کابل‌های خودنگهدار آلومینیومی

کابل های خود نگهدار در مواقعی استفاده میشود که خطوط هادی های لخت هوایی با عث ایجاد حوادث و خطرات جانی میشود ویا مواری که رعایت خطوط حریم رق و نکات ایمنی و فنی شبکه برق مقدور نیست ، از جمله این موارد مسیرهایی است که عرض کمی دارند ویا موانعی مثل ردیف درختان در مسیر وجود داررند .                کابل های خود نگهدار هادی المینیوم و عایق پلی اتیلن شبکه ای با کراس لینک دارند و برای نصب این کابل ها روی پایه ها نیاز به سیستم نگهدارنده ( massenger )  است که جنس این سیم ها برای کابل های فشار قوی از فو لاد و برای فشار ضغیف از الیاژالمینیوم میباشد .

از کابل‌های خودنگهدار آلومینیومی می‌توان در توزیع و انتقال انرژی برق با ولتاژهای معمولی از مراکز پست‌های فرعی هرناحیه، همچنین برق رسانی خانگی، صنعتی و کشاورزی استفاده کرد.

کابل خودنگهدار در چند سال گذشته به شدت مورد استقبال و استفاده گسترده در شبکه‌های برق ایران قرار گرفته است. کابلی که از مزایای خوبی برخوردار است اما عدم رعایت مسائل فنی در استفاده و بهره‌برداری می‌تواند خود عامل بروز مشکلاتی دیگر گردد. ضریب هدایتی آلومینیوم پایین‌تر از مس بوده و لذا از تلفات بالاتری برخوردار است.

در مناطقی از شهرهای بزرگ با توجه به وجود بافت شهری فرسوده و وجود معابر بسیار کم عرض و غیراستاندارد عدم وجود حریم و فضای کافی و مناسب برای کابل هوایی، صخره‌ای بودن مسیر برای کابل‌کشی زمینی و نبود امکانات و دشواری تردد تجهیزات و ماشین‌آلات در مناطق کوهستانی و خارج از شهر، شرکت‌های توزیع به کارگیری کابل‌های آلومینیومی از نوع کابل فشار ضعیف استفاده می‌کنند.

از معایب استفاده از کابل‌های آلومینیومی روکش آن‌هاست، روکش‌ها به دلیل قرار گرفتن طولانی مدت در آفتاب و تحمل گرما و سرمای فصول مختلف سال ترک برداشته و در باران به شدت آسیب‌پذیر می‌باشند. با آمدن باران میزان خاموشی‌های ناشی از این اتفاق به حدی است که شرکت‌های توزیع به سختی می‌توانند جوابگوی مشکلات ناشی از اتصالات رخ داده شده و قطعی‌های آن باشند.

کابل‌های خودنگهدار به دلیل تلفات بالاتر نه تنها باعث کاهش تلفات فنی شبکه نمی‌شود بلکه اتفاقا باعث افزایش تلفات فنی شده و در مجموع به هدررفت بیشتر انرژی الکتریکی منجر خواهد شد. اما این تلفات در مقایسه با مزایای دیگر کابل‌های خودنگهدار چندان مهم تلقی نمی‌شود. البته با محاسبه دقیق سطح مقطع کابل و رعایت مسائل فنی می‌توان تا حدودی نیز از این تلفات فنی کابل‌های خودنگهدار کاست و این عیب را برطرف نمود.

از دیگر معایب استفاده از این کابل‌ها، اتصال شبکه و سیم مسی به کابل خودنگهدار و آلومینویم است که وجود این دو فلز در کنار هم باعث خوردگی بالایی شده و در مدت زمان کوتاهی این خوردگی باعث آرک‌زدن و قطعی برق می‌شود.

مزایا

مزایای عمده استفاده از کابل خودنگهدار در شبکه‌های هوایی توزیع برق عبارتند از:

    افزایش قابلیت اطمینان شبکه در مقابل شرایط جوی و اتفاقات ناشی از برخورد اشیاء خارجی

    کاهش انرژی توزیع نشده به مقدار قابل ملاحظه

    کاهش هزینه شاخه زنی در مناطق مشجر

    کاهش تلفات با از بین رفتن جریان نشتی در درختان و تجهیزات

    کاهش خطر آتش‌سوزی در مناطق مشجر و جلوگیری از تخریب محیط زیست و مرگ حیوانات

    آزادی عمل بیشتر در طراحی خطوط به دلیل کاهش فاصله حریم کابل‌های خودنگهدار

    امکان نصب خط جدید کابل خودنگهدار در کنار خط قبلی بر روی یک تیر

    امکان نصب کابل خودنگهدار فشار ضعیف بر روی پایه‌های موجود خطوط ۲۰ کیلو ولت

    امکان نصب خطوط تلفن و فیبر نوری روی یک پایه مشترک با حفظ حریم ۵ متر

    راحت‌تر بودن ترمیم تیر شکستگی در خطوط کابل خود نگهدار در قیاس با خطوط هوایی معمول و استمرار در ارائه سرویس به مشترکین

    امکان زیباسازی شهری با مخفی کردن کابل‌های خودنگهدار از انظار عمومی با عبوردادن کابل از روی دیوار و یا مخفی‌کردن آن در کانال‌های مخصوص

    مقاوم بودن نسبت به خوردگی و در نتیجه کاهش پارگی خطوط فشار ضعیف

    کاهش میزان استفاده‌های غیر مجاز از برق

    تفاوت هزینه کم و قابل جبران از محل صرفه‌جویی در خسارت خاموشی‌ها

    امکان نگهداری و سرویس هنگامی که خط برق‌دار است

    کاهش هزینه‌های نگهداری (کاهش سیستماتیک شاخه‌زنی درختان و جایگزینی و تعویض مقره‌های شکسته و…

    افزایش ایمنی در هنگام کار بر روی خطوط و کاهش خسارت‌ها و ضایعات ناشی از برق‌گرفتگی

    امکان استفاده در معابر باریک و تنگ

    کاهش احتمال اضافه ولتاژهای ناشی از رعد و برق

    بر خلاف سیم‌های لخت، کابل‌های خودنگهدار (self damping) بوده لذا ارتعاشات آن‌ها در اثر باد ناچیز و امکان طویل نمودن اسپن‌ها میسر است

    استفاده از پایه‌های با کلاس پایین به سبب سبک‌بودن کابل

    به دلیل اینکه وزن کابل‌ها سبک بوده و به صورت باندل هستند لذا زمان نصب کوتاهتر می‌شود

    امکان استفاده از پایه‌های کوتاه به سبب عایق‌دار بودن هادی‌ها

    امکان افزایش ظرفیت خط و نصب مدار جدید بر روی پایه‌ها

    راکتانس پایین کابل‌های خودنگهدار نسبت به شبکه سیمی هوایی

همانطور که می‌دانیم کابل‌های خودنگهدار دارای هادی آلومینیومی و عایق پلی‌اتیلن کراس لینک می‌باشند و برای نصب این کابل‌ها برروی پایه‌ها نیاز به یک سیم نگهدارنده (massenger) می‌باشد که جنس این سیم برای کابل‌های 20KV از فولاد و برای کابل‌های فشار ضعیف از آلیاژ آلومینیوم می‌باشد. در کابل خودنگهدار 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 می‌باشد.

سطح مقطع mm۲ ۶۵+ ۱۲۰× ۳ برای فشار متوسط و ۷۰+۲۵+۹۵×۳ برای فشار ضعیف که سیم نگهدارنده آن‌ها به ترتیب ۶۵ و ۷۰ می‌باشد و سطح مقطع ۲۵ در فشار ضعیف برای سیستم روشنایی معابر می‌باشد.