کابل خودنگهدار، کابلی مهندسیشده برای انتقال ایمن و پایدار برق در شبکههای هوایی است. کابل خود نگهدار (ABC) به پایهها یا تیرهای برق نیاز دارد تا به صورت هوایی نصب شود، اما سیم نگهدارنده (مسنجر) آن وزن کابل را تحمل میکند و نیازی به سازههای نگهدارنده اضافی (مانند براکتها، کنسولها یا ستونهای جداگانه) ندارد. اجزای اصلی، انواع ولتاژ، استانداردها و کاربردهای این کابل در شهرها و صنایع، ویژگیهای کلیدی آن را نشان میدهند.
کابل خودنگهدار چیست؟
کابل خودنگهدار، کابلی هوایی مخصوص انتقال و پخش برق در شبکههای بالاسری (تیربرق ها و دکل ها) است که به خاطر استحکام ساختاری خودش، بدون نیاز به ستونهای جداگانه کار میکند. اجزای اصلیاش هادیهای آلومینیومی، عایقهایی مثل XLPE یا پلیاتیلن و یک سیم تحملکننده (معمولاً نول) هستند که بار را نگه میدارد.
مشخصات کابل خودنگهدار
- هادی فاز: بخش اصلی انتقال برق، معمولاً از آلومینیوم مقاوم ساخته می شود.
- عایق مقاوم در شرایط جوی: از مواد XLPE یا پلیاتیلن برای محافظت در برابر رطوبت، UV و حرارت ساخته می شود .
- پوشش HDPE: روکش خارجی محافظ که در برابر ضربه و عوامل محیطی مقاوم است.
- سیم نگهدارنده (مسنجر): از فولاد یا آلومینیوم ساخته می شود، وزن کابل را تحمل کرده و نقش نول را ایفا میکند؛ حفاظت از صاعقه و آبوهوای سخت را تأمین مینماید.
- ولتاژ مناسب: بهینه برای سطوح ضعیف تا متوسط (تا 20 کیلوولت).
کابل خودنگهدار در نواحی شهری، جنگلی یا ساحلی کاربرد دارد و برای اتصال به شبکههای هوایی، تأمین برق منازل و برقرسانی موقت در شرایطی که کابل های زیرزمینی آسیب دیدهاند (مانند سیل) استفاده میشود. این کابلها تا سطح ولتاژ ۲۰ کیلوولت قابل استفاده هستند و بهعنوان گزینهای اقتصادی بهجای سیمهای مسی قدیمی محسوب میشوند.
انواع کابل های خودنگهدار
کابلهای خودنگهدار بر اساس ولتاژ به انواع فشار ضعیف، فشار متوسط و فشار قوی تقسیم میشوند و هر یک نقش مهمی در توسعه شبکههای برق هوایی دارند. این کابلها با برخورداری از ساختاری مقاوم، عایق پیشرفته و طراحی مناسب، ایمنی انتقال انرژی را افزایش داده و نیاز به تجهیزات نگهدارنده اضافی را کاهش میدهند. انواع کابل خودنگهدار شامل:
کابل خودنگهدار فشار ضعیف
کابلهای خودنگهدار فشار ضعیف برای شبکههای توزیع برق هوایی تا ۱ کیلوولت (معمولاً ۰٫۶/۱ کیلوولت یا ۲۲۰/۳۸۰ ولت) مناسب هستند. این کابلها با هادی آلومینیومی فشرده، عایق مقاوم XLPE و مسنجر فولادی (سیم نگهدارنده)، ایمنی و دوام بالایی را در برابر شرایط جوی فراهم میکنند و برای ورودی ساختمانها، روشنایی معابر و نصب روی تیرهای چراغ مورد استفاده قرار میگیرند. مشخصات فنی کابل خودنگهدار فشار ضعیف شامل:
1) تعداد رشته ها
الف) کابل خودنگهدار تکفاز
- ۲ رشته (فاز + نول/سیم نگهدارنده): ایدهآل برای مصارف خانگی ساده.
- ۳ رشته (فاز + نول + روشنایی): مناسب روشنایی خیابانها و ورودی واحدها.
ب)کابل خودنگهدار سهفاز
- ۴ رشته (۳ فاز + نول): برای شبکههای شهری کوچک.
- ۵ رشته (۳ فاز + نول + روشنایی):رای تأمین برق صنعتی مانند پمپ، آسانسور و کارگاه، بههمراه روشنایی معابر
- ۶ رشته (۳ فاز + نول + روشنایی + سیم نگهدارنده اضافی): مقاوم در مناطق بادخیز و کوهستانی.
2) انواع سایز کابل خودنگهدار فشار ضعیف
هادی روشنایی اغلب ۱۶ mm² و مسنجر/نول ۲۵-۵۰ mm² است و ظرفیت تحمل اتصال کوتاه تا ۵.۲ kA (۱ ثانیه) می باشد. هادیهای فاز از آلومینیوم خالص با ساختار ۷ یا ۱۹ رشته تشکیل شده و مقاطع متنوعی دارند.
جدول جریان مجاز کابل خودنگهدار به همراه سطح مقطع
| مقطع فاز (mm²) | قطر هادی (mm) تقریبی | مقاومت DC (Ω/km) | جریان مجاز (A) در ۳۵°C |
|---|---|---|---|
| 16 | 4.5 | 1.91 | 95 |
| 25 | 5.6 | 1.20 | 130 |
| 35 | 6.3 | 0.868 | 160 |
| 50 | 7.8 | 0.642 | 190 |
| 70 | 9.0 | 0.493 | 230 |
| 95 | 10.5 | 0.320 | 270 |
| 120 | 12.0 | 0.253 | 310 |
3) نوع عایق کابل خودنگهدار، لایه ها و اجزا
هر رشته شامل لایههای زیر است:
- هادی آلومینیومی: سیم اصلی عبور برق است که فشرده شده تا جریان بهتر عبور کند.
- عایق XLPE: ضخامت ۱.۱-۱.۷ mm (حداقل ۰.۸۹ mm) می باشد و در دمای -۴۰ تا +۹۰°C مقاوم است.
- مسنجر (نگهدارنده) فولادی گالوانیزه: سطح مقطع ۱۳.۵-۲۰.۵ mm² (۷ رشته)، تحمل نیروی کششی ۲۱ الی ۳۴ کیلو نیوتون، با عایق XLPE مشابه.
- لایه خارجی: روکش صاف و نازک دور کل رشتهها می باشد که پوشش اضافی ندارد.
4) نحوه و شرایط نصب
کابلهای خودنگهدار فشار ضعیف با ولتاژ کاری ۰٫۶/۱ کیلوولت برای نصب هوایی بهینهسازی شدهاند و بهصورت هوایی روی تیرهای بتنی یا فلزی با استفاده از انشعاب کلمپ (گیره تیر برق)، در ارتفاع ۵ تا ۷ متر نصب میشوند و برای شرایط باد تا سرعت ۱۰۰ کیلومتر بر ساعت مناسب هستند.
کابل خودنگهدار فشار متوسط
کابل خودنگهدار هوایی با ولتاژ متوسط، ابزاری برای انتقال و پخش برق در محدوده ۶ تا ۳۰ کیلوولت به شمار میرود و مجهز به سیم نگهدارنده ای می باشد که امکان نصب را بدون سازههای حمایتی اضافی فراهم میکند. این نوع کابلها به لطف عایقی مقاوم در مقابل شرایط جوی، سطح ایمنی بالا و هزینه های نگهداری پایین، گزینهای ایدهآل به جای سیمهای بدون عایق محسوب میشوند. مشخصات کابل خودنگهدار شامل:
1) ساختار و اجزا
کابل خودنگهدار فشار متوسط شامل هادی آلومینیومی فشرده چندرشتهای است که لایههایی مانند نیمههادی داخلی (برای توزیع یکنواخت میدان الکتریکی)، عایق XLPE یا پلیاتیلن کراسلینک، نیمههادی خارجی، شیلد مسی/فلزی، نوارهای جداکننده و روکش محافظ بیرونی را در بر میگیرد. رشته نگهدارنده یا مسنجر، اغلب سیم فولادی بدون عایق است که وزن کل را نگه داشته و نقش نول را ایفا میکند؛ سه رشته فازی هم حول آن قرار میگیرند.
2) تعداد رشته ها
- سه فاز: عمدتاً ۴ رشته (۳ فاز + ۱ نگهدارنده/نول)، گاهی ۳ فاز + نگهدارنده جدا.
- تک فاز: نادرتر، با ۲ رشته (۱ فاز + نگهدارنده)؛ بیشتر مناسب فشار ضعیف، ولی در متوسط برای سیستم سه فازی غالب است.
3) مقطع هادی
مقاطع معمول هادی آلومینیومی ۳۵، ۵۰، ۷۰، ۱۲۰، ۱۵۰ و تا ۲۴۰ میلیمتر مربع می باشد، مثلاً مقطع ۳۵ میلیمتر مربع در ۱۱ کیلوولت، جریانی حدود ۱۱۰ آمپر را پشتیبانی میکند.
4) نوع عایق کابل خودنگهدار و ولتاژ
عایق کلیدی XLPE با تحمل حرارتی و دیالکتریک عالی، برای سطوح نامی ۶/۱۰ (kV)، ۱۲/۲۰ یا ۱۸/۳۰ (U0/U) طراحی شده و تا ۳۶ کیلوولت عمل میکند. روکش خارجی غالباً PVC یا HDPE به رنگ مشکی، حفاظت مکانیکی و جوی (آب و هوایی) فراهم میآورد.
5) محل نصب
کابل خود نگهدار به شکل هوایی بر تیرهای بتنی یا فلزی سوار میشوند و برای مناطق شهری، روستایی، کوهستانی و صعبالعبور کاملاً مناسباند؛ با بهرهگیری از کلمپهای اختصاصی و رعایت حریم ایمنی گستردهتر (به دلیل ولتاژ بالاتر نسبت به فشار ضعیف). مراحل نصب شامل ارزیابی مسیر، محاسبه کشش کابل متناسب با دما و طول دهانهها، و اتصال از طریق کلمپهای انتهایی یا میانی است.
کابل خودنگهدار فشار قوی
کابل خودنگهدار فشار قوی در واقع نوعی کابل قدرت با عایق XLPE است که امکان نصب هوایی دارد. این کابلها معمولاً بهصورت سه کابل مجزا (سه فاز مستقل) روی پایهها نصب میشوند و بسته به طراحی و استاندارد سازنده، قابلیت کار در ردههای ولتاژی چند ده کیلوولت (دهها kV) را دارند.
ولتاژ کابل خودنگهدار فشار قوی
این کابلها برای ولتاژهای بالاتر از 36 کیلوولت طراحی میشوند و در کاربردهای عملی، معمولاً در سطح 63 کیلوولت مورد استفاده قرار میگیرند.
تعداد رشته ها
تعداد رشته ها در کابل خودنگهدار فشار قوی تک فاز و سه فاز تفاوت دارد.
سه فاز فشار قوی
- هر فاز یک کابل عایقدار مجزا
- مجموعاً 3 کابل قدرت
- در صورت نیاز، یک هادی جداگانه برای ارت یا نول حفاظتی
تک فاز فشار قوی
- استفاده از 1 یا 2 کابل قدرت مستقل
- ساختار کابل مشابه یک فاز از خط سهفاز
جدول چینش کابل خودنگهدار فشار قوی
| نوع سیستم | آرایش کابل | توضیحات فنی |
|---|---|---|
| سهفاز فشار قوی | 3 کابل فاز مجزا | هر فاز بهصورت مجزا در یک کابل تکرشتهای نصب میشود؛ برای شبکههای انتقال و توزیع با جریانهای بالا مناسب است. |
| سهفاز با ارت | 3 فاز + 1 ارت | سه کابل فاز به همراه یک کابل حفاظتی (ارت) برای ایمنی بیشتر و کاهش تلفات جریان نشتی به زمین استفاده میشود. |
| تکفاز فشار قوی | 1 یا 2 کابل قدرت | یک کابل برای بارهای تکفاز یا دو کابل موازی برای کاهش افت ولتاژ در فواصل طولانی بهکار میرود. |
عایق کابل خودنگهدار فشار قوی
- XLPE با استقامت دیالکتریک بالا
- مناسب کار دائم در شرایط فشار قوی
هادی کابل خودنگهدار فشار قوی
- آلومینیوم با خلوص بالا یا مس چندسیمی فشرده
- سطح مقطع از دهها تا صدها میلیمتر مربع (بسته به جریان و افت ولتاژ)
مزایای کابل خودنگهدار
کابلهای خودنگهدار (ABC) با هادیهای عایقدار و سیم باربر، مزایای کلیدی نسبت به سیمکشی هوایی معمولی ارائه میدهند که شامل:
- ایمنی بیشتر: عایقبندی کامل، خطر برقگرفتگی، آتشسوزی و تماس هادیها با محیط را کم میکند؛ مقاوم در باران شدید یا برخورد اشیا.
- هزینه کمتر: نصب و نگهداری ارزانتر با نیاز کم به تجهیزات جانبی و دوام بالا در برابر خوردگی و شرایط جوی.
- پایداری بالاتر: اتلاف انرژی پایین، کاهش قطعی برق بر اثر باد/برف/صاعقه، مقاومت الکترومغناطیسی، اشغال فضای کم و حفظ زیبایی شهری.
معایب کابل خودنگهدار
کابلهای خودنگهدار به دلیل ساختار خاص خود، معایبی دارند، این معایب شامل:
- گرانتر بودن اولیه: لایههای عایق و سیم نگهدارنده هزینه تولید را بالا میبرند.
- سنگینی بیشتر: وزن اضافیشان پایههای مستحکمتری طلب میکند.
- فاصله محدود: مسافتهای طولانی باعث افت فشار و گرمای بیشازحد میشود.
- نیاز به مهارت: مراحل پیچیدهتری نسبت به سیمکشی معمولی دارد.
- دقت در جوشها: اتصالات نهایی و شاخهها حساسیت بالایی دارند.
جدول معایب کابل خودنگهدار
| ویژگی | کابل خودنگهدار | کابل هوایی سنتی |
|---|---|---|
| هزینه اولیه | بالا | پایین |
| وزن | سنگین | سبک |
| طول مجاز | محدود | طولانیتر |
| نصب | پیچیده | ساده |
کاربرد کابل خودنگهدار
کابل خودنگهدار در توزیع برق شبکههای هوایی شهری و روستایی برای اتصال پستهای توزیع به مصرفکنندگان به کار میرود، جایی که خطوط هوایی غالب است و کابلکشی زیرزمینی پرهزینه یا ناممکن میباشد.
کاربرد اصلی
این کابلها در مناطق پرتراکم جمعیتی برای زیباسازی منظره شهری و کاهش انشعابات غیرمجاز استفاده میشوند.
- اتصال پستهای توزیع به منازل و کسبوکارها در شهرها و روستاها.
- ایجاد شبکههای توزیع فشار ضعیف (تا ۱ کیلوولت) بدون نیاز به دکلهای اضافی.
استفاده در محیط های مختلف
در نواحی صعبالعبور مانند جنگلها، کوهستانها و مناطق با باد شدید، برف و یخ، سیم نگهدارنده آن پایداری مکانیکی فراهم میکند. نصب سریع و ایمن آن برای پروژههای موقت عمرانی و اضطراری ایدهآل است.
- مناطق رودخانهای و جوی سخت.
- تأمین برق موقت در ساختوسازها و بحرانها.
ایمنی و صرفه جویی
عایق XLPE هدر رفت انرژی را کاهش داده و ایمنی را در برابر اتصال کوتاه و برقگرفتگی افزایش میدهد؛ همچنین از تداخلات الکترومغناطیسی محافظت میکند. در شبکههای ترکیبی، برق و داده را همزمان منتقل میکنند.
- کاهش تلفات و افزایش ایمنی.
- انتقال همزمان برق و سیگنال مخابراتی.
استاندارد کابل خودنگهدار
طراحی و ساخت کابلهای خودنگهدار معمولاً بر اساس استانداردهای اروپایی خانواده CENELEC HD 626 و استانداردهای ملی/توانیر انجام میشود که الزامات الکتریکی (ولتاژ نامی، استقامت عایقی، آزمونهای ولتاژ) و مکانیکی (کشش، دمای کار، یخزدگی، باد) را مشخص میکند.
استاندارد کابل خودنگهدار فشار ضعیف
مرجع اصلی طراحی استاندارد فشار ضعیف معمولاً استاندارد های CENELEC HD 626 (بخش 0.6/1 kV) و دستورالعمل توانیر برای «کابل خودنگهدار فشار ضعیف» است. مشخصات این کابلها شامل موارد زیر است:
- ولتاژ نامی: ۰٫۶/۱ کیلوولت
- آزمونها: آزمون ولتاژ AC، اندازهگیری مقاومت هادی، آزمون چسبندگی و ضخامت عایق
- ساختار: تعداد رشتهها ۲، ۳، ۵ یا ۶
- مقاطع استاندارد: ۱۶، ۲۵، ۳۵، ۵۰، ۷۰ و ۹۵ میلیمتر مربع
- محدوده دمای کارکرد: معمولاً از حدود ۳۰- یا ۴۰- تا ۹۰+ درجه سانتیگراد
استاندارد کابل خودنگهدار فشار متوسط
برای فشار متوسط (مثلاً ۱۲، ۲۰ یا ۳۳ کیلوولت) از زیرمجموعههای HD 626 و دستورالعملهای فنی شرکتهای برق استفاده میشود. این استانداردها شامل موارد زیر هستند:
- ولتاژ نامی، سطح عایق و فاصله خزشی
- آزمونهای ضربه صاعقه (impulse) و (withstand)
- حداقل استقامت الکتریکی
ویژگیهای ساختاری و عملکردی:
- ساختار سهرشتهای یا چندرشتهای
- هادی از جنس آلومینیوم
- عایق XLPE
- روش آزمون حرارتی-پیری
- آزمون تخلیه جزئی
- شرایط نصب و حداقل فواصل ایمنی در شبکه توزیع هوایی
استاندارد کابل خودنگهدار فشار قوی
در فشار قوی، به دلیل حساسیت بیشتر، استفاده از کابل خودنگهدار محدود است و کاملاً تابع استانداردهای کابلهای قدرت با عایق پلیمری و خطوط هوایی عایقدار است.
- معمولاً از چارچوب CENELEC/IEC با الزامات سختگیرانهتر برای استقامت عایقی، فاصله خزشی و تخلیه جزئی استفاده میشود.
- در سطوح ولتاژ خیلی بالا، اغلب به جای کابل خودنگهدار از خطوط هوایی هادی لخت یا کابلهای زمینی استفاده میشود.
- هر مورد استفاده از نوع خودنگهدار باید با تأییدیه فنی خاص و رعایت کامل استانداردهای بینالمللی و ملی طراحی و آزمون شود.
حریم کابل های خودنگهدار
حریم کابل خودنگهدار به فضای ایمن اطراف آن اشاره دارد که برای جلوگیری از تماس با اشیا، ساختمانها یا افراد تعیین میشود و بر اساس استانداردهای برق ایران، بسته به ولتاژ متفاوت است. این حریمها به صورت زمینی یا هوایی محاسبه شده و عدم رعایت آنها میتواند منجر به جریمه یا حادثه شود. انواع حریم کابل خود نگهدار شامل:
- حریم زمینی (فشار ضعیف زیر ۱ کیلوولت): حداکثر ۱.۳ متر از هر طرف خط، برای حفاظت کف زمین تا هادی.
- حریم زمینی (فشار متوسط ۱ تا ۲۰ کیلوولت): حداکثر ۲.۱ متر، با امکان کاهش بر اساس شرایط فنی تأییدشده.
- حریم هوایی: شامل فاصله عمودی (از هادی تا زمین) و افقی (از هادی به طرفین)، که هادی در مرکزش قرار میگیرد.
- حریم با خطوط مجاور: حداقل ۰.۵ متر از کابلهای ۲۰ کیلوولتی قابل استفاده.
جدول حریمهای استاندارد (فشار ضعیف و متوسط)
| نوع خط | حریم زمینی (متر) | حریم افقی/عمودی (متر) | نکات ویژه |
|---|---|---|---|
| فشار ضعیف | ۱.۳ | ۱.۲۵ افقی / ۲.۵ عمودی | دسترسی عرفی ممنوع |
| فشار متوسط (تا ۲۰kv) | ۲.۱ | بر اساس طراحی محلی | تأیید وزارت نیرو |
| اتصال به لوازم | ۱-۲ | – | از دیوار یا پشتبام |
نکات رعایت حریم
- پنجره، بالکن یا نردبان نباید کمتر از ۱.۲۵ متر افقی یا ۲.۵ متر عمودی به هادی نزدیک شود.
- در مناطق کوهستانی یا شهری، مدیریت برق محلی میتواند حریم را تعدیل کند، اما حق دسترسی حفظ شود.
- پس از نصب، میدان الکتریکی نباید بیش از ۵ کیلوولت بر متر باشد و تستهای ایمنی الزامی است.
جهت خرید و اطلاع از آخرین قیمت کابل برق وارد شوید.
کلام آخر
کابل خودنگهدار، کابلی هوایی با ساختار خودپشتیبان است که از هادیهای آلومینیومی عایقدار، سیم نگهدارنده فولادی و روکش مقاوم تشکیل شده و بدون نیاز به ستونهای اضافی، انتقال ایمن برق را در شبکههای بالاسری فراهم میکند. این کابل با طراحی مهندسیشده برای سطوح ولتاژی ضعیف تا متوسط، گزینهای مدرن و اقتصادی برای توزیع پایدار انرژی در محیطهای متنوع شهری و روستایی به شمار میرود.
شرکت صنایع سیم و کابل کمان برندی شناخته شده در امر فروش انواع کابل های فشار قوی ، ضعیف و متوسط در کشور می باشد. برند کابل کمان همواره سعی در حفظ قیمت کابل افشان و سایر انواع کابل و سیم به نرخ کارخانه بوده تا هر یک از مشتریان خود را با هر بودجه ای راضی نماید.
