سرکابل چیست و چه کاربردی دارد؟سرکابل یک قطعه مهم در صنعت برق است که برای اتصال کابلها به تجهیزات الکتریکی مانند ترانسفورماتورها، تابلوهای برق، و کلیدها استفاده میشود. این قطعه وظیفه کنترل میدان الکتریکی اطراف کابلها و جلوگیری از ورود رطوبت به داخل کابل را بر عهده دارد.
در این مقاله به گزاش فرابرق به سوال “سرکابل چیست؟” به صورت کامل پاسخ میدهیم.
نحوه سرکابل زدن کابلهای فشار قوی
اهمیت سرکابل در سیستمهای توزیع برق
پستهای 20 تا 63 کیلوولت در سیستمهای توزیع برق نقش مهمی دارند. ورودی این پستها میتواند به شکل خطوط هوایی یا هادی لخت باشد و گاهی به صورت خطوط زمینی و کابل با ولتاژ 63 کیلوولت باشد. خروجی این پستها عمدتاً در خطوط زمینی و هوایی با ولتاژ 20 کیلوولت ارائه میشود.
در سیستمهای توزیع که از خطوط زمینی استفاده میکنند، اتصالات کابل اهمیت زیادی دارند. به عنوان مثال، برای نصب و راهاندازی دو ترانس، نیاز به اتصالات زیادی است. در بین این اتصالات، سرکابل به دلیل نقش حیاتی خود در کنترل میدان الکتریکی و جلوگیری از ورود رطوبت، از مهمترین آنها است.
انواع سرکابل
سرکابلها از نظر جنس و نحوه نصب به چند دسته تقسیم میشوند. هر یک از این سرکابلها در مکانهای خاصی نصب میشوند.
کارشناسان صنعت برق آگاهی دارند که جهت اتصال دو کابل به یکدیگر (چه به جهت ادامه کابلکشی و چه به علت گرفتن انشعاب) از مفصل استفاده میشود که از 1 کیلوولت تا 500 کیلوولت کاربرد دارد. همچنین، جهت اتصال برق به ترانسهای برق در ولتاژهای بالای 1 کیلوولت با استفاده از کابل زمینی، احتیاج به سرکابل است.
عمل اصلی یک سرکابل و مفصل علاوه بر اتصال کابلها و انتقال نیرو، کنترل میدانهای الکتریکی در محل اتصال و انتهای کابل است که این کار با قرار دادن یک پوشش Stress Control روی کابل در محل اتصال انجام میشود.
در صنعت برق برای ساخت سرکابل و مفصل از تکنولوژیهای زیر که هر کدام مزایای خاص خود را دارد، استفاده میشود:
- سرکابل و مفصل حرارتی (Heat Shrink)
- سرکابل و مفصل سرد (Cold Shrink)
- سرکابل و مفصل فشاری (Slip on)
- سرکابلهای Plug-in
- مفصل رزینی (Resin joint)
- مفصل نواری (Tape joint)
- سرکابل حرارتی (Heat Shrink): این نوع سرکابل با استفاده از گرما منقبض شده و به دور کابل چفت میشود. از جنس مواد پلیمری مانند پلی اتیلن کراس لینک شده (XLPE) یا اتیلن پروپیلن لاستیک (EPR) ساخته میشود. سرکابلهای حرارتی به دلیل سهولت نصب، قابلیت اطمینان بالا، و مقرون به صرفه بودن، بسیار محبوب هستند.
- در سرکابل و مفصل حرارتی از تیوبهای حرارتی استفاده میشود. این تیوبها از مواد پلیاولفین هستند که عایق الکتریکی بوده و مشخصات مکانیکی بسیار خوبی دارند. این تیوبها در اثر حرارت بالای 125 درجه سانتیگراد منقبض شده و قطر آنها تا اندازه مشخص کاهش مییابد. در مفصلهای رزینی از دو نوع رزین مختلف با کیفیت بالا استفاده میشود که این دو نوع رزین در یک بسته، به صورت تفکیک شده از یکدیگر قرار دارند و به هنگام نصب مفصل با یکدیگر مخلوط میشوند. در مفصلهای نواری از نوارهای مختلف به عنوان عایق و روکش نهایی حرارتی به عنوان محافظ مکانیکی استفاده میشود.
- سرکابل Cold Shrink: این نوع سرکابل بدون نیاز به گرما، با استفاده از یک پوشش الاستیک به دور کابل میچسبد. این سرکابلها برای محیطهای حساس به حرارت مناسب هستند.
- سرکابل Plug-in: این سرکابلها به صورت پیشساخته هستند و برای اتصال سریع و آسان به تجهیزات برق استفاده میشوند.
- در سرکابلهای Plug-in و نیز سرکابلها و مفصلهای سرد و فشاری از پلیمر سیلیکون استفاده شده است که از جدیدترین پلیمرهای مورد استفاده در صنعت برق است و با داشتن مشخصات منحصر به فرد، جهت استفاده در ولتاژهای متوسط و بالا بسیار مناسب میباشد. سیلیکون دارای ساختمان نیمهآلی و نیمهغیرآلی است، عایق بسیار خوب و کنترلکننده میدانهای الکتریکی است. در برابر عوامل نامساعد محیطی مانند درجه حرارت تا 170 درجه سانتیگراد، آلودگی محیطی، اشعه UV، رطوبت خصوصاً رطوبت آغشته به نمک، گاز ازن و غیره بسیار مقاوم است.
- این مقاومت از خواص ذاتی سیلیکون است و برای ایجاد آن نیازی به افزودن ماده جداگانه ندارد. از آنجا که ساختمان زنجیر این پلیمر دارای پیوند است، انرژی پیوندی زیاد این اتصال باعث ایجاد مقاومتهای فوق میشود.
- سیلیکون خاصیت هیدروفوبیک (آبگریزی) دارد و این خاصیت سبب میشود که آب روی آن لایه پیوسته تشکیل ندهد و همواره به صورت قطعات مجزا باقی بماند که این امر از ایجاد جریان خزشی جلوگیری میکند. خواص سیلیکون بر خلاف سایر پلیمرها در طول زمان تغییر نمیکند و گذشت زمان موجب طول عمر بیشتر آن میشود. نیاز به تعمیرات نگهداری ندارد، چون سطح بسیار صاف آن از چسبیدن هرگونه آلودگی جلوگیری میکند و در محیطهای بسیار آلوده اگر آلودگی روی سطح آن رسوب کند، در اثر بارش باران یا وزش باد به راحتی پاک میشود. سیلیکون مادهای قابل انعطاف است و در اثر ضربه یا اصابت اجسام خارجی دچار شکستگی یا پارگی نمیشود. به علت نرمی، بهتر از هر ماده سخت دیگری به سطوح ناصاف کابل میچسبد، فرورفتگی و برجستگیها را پر کرده و به این ترتیب از ایجاد حباب (gap) و تخلیه جزئی جلوگیری میشود. در اثر تغییرات حرارتی، انقباض و انبساط کابل، چسبندگی سیلیکون به کابل تغییری نمیکند. اگر در اثر جرقه یا هر عامل دیگری آسیبی به روکش سیلیکون وارد شود، چون لایه تخریب شده آن مادهای غیرآلی است، هادی نمیباشد.
- سرکابل Prefabricated: این سرکابلها از پیش ساخته شدهاند و برای استفاده در شرایط خاص مانند ولتاژهای بالا یا محیطهای خشن طراحی شدهاند.
کاربردهای سرکابل
- اتصال کابلهای فشار ضعیف و فشار قوی: به تجهیزات برق مانند ترانسفورماتورها و تابلوهای برق.
- جلوگیری از ورود رطوبت: به داخل کابل و افزایش ایمنی.
- کنترل میدان الکتریکی: در محل اتصال کابلها.
- استفاده در محیطهای صنعتی: مانند پالایشگاهها و نیروگاهها.
مواد استفاده شده در مفصل بندی
برای داشتن یک مفصل خوب و قابل اطمینان، از مواد زیر مواد استفاده شده در مفصل بندی استفاده میشود:
- پروتولین یا رزین ریختگی: پس از اتمام مفصل بندی، داخل مفصل را با مادهای به نام پروتولین یا رزین ریختگی پر میکنند که دو وظیفه بر عهده دارد:
- الف: کابلها را در داخل مفصل محکم نگه میدارد.
- ب: کابلها را نسبت به یکدیگر و بدنه مفصل عایق میکند.
ماده پروتولین بر اساس ولتاژهای مختلف کاربردی دارای انواع مختلف میباشد، مانند پروتولین 51 و پروتولین H 51 که برای مفصلهای تا 30,000 ولت مورد استفاده قرار میگیرد. همچنین، پروتولین 80 برای مفصلهای تا 1,000 ولت کاربرد دارد.
- نوارهای عایق: برای عایقبندی سرکابلها، مفصلها، و کابلشوها، پس از انجام اتصالات، از نوارهای عایق که در انواع مختلف موجود است، استفاده میشود.
- روکشهای حرارتی: روکشهای حرارتی تیوبهایی هستند که قطر داخلی آنها در اثر حرارت بالاتر از 125 درجه سانتیگراد تا اندازه مورد نیاز کاهش مییابد. این تیوبها که عایق الکتریکی هستند، در مقابل عوامل جوی مقاوم و دارای مشخصات مکانیکی خوبی هستند و با کمی حرارت کاملاً به هادی میچسبند و آن را در بر میگیرند.
ابزارهای مورد نیاز برای نصب سرکابل
برای نصب سرکابل به ابزارهای زیر نیاز است:
- استریپر کابل: برای برش و جدا کردن روکش بیرونی کابل استفاده میشود.
- چاقوی مخصوص کابل: برای برش دقیق تر کابل و جدا کردن عایق داخلی.
- پرس کابلشو: برای نصب کابلشو به هادی کابل. این پرسها میتوانند دستی یا هیدرولیک باشند.
- گرافیت بردار: برای پاک کردن گرافیت از سطح کابل.
- روکشهای حرارتی: برای عایقبندی و اتمام کابل.
- نوارهای عایق: برای عایقبندی اضافی در محل اتصال.
- ابزارهای تست: برای اطمینان از اتصال صحیح و ایمنی سرکابل.
همچنین، استفاده از کیتهای کامل ابزار نصب سرکابل و مفصل میتواند به عنوان یک گزینه مناسب در نظر گرفته شود.
سرکابلها با ارائه مزایای مانند سهولت نصب، مقرون به صرفه بودن، و افزایش ایمنی، به گزینهای ایدهآل در صنعت برق تبدیل شدهاند.
سرکابل پس از برقراری ارتباط هادی کابل به قسمتهای برقدار شبکه، وظیفه ایزولاسیون هادی را در محل اتصال به عهده دارد.
ستفاده از سرکابل در سیستمهای برق به دلیل جلوگیری از حوادث ناشی از برق گرفتگی، افزایش ایمنی، و اطمینان از کارایی مداوم سیستمهای الکتریکی بسیار مهم است. سرکابلها از پوسیدگی کابلها جلوگیری میکنند و عمر مفید آنها را افزایش میدهند.
سرکابلها با استفاده از مواد مقاوم به شرایط محیطی مانند رطوبت، اشعه UV، و مواد شیمیایی، طراحی شدهاند. پوششهای خاصی مانند لایههای حرارتی یا سرد، از ورود رطوبت و آسیبهای ناشی از محیط جلوگیری میکنند.
کابلشو برای اتصال کابل به تجهیزات برقی استفاده میشود، در حالی که سرکابل برای پایاندهی و عایق کردن انتهای کابلها در سیستمهای فشار متوسط و فشار قوی به کار میرود.
