پرش به محتوا 
یکی از تجهیزات بسیار مهم در صنعت برق، کابل فشار قوی است که بستر انتقال برق را در مسافتهای طولانی و دور فراهم میکند. بهطورکلی کابلهای فشار قوی شامل یک سیم تهیه شده از آلومینیوم یا مس هستند که میتواند جریان برق را منتقل کند؛ اما عامل مهمی که کابلهای برق را از هم متمایز میکند، نوع عایق بهکاررفته در آنها است. کابلهای فشار قوی، با طراحی مناسب و استفاده از عایقهای استاندارد، امکان انتقال امن برق در مسافتهای طولانی را فراهم میکنند. با این حال، نصب یا کار با این کابلها بدون رعایت نکات ایمنی میتواند خطرات جدی برای افراد به دنبال داشته باشد. برای آشنایی بیشتر با خطرات کابلهای فشار قوی و سایر موارد مربوط کابلهای فشار قوی پیشنهاد میکنیم مطالعه این مقاله را از دست ندهید.
کابل فشار قوی چیست؟ تعریف و انواع اصلی
کابل فشار قوی (HV) نوعی کابل الکتریکی است که برای انتقال برق با ولتاژ بالاتر از 1 کیلوولت طراحی شده است. هادی این کابلها معمولاً از مس یا آلومینیوم ساخته شده و در برخی کابلها یک لایه زره فولادی برای حفاظت مکانیکی اضافه میشود. آلومینیوم چهارمین فلز رسانا شناخته میشود دارای ویژگیهایی نظیر سبک بودن، انعطافپذیری و قابل کشسانی است. بهطورکلی ویژگیها و خواص آلومینیوم آن را به مادهای عالی برای رسانای بیرونی کابلهای ولتاژ بالا تبدیل میکند. ازاینروی آلومینیوم در کابلهای فشار قوی نقش اصلی انتقال برق با ولتاژهای بسیار بالا را در فواصل طولانی ایفا میکند تا جایی که امروزه از این دسته از کابل در طیف وسیعی فضاها بهمنظور انتقال برق بین شهرها، توزیع برق زیرزمینی، تأسیسات صنعتی و ادغام خطوط فیبر نوری با شبکه استفاده میشود. اگرچه انواع کابل فشار قوی را میتوان بر اساس فاکتورهای مختلفی دستهبندی کرد؛ اما در این بخش سعی شده انواع کابل فشار قوی بر اساس میزان ولتاژ، ساختار و جنس عایق دستهبندی شود.
محدوده ولتاژ کابلهای فشار قوی، متوسط و ضعیف
کابلهای الکتریکی بر اساس ولتاژ کاری خود به سه دسته اصلی کابل فشار ضعیف، کابل فشار متوسط و کابل فشار قوی تقسیم میشوند.کابلهای فشار ضعیف (LV) معمولاً تا 1 کیلوولت طراحی شدهاند و در مصارف مسکونی و تجاری استفاده میشوند. ولتاژ کابلهای فشار متوسط (MV) بین 1 کیلوولت تا 35 کیلوولت قرار دارد و این دسته برای انتقال برق در فواصل طولانیتر، شبکههای توزیع و پستهای برق کاربرد دارند. کابلهای فشار قوی (HV) نیز برای انتقال برق در ولتاژهای بالای 35 کیلوولت طراحی شدهاند و عمدتاً در صنایع بزرگ و خطوط انتقال انرژی بین شهرها و نیروگاهها استفاده میشوند. شناخت دقیق این محدودهها کمک میکند تا انتخاب کابل مناسب برای هر پروژه با ایمنی و کارایی بهینه انجام شود.
ساختار کابل فشار قوی (هادی، عایق، شیلد و روکش)
یکی از موارد مهم در کابل فشار قوی ساختار آنها است. ساختار کابل فشار قوی به صورت زیر است:
- هادی: از مس یا آلومینیوم
- عایق: از مواد مختلف نظیر XLPE یا کاغذی
- شیلد نیمه رسانا: برای کنترل میدان الکتریکی و جلوگیری از نشت جریان
- روکش بیرونی: از جنس PVC یا پلیاتیلن برای حفاظت مکانیکی و محیطی
شایان ذکر است که ساختار کابلهای از جمله مواردی هستند که میتوانند تأثیر مستقیمی بر عملکرد و قیمت کابل فشار قوی بگذارند.
انواع کابل فشار قوی بر اساس نوع عایق (XLPE، کاغذی)
عایق کابل فشار قوی از دیگر مواردی است که میتواند تعیینکننده انواع کابلها باشد. بهطورکلی طیف متنوعی از مواد میتوانند بهعنوان عایق در کابل فشار قوی استفاده شوند که در جدول زیر سعی شده ویژگی هر یک بررسی شود.
| ردیف | نوع عایق | ویژگی |
| 1 | عایق ترموپلاستیک | قابلیت انعطاف پذیری |
| 2 | عایق پلیوینیل کلراید ( PVC) | قیمت مناسب، دوام بالا، مقاومت متوسط، مناسب LV و MV |
| 3 | عایق پلیاتیلن (PE) | حداقل میزان تلفات دیالکتریکی، حساس به رطوبت و دما، مقاومت متوسط، مناسب LV و MV |
| 4 | عایق ترموست | مقاوم در برابر دما و فشار |
| 5 | عایق پلیاتیلن با پیوند عرضی (XLPE) | مقاومت بالا در برابر دما و رطوبت، مناسب HV |
| 6 | عایق اتیلن پروپیلن (EPR) | انعطاف پذیر، مقاوم در برابر حرارت متوسط |
| 7 | عایق کاغذی | مناسب HV، اما حساس به رطوبت |
بهطورکلی آنچه میتوان از جدول فوق نتیجه گرفت این است که کابل XLPE فشار قوی نسبت به سایر کابلهای تهیه شده با عایقهای پلاستیکی، کاغذی و… دارای دوام و استحکام بیشتری است. این دسته از کابلها به رطوبت و دمای بالا مقاوم هستند و قیمت آنها نیز نسبتاً مقرونبهصرفهتر از سایر کابلها است.
کاربردهای حیاتی کابلهای فشار قوی در پروژههای بزرگ
شبکه برق و سیستمهای انتقال و توزیع آن، نقش حیاتی در زیرساختهای مدرن و صنایع دارند. امروزه اهمیت کابل فشار قوی در تأمین برق متروها، واحدهای تولیدی و شبکههای شهری کاملاً مشهود است. از آنجا که این کابلها توانایی تحمل سطوح بالای ولتاژ را دارند، میتوان از آنها برای پیشبرد پروژههای بزرگ و حیاتی مانند خطوط مترو، نیروگاهها و صنایع سنگین استفاده کرد.
انتقال انرژی از نیروگاه به پستهای اصلی
یکی از مهمترین کاربردهای کابلهای فشار قوی قابلیت انتقال انرژی در وسعتهای بالا است؛ چراکه این دسته از کابلها میتوانند بدون نشت و یا آسیب، برق را در شرایط دشواری نظیر خوردگی، رطوبت، فشار و… منتقل کنند.
تأمین برق مزارع بادی و خورشیدی (انرژیهای تجدیدپذیر)
همزمان با ظهور مزارع خورشیدی و نیروگاههای بادی، کابلهای مستحکمی باید وجود داشته باشد که بتوانند بدون افت فشار و در شرایط دشوار برق را نیروگاههای چند هکتاری بادی و خورشیدی منتقل کنند. باتوجهبه اینکه کابلهای فشار قوی قابلیت انتقال برق در ولتاژهای بسیار بالا را دارد؛ لذا میتوان از آنها برای تأمین برق مزارع بادی و خورشیدی استفاده کرد.
استفاده در صنایع سنگین، پتروشیمی و معادن
رونق صنایع سنگین، پتروشیمی و معادن در گرو سیستم برقرسانی استاندارد و کابلهای باکیفیت است، زیرا صنعت و برق با یکدیگر رابطه مستقیم دارند و فقدان برق در صنایع پتروشیمی و معدن میتواند مشکلات جدی برای ریز ساختهای کشور فراهم کند.
پروژههای زیرساختی مانند مترو و راهآهن
زیرساختهای شهری مانند شبکههای ریلی مترو، قطارهای حومهای و اتوبوسهای برقی بهشدت به کابلهای ولتاژ بالا برای برق متکی هستند؛ زیرا این سیستمها به ولتاژ بالای برق در چندین ایستگاه و پست فرعی، نیاز دارند. ازاینروی از دیگر کاربردهای کابلهای فشار قوی میتوان به پروژههای زیرساختی مانند مترو و راهآهن اشاره کرد.
شبکههای زیردریایی برای اتصال بین جزایر و کشورها
یکی از رایجترین و مهمترین کاربردهای کابلهای فشار قوی، انتقال برق از نیروگاهها به مراکز توزیع واقع در کیلومترها دورتر و یا زیر دریا است که کابلهای HT هوایی یا زیرزمینی امکان انتقال کارآمد و پایدار برق ولتاژ بالا را در فواصل طولانی با حداقل تلفات فراهم میکنند.
مهمترین خطرات کار با کابلهای فشار قوی و راهکارهای ایمنی
بهطورکلی کابلهای فشار قوی مقادیر زیادی انرژی حمل میکنند و وقتی برقدار میشوند، میتوانند باعث آسیب شدید یا حتی حوادث مرگبار شوند که این خطرات از قوسهای الکتریکی، جریان کنترل نشده یا تماس مستقیم با یک هادی برقدار ناشی میشود. برخلاف سیستمهای ولتاژ پایین، کابلهای فشار قوی میتوانند گرمای زیاد، جرقه و موجهای غیرمنتظره ایجاد کنند و به تجهیزات مجاور نیز آسیب برسانند. باتوجهبه اهمیت این موضوع در ادامه این بخش سعی شده راهکارهای ایمنی و مؤثر در خصوص خطرات کابل فشار قوی بررسی شود.
خطر برقگرفتگی با ولتاژ بالا (آرک فلش)
آرک فلش زمانی رخ میدهد که تخلیه الکتریکی بین هادی و زمین یا هادی دیگر اتفاق بیفتد و میتواند باعث انفجار، آتشسوزی و آسیب شدید شود. پیشگیری شامل نصب صحیح، استفاده از PPE، ارتینگ موقت و رعایت استانداردهای HSE است. و ازآنجاییکه روش نصب کابل فشار قوی میتواند رابطه مستقیمی با کاهش خطر برقگرفتگی با ولتاژ بالا داشته باشد؛ بنابراین برای نصب کابل های فشار قوی باید از برقکاران صنعتی و حرفهای کمک گرفت.
ریسک آتشسوزی در اثر اتصالات معیوب و اضافه بار
در برخی مواقع اتصالات ضعیف یا شل و یا اتصالی برق ناشی از اضافهبار میتواند سبب تولید گرما و آتشسوزی شود که این موضوع در کابلهای فشار قوی به علت وسعت بسیار خود میتواند بهمراتب خطرناکتر باشد و زمینه یک آتشسوزی بزرگ را ایجاد کند.
روشهای ایمنسازی کار (قفل و برچسبگذاری، ارتینگ موقت)
برقکاران صنعتی بر اساس قراردادهای جهانی همواره باید از برخی مسائل ایمنی نظیر ارتینگ موقت، محافظ جان، برچسبگذاری و… استفاده کنند و ازآنجاییکه خطر برقگرفتگی با کابل فشار قوی بسیار خطرناک است؛ لذا برقکاران باید با استفاده از برچسبهای خاص، تجهیزات حفاظتی و… میزان اتفاقات و خسارات به حداقل برسانند.
استانداردها و مقررات ایمنی (HSE) در کار با کابلهای فشار قوی
بهطورکلی در برقکاری صنعتی افرادی مجاز به کار هستند که کاملاً نسبت به استانداردها و مقررات ایمنی (HSE) در کار با کابلهای فشار قوی آگاه باشند. به بیان سادهتر میتوان گفت (HSE) درواقع پروتکلهای مرتبط با ایمنی کار با برق است و برقکاران باید در طول انجام یک پروژه بهمنظور پیشگیری از خطرات احتمالی از آنها پیروی کنند.
جمعبندی
کابل فشار قوی که اغلب از آنها تحت عنوان HV یاد میشود متشکل از یک سیم هادی مرکزی از جنس آلومینیوم یا مس است که توسط لایههای عایق، صفحات نیمههادی و زره محافظ احاطه شده است. این دسته از سیمها قابلیت انتقال انرژی الکتریکی دارند به علت طراحی و ارگونومی خود میزان تلفات برق را به حداقل میرسانند. بهطورکلی این دسته از کابلها مشروط بر ساختار استاندارد و باکیفیت میتوانند برای انتقال برق در مسافتهای طولانی مورداستفاده قرار بگیرند.
