید با واحد فروش تماس حاصل نمایید.