کابل فشار قوی چیست؟ کابل فشارقوی یا کابل ولتاژبالا، گونه‌ای از کابل است که برای انتقال انرژی الکتریکی در ولتاژهای بالا استفاده می شود. کابل های فشار قوی برق به طور معمول از هسته فولادی و روکش آلومینیومی ساخته می شوند. اگرچه آلومینیوم پس از طلا، نقره و مس، چهارمین فلز رسانای برتر محسوب می شود، اما به تنهایی برای تولید کابل‌های برق مناسب نیست. آلومینیوم بیش از اندازه انعطاف پذیر بوده و می تواند زیر فشار وزن خود بیش از اندازه کشیده شود. برای برطرف کردن این قبیل مشکلات در تولید کابل‌های برق فشار قوی از هسته فولادی استفاده می شود تا شکل کابل‌ها ثابت باقی بماند. از آنجایی که جریان متناوب از روکش آلومینیومی عبور می کند، هسته فولادی اساسا نقش خاصی در این زمینه ایفا نمی کند. هسته فولادی حتی برای انتقال جریان مستقیم نیز چندان خوب عمل نمی کند زیرا از نظر رسانایی در میان فلزات جایگاه دهم را به خود اختصاص داده است. همچنین، فولاد و آلومینیوم زیر فشار و تغییر دما به میزان‌های مختلفی تغییر اندازه می دهند که در نهایت می تواند به شکستگی یا پاره شدن کابل منجر شود. به منظور کاهش وزن کابل‌های فشار قوی و افزایش استحکام آنها، پژوهشگران آزمایشگاه “ایمز” از زیر مجموعه‌های وزارت انرژی آمریکا استفاده از پنجمین رسانای برتر در جهان یعنی کلسیم را مورد آزمایش قرار داده‌اند. بر همین اساس، کابل فشار قوی تولید شده از کامپوزیت نانوکلسیوم-آلومینیوم وزنی کمتر از کابل‌های هسته فولادی فعلی دارد. کاهش وزن کابل نیاز به برج‌های تعلیق کمتر و تقریبا نصف شدن هزینه نصب خطوط انتقال برق را موجب می شود. تحت جریان مستقیم، استفاده از این کابل‌ها ۱۰ درصد کارآمدتر نسبت به کابل‌های فعلی خواهد بود که کاهش مصرف و هزینه برای نیروگاه‌هایی که سوخت‌های فسیلی مصرف می کنند را در پی دارد. افزون بر این، ماده کامپوزیتی جدید مشکلات تغییر اندازه فلزات در شرایط مختلف را ندارد. پژوهشگران امیدوارند هزینه تولید کابل‌های فشار قوی با استفاده از این کامپوزیت بیشتر از کابل‌های رایج فعلی نباشد. ساختمان این کابل‌ها با توجه به کاربردشان متفاوت است.مشخصات کابل فشارقوی به وسیلهٔ یک سری علائم روی آن درج می‌شود. در ایران شرکت سیم و کابل ابهر به عنوان اولین تولید کننده کابل های فشار قوی ، انواع آن را در رنج های ولتاژ ۲۳۰ و ۴۰۰ کیلو ولت تولید و در پروژه های بسیاری نصب گردیده است. با توجه به تکنولوژی خاص این نوع کابل ها و مهار میدان الکتریکی در سطح ولتاژ فشار قوی، این دانش در حال حاضر توسط کابل سازی ابهر و سیمکو استفاده می شود. کابلهای بکار رفته در پست‌های فشار قوی از لحاظ کاربرد و سطح ولتاژ به سه دسته کابلهای فشار متوسط ، فشار ضعیف ( نظیر کابلهای مورد استفاده در تابلو برق فشار ضعیف ) و کابلهای فرمان سیستم های حفاظتی تقسیم‌بندی می‌شوند. در انتخاب کابل ها دانستن خصوصیاتی همچون مواد عایقی ، جنس و تعداد هادی ها، سطح مقطع هادی ها، جنس غلاف و زره دارای اهمیت می‌باشد . انتخاب صحیح کابل و نصب آن اهمیت دارد.

انواع کابل های فشار قوی

کابلهای فشارقوی معمولی کابل های فشار قوی برای انتقال انرژی الکتریکی در سیستم هایی با ولتاژ نامی بالاتر از ۳۰ کیلوولت از نیروگاه ها به شبکه مرکزی و یا شبکه های توزیع اولیه کاربرد دارند وبصورت دفن در زمین و یا داخل کانال استفاده می شوند.

کابلهای فشارقوی زره دار

• کابل های فشار قوی برای انتقال انرژی الکتریکی در سیستم هایی با ولتاژ نامی بالاتر از ۳۰ کیلوولت از نیروگاه ها به شبکه مرکزی و یا شبکه های توزیع اولیه کاربرد دارند وبصورت دفن در زمین و یا داخل کانال استفاده می شوند.
• زره کابل می تواند در مقابل نیروهای مکانیکی خارجی مقاومت کند.

کابلهای فشارقوی سربدار و زره دار

• کابل های فشار قوی برای انتقال انرژی الکتریکی در سیستم هایی با ولتاژ نامی بالاتر از ۳۰ کیلوولت از نیروگاه ها به شبکه مرکزی و یا شبکه های توزیع اولیه کاربرد دارند وبصورت دفن در زمین و یا داخل کانال استفاده می شوند.
• زره کابل می تواند در مقابل نیروهای مکانیکی خارجی مقاومت کند.
• نوع سربدار آن در محیط های حاوی هیدروکربن ها ، حلال ها و مواد خورنده پایدار است.

کابلهای فشار قوی با عایق (XLPE)

تجدید نظر در بازار ذخیره الکتریکی و رشد گسترده آگاهی، ایجاد بازار جدید جالب برای راه حل‌های مقدماتی انتقال قدرت در تکنولوژی کابل‌ها قالب‌ریزی شده‌است. در همین اثناء پیشرفت در همه زمینه‌ها، توسعه استفاده از ( XLPE ) (رد شدن از پلی اتیلن وصل شده)، سیستم‌هیا عایقی کابل‌ها را تا مرز ۵۰۰ kv را فراهم کرده است. کاربرد سیستم کابل‌های امروزی اغلب نسبت به خطوط هوایی مناسب‌تر است. در حالی‌که روش‌های صنعتی جدید قادر هستند کابل‌های زیردریایی ها را با فیبر‌های نوری هماهنگ کرده و مفصل انعطاف‌پذیری با طول‌های بیشتر از قبل ارائه بدهند.پیشرفت بیشتر سیستم های عایقی فشار قوی موقعیت خلاقانه ABB را در مورد ولتاژهای بالای DC ارائه می‌دهد.

سیستم کابل‌های با ولتاژ ۲۲۰ kv   و بالاتر قسمتی از توان بالای زیر بنای ترانسفورماتورهای قدرت مدرن روز هستند. این همه حاوی این است،‌ اگر چه یک وظیفه مهم تأمین کننده این است، به سیستم های نمایشی با قابلیت اطمینان بالا به خاطر فشارهای الکتریکی بالا در چنین سطح ولتاژی که کابل و لوازم جانبی کلاً هماهنگ شده‌اند، اطمینان کامل را بدهد.

عایق فشار قوی

روند برقرار شده خوب به سمت یک عایق ضخیم کوچکتر ادامه خواهد داشت نتایج یک کابل باریک‌تر با امتیازات بیشتر، طول خطی طولانی‌تر در اطراف آن، نصب راحت‌تر، مفصل کوچکتر، انقباض و انبساط حرارتی، کاهش مواد عایقی به کاررفته. تجارب اموخته شده در طو ل توسعه کابل‌EHV_XLPE (extra high voltage XLPE )، توسعه یافتن مواد و فرایندها و خدمات فوق‌العاده XLPE ، توانسته است ضخامت این کابل‌ها را تا ۱۲-۱۵ میلیمتر برای خطوط ۱۳۲ kv کاهش دهد.

کیفیت مواد و تولید

همه تولیدات ABB برای کابل‌های فشارقوی و لوازم جانبی توسط ISO 9001 و ISO 14001 تأئید شده است.

هسته کابل‌های XLPE از یک مواد صنعتی خشک تولید شده‌است. سیستم عایقی کابل شامل لایه هدایت کننده در یک پروسه فشرده شده‌است. و برای عایق‌ها و مواد هدایت‌کننده در یک محل تمیز در  سه مرحله فشرده شده‌است.

برق فشار قوی (HVDC)

برق DC فشار قوی که از سال ۱۹۹۷ به جریان انداخته شد. نوآوری دیگر ABB در زیر زمین است. که تکنولوژی کابل‌های فشار قوی پیشرفته را متحد کرد. کابل‌ها جریان مستقیم فشار قوی را برای انتقال قدرت حجیم د رفواصل طولانی و عنمدتاً زیر آب بکار برده می‌شوند.

تکنولوژی کابل‌های قدیمی بر پایه سیستم عایقی کاغذ آغشته به روغن چسپنده سبک بنا نهاده شده است. چرا که این کابل‌ها فواید تکنیکی زیادی دارند. ساخت پروسه آهسته و تولید آخر از نظر مکانیکی حساس است.  صنعت نیز زمان زیادی  به دنبال یک کابل HVDC فشاری از نوع مورد استفاده در سیستم AC می‌باشد. برق HVDC شرکت ABB سیستم کابل فشار قوی همراه با ترانزیستورهای جدید، مبدل‌ها را وارد بازار می‌کند، که با ساخت کابلHVDC میزان انتقال قدرت راحتتر می‌شود.

کاربردهای برق   HVDC

تغذیه کننده‌های ایزوله شده

شبکه‌های اتصال AC

انتقال قدرت از واحد ژنراتور کوچک

ایجاد شبکه DC با اتصال نقطه ضربدری

قابلیت اطمینان شبکه توسط ولتاژ پایدار و شروع‌های سیاه

کاربرد گوی های رنگی درخطوط فشار قوی چیست؟

بر روی کابل های فشار قوی برق که از روی جاده ها و اتوبانها عبور می کنند ، معمولاً گوی هایی به رنگ های سفید ، نارنجی و قرمز را می بینید که بر اساس نیاز تعداد آنها متغیر است . از این گوی ها بهAerial Marker Ball یا Warning Ball یاد می شود . علت اصلی استفاده از این گوی ها بر روی خطوط فشار قوی برق ، اعلام خطر و نمایاندن محل عبور این خطوط از روی جاده ها به هلی کوپتر ها ، هواپیما ها ، بالون ها و هرگونه شیء پرنده است که امکان فرود یا حرکت بر روی جاده ها را داشته باشد . به منظور جلوگیری از برخورد اینگونه تجهیزات با خطوط فشار قوی برق ، این گوی ها بخصوص در مسیر های پر تردد هوایی کاربرد می یابند . این گوی ها به گونه ای طراحی و ساخته شده اند که به سادگی و بدون اینکه به کابل برق آسیبی وارد شود ، بر روی آن نصب شوند و دید خوبی داشته باشند ، وزن کم ، دوام بالا ، مقاومت در برابر اشعه های ماوراء بنفش ( از بین رفتن رنگ ) ، باران ، حرارت ، الکترولیز ، لرزش های موزون ، دوران و آلودگی و دیگر موقعیت های آب و هوایی از دیگر نکات در طراحی این گوی ها است. برخی از این گوی ها امکان دو تکه شدن برای نصب آسانتر را دارند. همچنین وجود حفره هایی بر روی آن ، تخلیه آب باران و عدم تجمع آب درون آن را تامین می کند. معمولا این گوی ها بر اساس استاندارد NBR-7276 طراحی و ساخته می شوند. جنس این گوی ها معمولا از فایبر گلس بوده که با رزین پلی استر روکش شده ، سپس با ژل مخصوص پوشیده شده و رنگ می شود ، وزن آن معمولا کمتر از ۷ کیلو گرم و قطر آن ۶۰ سانتیمتر است.