انواع کابل فشار ضعیف و جدول جریان مجاز کابل

در این مطلب آموزشی در ابتدا قسمت‌های تشکیل دهنده کابل فشار ضعیف را توضیح می‌دهیم سپس به معرفی انواع کابل فشار ضعیف می‌پردازیم آنگاه برای بدست آوردن جریان کابل جدول جریان مجاز کابل برای حالت های مختلف نصب کابل را بیان می‌کنیم.

آشنایی با كابل فشارضعيف

اصول و مبانی کابل فشار ضعیف

1. كابل (Cable)

کابل يك يا چند هادي (تك يا چند سيمه) است. به گونه ای كه هر هادي بـه وسـيله عـايقی واحـد، عـايق كـاري شـده و مجموعه هادي هاي عايق دار نيز در داخل يك پوشش واحد قرار گرفته باشند.

2. هسته (Core)

هر رشته هادي عايق داري كه درون كابل واقع شده باشد و به طور کلی از جنس مس باشد؛ هسته ناميده مي شود. هادی های کابل تلفن ممکن است بسیار زیاد و از یکدیگر عایق باشند. در کابل های اقیانوسی ممکن است گروهی از سیم های بدون عایق پیچیده به هم باشند.

 

شکل (1). کابل با تعداد متفاوت هسته (Cable Core)

 

3. حفاظ (Shield)

حفاظ های فلزي، کابل های الکتریکی هستند که حاوی رساناهای عایق بندی شده در یک لایه رسانای استاندارد بوده و از يك يا چند نوار يا لايه اي از سيم هاي هم مركز يا تركيبي از سيم ها و نوار هم مركز تشكيل شده اند. این سپر را می توان از رشته های مس بافته شده (یا فلز مشابه)، نوار مس مارپیچ یا برخی از پلیمرهای رسانای دیگر ساخت.

کابل های دارای محافظ، به طور معمول ضخیم تر و مستحکم تر از کابل های فشار ضعیف بدون محافظ هستند. هم چنین هنگام کار با آن ها نیاز به مراقبت بیش تری دارند. کابل های دارای محافظ بیش تر در تنظیمات و تاسیسات صنعتی یافت می شوند به این دلیل که امکان ایجاد تداخل الکترومغناطیسی (EMI) با سایر تجهیزات مجاور وجود دارد.

 

شکل (2). کابل با حفاظ (Cable Shield)

 

4. غلاف(Sheath)

غلاف فلزي یک لایه یا چند لایه که پوششی محافظ و به نسبت محكم، هادی های داخل آن را نگه داشته و محافظت می کند.

پوشش کابل ها می توانند انعطاف پذیر یا سفت و محکم باشند و با مواد گوناگون ترموپلاستیکی پوشانده  شوند. مواد عایق مورد استفاده برای کابل های فشارضعیف، PVC (پلی وینیل کلراید – مقاوم به دما و الکتریسیته) ، XLPE (پلی اتیلن کراسلینک شده – کابل فشارقوی) و HFFR (ترکیبات ضد شعله و بدون هالوژن- سیستم اضطراری) و LS0(Z)H (دود کم و بدون هالوژن- اماکن عمومی) هستند. هم چنین این غلاف می تواند از لوله ای درزجـوش از جنس مس، سـرب و يـا آليـاژ سـرب تشـكيل شـده باشد.

 

شکل (3). کابل با غلاف Cable Shieath) PVC)

 

5. زره (Armour)

زره از رشته سيم هايی به شکل گرد، تخت، نوارهاي فولادي گالوانيزه، مس قلع اندود شده، آلومينيوم و يا آليـاژ آن تشكيل شده است و به منظور حفظ استحكام در مقابل آسيب های احتمالي و نيروهاي مكانيكي در هنگام نصب و بهـره بـرداري ، در كابل فشار ضعیف پيش بيني مي شود.

کابل زره پوش سیم فولادی که معمولاً به عنوان کابل SWA شناخته می شود ، یک کابل کنترل قدرت و کمکی است که برای استفاده در برق شبکه طراحی شده است. زره در سیستم های زیرزمینی، شبکه های کابلی، شبکه های برق و کانال کابل استفاده می شود. کابل های زرهی XLPE / PVC  باید با مشخصات و اندازه های نشان داده شده در نقشه ها مطابقت داشته و مطابق با آخرین الزامات و مشخصات استاندارد محلی یا هر معادل مصوب دیگر باشند.

 

شکل (4). کابل با انواع زره (Cable Armour)

 

6. ولتاژ اسمی (Nominal Voltage)

ولتاژ نامي كابل، ولتاژي است كه كابل براي عبور آن طراحي شده و آزمون هاي الكتريكي بر اساس آن صورت می گیرد. ولتـاژ اسمي به صورت U/U₀ و بر حسب ولت بيان مي شود. U₀ مقدار موثر S.M.R ولتاژ در بين هر هادي عايق دار و زمين (پوشش فلزي كابل يا هر پوشش ديگر) بوده و U مقدار موثر S.M.R ولتاژ در بين هر دو فاز يك كابل چند سيمه يا مجموعه ای از كابل هاي تك سيمه مي باشد. Um بیش ترین مقدار ولتاژ سيستم است كه كابل براي كار در آن در نظر گرفته شده است. در يك سيستم جريان متناوب، کم ترین مقدار ولتاژ اسمي سيم يا كابل بايد برابر با ولتاژ نامي سيستمی باشد كه سيم يا كابل در آن استفاده شده اند. این نکات باید براي هر دو مقدار ولتاژهاي U₀ و U مورد نظر باشد. در سيسـتمی با جريان مستقيم، ولتاژ نامي نبايد بيش از 1.5 برابر ولتاژ اسمي سيم يا كابل باشد.

شناخت کابل فشار ضعیف (LV)

کابل های فشار ضعیف (LV)، برای تجهیزات الکتریکی با درجه ولتاژ بین 50 تا 1000 ولت برای جریان متناوب و بین 75 تا 1500 ولت برای جریان مستقیم استفاده می شوند، در نتیجه آن ها تحت تنش الکتریکی زیادی قرار ندارند. آن ها به صورت عمده از مس ساده یا قلع دار یا آلومینیوم جامد یا رشته ای ساخته شده اند که می تواند به شکل دایره ای یا فشرده باشد.

به دلیل استفاده روزانه و گسترده جامعه از دستگاه های الکتریکی در مناطق مسکونی و مکان های تجاری و صنعتی، درخواست خرید این کابل ها در سال های گذشته به طور مداوم افزایش یافته است. کابل های برق LV، در بسیاری از پروژه ها از جمله: زیرساخت ها، اتوماسیون، روشنایی، صدا و امنیت، نظارت تصویری، زنگ خطر آتش، تابلو برق و … به کار گرفته می شوند.

 

استانداردهاي ساخت کابل فشار ضعیف

كابل هاي فشارضعيف با ولتاژ اسمي 1000/600 ولت كه براي نصـب ثابـت يـا متحـرك در تاسيسـات الکتریکی ساختمان ها، شبكه هاي توزيع و يا تاسيسات خاص به كار مي روند. پس بايد برابر با آخرین اصـلاحيه اسـتانداردها در موسسـه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران و يا يكي از استانداردهاي شناخته شده و معتبـر جهـاني، هم چون كميسـيون بـين المللـي الكتروتكنيك (IEC) به شرح زير طراحي، ساخت و مورد آزمون قرار گيرد:

1. استانداردهاي موسسه استاندارد و تحقيقات صنعتي ايران
2. استانداردهاي كميسيون بين المللي الكتروتكنيك
3. استانداردهاي DIN VDE
4. استانداردهاي BS

بیشتر بخوانید: طراحی تاسیسات برق صنعتی و الکتریکی نیکسا

نحوه نامگذاری کابل فشار ضعیف مطابق استاندارد VDE

لازم است با توجه به استفاده گسترده و طولانی از نشانه هاي شناسـايي سـيم هـا و كابـل هـا در سيسـتم اسـتاندارد DIN VDE، ابتدا به معرفی این نشانه ها پراخته شود. جدول زیر، نشانه هاي شناسايي و ویژگی هاي سيم و كابل هاي فشارضعيف و فشار متوسط كه براي توزيع نيرو، كنترل و فرمان سیستم مورد استفاده قرار می گیرند؛ را مطابق استاندارد 0276/0271 VDE DIN، نمایش می دهد:

 

شکل (5). نحوه نامگذاری كابل هاي فشارضعيف مطابق استاندارد 0276/0271 VDE DIN

انواع کابل فشار ضعیف

كابل هاي فشار ضعيف بر اساس نوع كاربرد و مکان نصب به سه نـوع كابـل زمينـي، كابـل هـوايي و كابل مخصوص، طبقه بندي می شوند:

1. كابل هاي زميني (Undergrounds)

کابل هایی که به صورت مستقیم درون زمین (در كانال پيش ساخته، در شـافت –Shaft– و يـا در لولـه) قرار گرفته، باید در عمق 650 میلی متری دفن شوند و با ضخامت شعاعی حداقل 100 میلی متر شن و ماسه در اطراف، پوشانده شوند. یک ردیف کاشی بتونی نیز در تمام طول مسیر کابل، روی شن و ماسه قرار داده می شود. قسمت باقیمانده ترانشه هم باید دوباره پر شود. علامت گذاری های کابل باید در فواصل منظم بیش از 75 متری و در مسیرهای مستقیم، جانمایی شوند. هم چنین یک نوار نشانگر مناسب با طراحی مصوب نیز باید در کل طول مسیر کشیده شده باشد.

کابل های هم مسیری که در زمین قرار می گیرند، در حالت افقی نباید از یکدیگر فاصله ای کم تر از 150 میلی متر داشته باشند. به استثنای کابل های تک هسته ای که باید به صورت تکی در تمام طول مسیر جاگذاری شوند، هر گروه از کابل های فشار ضعیف نیز باید با نشانگرهای جداگانه ای مشخص شوند. کابل ها باید در هر انتها در نقاط دسترسی با برچسبی که نشان دهنده اندازه کابل و مدارها است، علامت گذاری شوند.

 

شکل (6). كابل زميني (UnderGround)

 

انواع کابل زمینی (UnderGround)

از انواع کابل فشار ضعیف کابل زمینی می‌باشد که بر اساس نوع عایق بندی به سه دسته زیر تقسیم می‌شود:

1. عایق بندی پلاستیکی
2. عایق بندی پلی اتیلن مستحکم
3. عایق بندی کاغذی

در زیر هر کدام از انواع کابل زمینی را به اختصار توضیح می‌دهیم.

      1. عايق بندي پلاستيكي

كابل هاي توزيع نيروی فشار ضعيف زير با ولتاژ 1/6/0 كيلوولت و بر اساس استانداردهاي 0276 DIN VDE و IEC 60502 طراحي، ساخته و مورد آزمون قرار مي گيرند. هم چنين در اين نوع كابل ها گستره حرارت در نصب ثابت از 40 – تا 70 + درجه سانتي گراد و حرارت مجاز اتصال كوتاه تا 5 ثانيه برابر 160 درجه سانتي گراد است:

• كابل هاي NYY و NAYY
• کابل های NAYCWY ،NYCWY وNYCY  
• کابل های NAYFGY ،NYFGY،NAYRGY ،NYRGY،NAYRY وNYRY  

2. عايق بندي پلي اتيلن مستحكم (XLPE)

كابــل هــاي توزيــع نيــروی فشارضــعيف زيــر بــا ولتــاژ 1/6/0 كيلوولــت بــر اســاس اســتانداردهاي 60502 IEC و 0272 DIN VDE طراحي، ساخته و مورد آزمون قرار مي گيرند. در اين نوع كابـل هـا حـرارت مجـاز هـادي، 90 درجـه سانتي گراد و حرارت مجاز اتصال كوتاه تا 5 ثانيه برابر 250 درجه سانتي گراد است:

• كابل هاي N2XY وNA2XY
• كابل هاي XRGY2 و XFGY2

  3. عايق بندي كاغذي

كابل هاي توزيع نيروی فشار ضعيف زير با ولتـاژ 1/6/0 كيلوولـت بـر اسـاس اسـتاندارد 0255 DIN VDE طراحـي، ساخته و مورد آزمون قرار مي گيرند:

• كابل هاي NKBA و NAKBA
• كابل NAKLEY

در ویدئو زیر سعی شده است تا بیشتر در خصوص ساختار کابل زمینی توضیح داده شود.

ویدئو (1). ساختار کابل زمینی (UnderGround)

 

2. كابل هاي هوايي (OverHead)

كابل هوايي كابلي است كه در حالت های زیر نصب می شود:

a- آويزان بين دو تير:

متصل به تخته ها، گیره ها یا آویزهای ثابت شده روی دیوارها یا سقف ها…

ولتاژ اين نوع كابل ها  1/6/0 كيلوولت مي باشد:

• کابل FA2Y
• کابل YTY

b- روكار، روي ديوار، سقف يا سيني كابل:

• درون سینی کابل متصل به دیوارها یا سقف ها
• پشتیبانی شده با نردبان کابلی متصل به دیوارها

ولتاژ اين نـوع كابـل هـا 500/300 يـا  1000/600 ولت مي باشد:

• کابل NYM
• کابل NHYRUZY
• کابل (N)2XH-O

 

شکل (7). كابل هوایی (AboveGround) در سینی کابل (CableTray)

3. كابل هاي مخصوص

كابل هاي مخصوص، كابل هايي هستند كه در شرایط خاص، هم چون عبور از رودخانه، نهر بزرگ آب، استخر و یا محیطی كه امكان تماس آن ها با مواد سوختي يا شيميايي وجود دارد؛ محيط هاي قابل احتراق، انفجار، فضاهای مخـاطره آميـز و یا در معرض بادهاي شدید، قابل نصب و بهره برداري می باشند. ولتاژ اسمي اين نوع كابل ها  1/6/0 كيلوولـت مي باشد:

• کابل های TGKT و TGK
• کابل NYKY-J
• کابل NSSHöU
• کابل (N) HXSHXO
• کابل (N) YYö-J

 

شکل (8). كابل مخصوص – بزرگ ترین کابل زیر دریای جهان

جدول جریان مجاز کابل فشار ضعیف

جريان مجاز كابل هاي بالا با توجه به شرايط نصب و درجه حرارت محيط و تعداد كابل ها در جداول زیر بررسـي و ارائه شده است.در جدول زیر 10 روش نصب کابل‌های فشار ضعیف به شرح زیر نشان داده شده است:

1. کابل‌های فشارضعیف تک رشته‌ای که در داخل لوله و بصورت روکار نصب می‌شوند.
2. کابل‌های فشارضعیف تک رشته‌ای که در داخل لوله و بصورت توکار نصب می‌شوند.
3. کابل‌های فشارضعیف تک رشته‌ای که در داخل لوله و در کانال باز نصب می‌شوند.
4. کابل‌های فشارضعیف تک رشته‌ای غلاف دار و کابل‌های چند رشته‌ای که در داخل لوله بصورت توکار نصب می‌شوند.
5. کابل‌های فشارضعیف تک رشته‌ای و چند رشته‌ای که در داخل مجاری کابل نصب می‌شوند.
6. کابل‌های فشارضعیف تک رشته‌ای غلاف دار و کابل‌های چند رشته‌ای که بصورت روکار بر روی دیوار نصب می‌شوند.
7. کابل‌های فشارضعیف چند رشته‌ای که مستقیما بصورت توکار در داخل گچ و یا بتن نصب می‌شوند.
8. کابل‌های فشارضعیف تک رشته‌ای غلاف‌دار یا کابل‌های چند رشته‌ای که در کانال باز نصب می‌شوند
9. کابل‌های فشارضعیف تک رشته‌ای غلاف‌دار یا کابل‌های چند رشته‌ای که در سینی کابل نصب می‌شوند.
10. کابل‌های فشارضعیف تک رشته‌ای غلاف‌دار یا کابل‌های چند رشته‌ای که بو وسیله سیم مهار بصورت آویزان نصب می‌شوند.

 

شکل (9). انتخاب جریان مجاز کابل های فشارضعیف بر حسب روش نصب

 در شکل زیر جدول جریان مجاز کابل در درجه حرارت محیط 30 درجه سانتی گراد و برای روش‌های نصب زیر را مشاهده می‌کنید.

1. کابل‌های فشارضعیف تک رشته‌ای که در داخل لوله و بصورت روکار نصب می‌شوند.
2. کابل‌های فشارضعیف تک رشته‌ای که در داخل لوله و بصورت توکار نصب می‌شوند.
3. کابل‌های فشارضعیف تک رشته‌ای که در داخل لوله و در کانال باز نصب می‌شوند.
4. کابل‌های فشارضعیف تک رشته‌ای غلاف دار و کابل‌های چند رشته‌ای که در داخل لوله بصورت توکار نصب می‌شوند.
5. کابل‌های فشارضعیف تک رشته‌ای و چند رشته‌ای که در داخل مجاری کابل نصب می‌شوند.

 

شکل (10). جدول جریان مجاز کابل های فشارضعیف تک رشته ای و چندرشته ای با عایق PVC و هادی های مسی و آلومینیومی

در شکل زیر جدول جریان مجاز کابل در درجه حرارت محیط 30 درجه سانتی گراد و برای روش‌های نصب زیر را مشاهده می‌کنید.

1. کابل‌های فشارضعیف تک رشته‌ای غلاف دار و کابل‌های چند رشته‌ای که بصورت روکار بر روی دیوار نصب می‌شوند.
2. کابل‌های فشارضعیف چند رشته‌ای که مستقیما بصورت توکار در داخل گچ و یا بتن نصب می‌شوند.
3. کابل‌های فشارضعیف تک رشته‌ای غلاف‌دار یا کابل‌های چند رشته‌ای که در کانال باز نصب می‌شوند
4. کابل‌های فشارضعیف تک رشته‌ای غلاف‌دار یا کابل‌های چند رشته‌ای که در سینی کابل نصب می‌شوند.
5. کابل‌های فشارضعیف تک رشته‌ای غلاف‌دار یا کابل‌های چند رشته‌ای که بو وسیله سیم مهار بصورت آویزان نصب می‌شوند.

 

شکل (11). جدول جریان مجاز کابل های تک رشته ای و چندرشته ای با عایق PVC و هادی های مسی و آلومینیومی

نحوه برچسب گذاری کابل

در هر انتهای هر کابل و در کنار ترمینال، باید اطلاعاتی برای شناسایی کابل ارائه شود. این اطلاعات می تواند به صورت برچسبی پلاستیکی یا برنجی باشد که روی جعبه آب بندی ثابت شده یا به کابل گره خورده است و جزئیات اندازه کابل، عملکرد و شماره مرجع کابل را ارائه می کند.

هسته تمام کابل های اصلی باید به طور جداگانه در انتهای رنگ ها مطابق با استاندارد برای شناسایی شناسایی فاز، نول و زمین (سبز) مشخص شود. درصورتی که عایق هسته رنگی نباشد، باید بر روی نوارهای پی وی سی، چسب متناسب با رنگ هر هسته بر روی عایق کابل چسبانده شوند.

 

شکل (12). نحوه بر چسب گذاری کابل

سخن پایانی

در این مطلب آموزشی با انواع کابل فشار ضعیف مانند کابل‌ زمینی، کابل هوایی و کابل مخصوص آشنا شدیم. استاندارد نامگذاری کابل را معرفی کردیم و همچنین با قرار دادن جدول جریان مجاز کابل نحوه مشخص کردن جریان مجاز هر کابل متناسب با سطح مقطع کابل و نحوه نصب آن را نشان دادیم.