أسئلة وأجوبة | حلول لكابلات الطاقة

لاختيار كابل مناسب, الخطوة الأولى هي حساب التيار النظري للتشغيل العادي وفقًا لقوة الحمل.

لدائرة أحادية الطور العادية: الحالي = الحمل / جهد التشغيل

بمجرد التيار, يمكنك استخدام جدول مواصفات الأسلاك الكهربائية لتحديد السلك ذي المقطع العرضي المناسب.

كل عادة, يمكن لكل ملليمتر مربع من المقطع العرضي للسلك النحاسي أن يمر بتيار يبلغ حوالي 4,5 أ 5 أ.

ال النحاس موصل أكثر من الألمنيوم. بشكل عام, مقاومة موصلات الألمنيوم تقريبية 1,68 مرات أكبر من الموصلات النحاسية. لذلك, سلك نحاسي حوالي أ 30% أكبر من سعة التحميل المسموح بها لكابل الألمنيوم بنفس المقطع العرضي.

منذ الموصلات النحاسية تقريبا 3,5 مرات أكثر تكلفة من الألمنيوم, والنحاس أثقل من الألومنيوم, تستخدم كابلات الألمنيوم بشكل شائع في معظم شركات الطيران.

بسبب متطلبات الوزن, غالبًا ما تستخدم الأسلاك العلوية موصلات الألمنيوم أو الكابلات المصنوعة من الصلب والألومنيوم المضفر. لكن, غالبًا ما تستخدم الكابلات تحت الأرض موصلات نحاسية, من هم أكثر السائقين.

تتعرض الكابلات الموجودة تحت الأرض للحوادث إذا تسربت, لذلك يحتاجون إلى عزل سميك. بجانب, لمنع الضرر من القوى الخارجية, عادة ما تكون الكابلات تحت الأرض محمية.

الكابلات العلوية هي في الغالب موصلات عارية لأن الهواء عبارة عن وسيط عازل بشكل طبيعي وهناك مخاطر أقل لصدمة كهربائية.

أسلاك التيار المستمر (الكابلات الحالية المباشرة) تستخدم في أنظمة نقل التيار المباشر المصححة. مقارنة بكابلات التيار المتردد, تتميز كابلات التيار المستمر بفقدان أقل للطاقة أثناء النقل وسهلة التركيب والصيانة. كما أنها أقل تكلفة.

أسلاك التيار المتردد (بالتناوب الكابلات الحالية) يشيع استخدامها في أنظمة طاقة التردد الصناعية. كابلات التيار المتردد لها متطلبات أمان عالية في العزل. إنها أكثر تعقيدًا في بنائها وتكلف ما يقرب من ثلاثة أضعاف تكلفة كابلات التيار المستمر..

معلومات اكثر: الفرق بين كابل التيار المستمر وكابل التيار المتردد

للدوائر ذات مستويات الجهد 1 كيلو فولت وأقل, يمكن الاختيار من بينها 1 أ 5 تعتمد نوى الكابلات على متطلبات تأريض الأمان المختلفة.

لدوائر الطاقة ثلاثية الطور الجهد المتوسط ​​والعالي, يمكن اختيارها 3 كبلات موصل واحد لكل دائرة عندما يكون تيار التشغيل مرتفعًا أو عندما يتم وضعها تحت الماء. بالإضافة إلى ما سبق, يجب استخدام الكابلات 3 النوى.

لدوائر التيار المتردد ذات الجهد العالي أحادي الطور, كما هو الحال في السكك الحديدية المكهربة, يجب استخدام الكابلات 2 النوى أو 2 كبلات موصل واحد لكل دائرة.

لأنظمة نقل الجهد العالي DC, يجب استخدام كبلات موصل واحد.

لوس مواد العزل الأكثر شيوعًا للكابلات البلاستيكية, PE, XLPE, غوما, إلخ.

بينهم, تتميز مادة PVC بمزايا الهيكل البسيط, سهولة التصنيع والمعالجة, خفيفة الوزن وتكلفة أقل. لذلك, يستخدم على نطاق واسع في عزل الكابلات ذات الجهد المتوسط ​​والمنخفض.

تتمتع كبلات XLPE بقدرة تحميل زائدة أعلى وعمر خدمة أطول مقارنة بكابلات PVC. لكنها أيضًا أغلى من PVC. يبلغ متوسط ​​العمر المتوقع لكابلات PVC عادةً 20 سنوات في محيط جيد. في حين, يبلغ متوسط ​​العمر المتوقع لكابلات XLPE عادةً 40 سنوات.

الكابلات المطاطية ناعمة ومرنة. لديهم نصف قطر صغير من الانحناء. هذا النوع من الكابلات مناسب للاستخدام في السيناريوهات التي تتطلب حركة متكررة, مثل الكابلات البحرية, كابلات التعدين, إلخ.

درجة حرارة التشغيل المسموح بها على المدى الطويل: 70درجة مئوية (PVC), 90درجة مئوية (XLPE / ERP)
درجة الحرارة القصوى المسموح بها في حالة حدوث ماس كهربائي: 160درجة مئوية (PVC), 250درجة مئوية (XLPE / ERP)

إذا كان التيار الذي يمر عبر موصل كهربائي مرتفعًا, يتم إنشاء مجال مغناطيسي حول التيار. حتى لا تؤثر على المكونات الأخرى, من الضروري إضافة طبقة حماية لحماية هذا المجال الكهرومغناطيسي داخل الموصلات. هذا يحميهم أيضًا من تأثير المجالات الكهرومغناطيسية الخارجية..

ال تدريع الكابل مصنوع بشكل أساسي من مواد غير مغناطيسية, مثل النحاس والألمنيوم. عادة ما تكون جديلة نحاسية منسوجة أو شريط نحاسي. غالبًا ما تكون الكابلات متعددة الموصلات محمية لعزل التداخل الكهرومغناطيسي بين الموصلات.

مستخدم, كابلات الجهد المتوسط ​​والعالي 6 كيلو فولت وما فوق لها درع موصل ودرع عازل. بعض كابلات الجهد المنخفض لا تحتوي على حماية. يجب فحص أسلاك وكابلات الأجهزة.

ال طبقة واقية التدريع يمكن إضافتها إلى أي هيكل كابل لزيادة المقاومة الميكانيكية, قوة الشد, قوة الضغط, إلخ. كما أنه يحمي الكابلات من التلف الخارجي ويطيل من عمرها..

كل عادة, يجب أن تستخدم الكابلات الموجودة تحت الأرض كبلات محمية. غالبًا ما تكون الكابلات المدرعة مطلوبة أيضًا في سيناريوهات الاستخدام المتطلبة بيئيًا., مثل الصناعة الكيميائية, علم المعادن, بناء الآلات ونقل الطاقة تحت سطح البحر.

غالبًا ما يكون للكابلات هياكل وخصائص مختلفة اعتمادًا على الاحتياجات المختلفة لسيناريوهات التطبيق المختلفة.. يمكن اختيار الكابل يتم تقسيمها حسب مجال الصناعة, على سبيل المثال, الكابلات الهندسية الإنشائية, كابلات التعدين, كابلات السكك الحديدية, كبلات الاتصال, كابلات المطار, الكابلات الشمسية, إلخ.

للمباني الشاهقة, الممرات تحت الأرض, محطات توليد الطاقة الكبيرة والتطبيقات الصناعية والتعدينية مع متطلبات السلامة من الحرائق, يجب استخدام الكابلات المقاومة للحريق أو الكابلات المثبطة للهب. للأماكن ذات المتطلبات البيئية, يجب استخدام الكابلات الصديقة للبيئة, مثل كابل LSZH (كابل منخفض الدخان خالٍ من الهالوجين).

تتميز الكابلات المثبطة للهب بخصائص إطفاء ذاتي ويصعب حرقها. يمكنهم منع انتشار الحريق, الحفاظ على المعدات الأخرى وتجنب المزيد من الضرر.

الكابلات المقاومة للحريق هي الكابلات التي يمكن تشغيلها لفترة زمنية معينة في حالة نشوب حريق.. غالبًا ما يتم استخدامها في دوائر الطاقة في حالات الطوارئ لضمان التشغيل العادي للدائرة في حالة نشوب حريق..

الكابلات المقاومة للحريق أكثر أمانًا. بشكل عام, يمكن للكابلات المقاومة للحريق أن تحل محل الكابلات المثبطة للهب, لكن الكابلات المثبطة للهب لا يمكن أن تحل محل الكابلات المقاومة للحريق.

مسافة انتقال طويلة: يمكن أن تصل اتصالات الألياف الضوئية إلى 70 كم.

سرعات نقل عالية: الوصول إلى الألياف الضوئية قادر على توفير نطاق ترددي عالي السرعة, مثل 100 ميجابت في الثانية و 200 ميجابت في الثانية.

خسارة منخفضة: يتم تصنيع وسط الألياف الضوئية بنقاوة عالية للغاية, وبالتالي فإن فقدان الألياف منخفض للغاية. لذلك, يمكن تقليل عدد محطات الترحيل على خط الاتصال ويمكن تحسين جودة الاتصال بشكل كبير.

مقاومة عالية للتدخل: حيث أن الألياف الضوئية البلاستيكية هي مادة غير معدنية, محصن ضد التداخل الكهرومغناطيسي

معلومات اكثر: الفرق بين كابلات الألياف البصرية الداخلية والخارجية

تتمتع كابلات الألياف الضوئية الداخلية بقوة شد أقل وهي أكثر هشاشة. لكن, كما أنها أخف وزنا وأرخص سعرا. يستخدم هذا النوع من الألياف الضوئية بشكل أساسي في الأسلاك الداخلية للمباني ولربط معدات الشبكة..

لاس الألياف البصرية في الهواء الطلق لديها طبقة إضافية من الدروع المعدنية من الدروع الداخلية. تتمتع الألياف الضوئية الهوائية بقوة شد أعلى وتستخدم بشكل أساسي للتوصيل البيني بين المباني والشبكات البعيدة..

لا يحتوي كابل الألياف البصرية ADSS على أي معدن في هيكله, مما يجعلها مقاومة للتداخل الكهرومغناطيسي والبرق. يمكن بناؤها باستخدام الأبراج القائمة, مما يوفر تكاليف إنشاء الخط. ال فيبرا ADSS يمكن استخدامها في بيئات كهربائية قوية, مثل السكك الحديدية, في المناطق المعرضة للصواعق والتضاريس المعقدة لمسافات طويلة.

بناء كابل الألياف البصرية OPGW عبارة عن وحدات ألياف ضوئية مغطاة بالمعدن. يمكن وضع كابل OPGW في قاعدة خطوط نقل الجهد العالي (110كيلو فولت, 220كيلو فولت, 500كيلو فولت, إلخ.) لتشكيل شبكة اتصالات الألياف البصرية. ال ألياف OPGW لديها وظائف أرضية واتصالات ويمكنها تحسين معدل استخدام الأبراج بشكل فعال..

يرتبط عدد نوى كابل الألياف الضوئية بشكل أساسي بنظام التطبيق. يعتمد تحديد عدد نوى الألياف على عدد نوى الألياف المستخدمة في التطبيق المحدد., بالإضافة إلى عدد النوى الزائدة في السطر.

لا يرتبط عدد نوى الألياف بعدد نقاط البيانات., ولكن فقط مع عدد العقد الليفية.

بشكل عام, لخطوط FTTH المستخدمة 1 أ 2 نوى الألياف. لتشغيل وتكامل النظام المستخدمة 4 أ 48 نوى الألياف. وكابلات جذع الألياف البصرية لها عادة 48 النوى أو أكثر.

تدعم الألياف متعددة الأوضاع مئات من أوضاع الإرسال. يتمتع هذا النوع من الألياف بميزة النطاق الترددي العالي والتكلفة المنخفضة.. إنها مناسبة للإرسال عبر مسافات قصيرة (أقل من 2000 المترو).

يمكن للألياف ذات الوضع الأحادي أن تنقل وضع موجة إشارة واحدة فقط. نظرًا لأن الإشارة الضوئية للألياف أحادية الوضع تنتقل فقط في خط مستقيم, عرض النطاق الترددي للإرسال واسع جدًا. لذلك, الألياف أحادية الوضع مناسبة لأنظمة الاتصالات الأساسية, قدرة عالية ومسافة طويلة.

تستخدم الألياف أحادية الوضع صمام ثنائي ليزر كمصدر للضوء.. لان, سعره أعلى قليلاً.

في الوقت الحاضر, يتم استخدام الألياف أحادية الوضع أكثر, بينما يتم التخلص التدريجي من الألياف متعددة الوسائط.

يجب حماية كابلات الألياف الضوئية البحرية من التآكل الناتج عن مياه البحر, يتحمل الضغط تحت الماء ويمنع تعرضها للتلف بفعل القوى الخارجية. لذلك, هيكل الألياف الضوئية البحرية معقد للغاية.

يجب تغليف الألياف الداخلية بأسلاك فولاذية مقاومة للشد., ملء جميع الفجوات بمادة مقاومة للماء أثناء عملية التغليف. تلتف طبقة من الشريط النحاسي حول الأسلاك الفولاذية لتشكيل مزيج من قوة الشد والضغط.. مطلوب طبقة أخرى من طلاء البولي إيثيلين على السطح الخارجي للشريط النحاسي..

تم تصميم هذا الهيكل المعقد متعدد الطبقات لضمان التشغيل المستقر لـ شبكة الإنترنت بالألياف الضوئية.