کابل برق یکی از مهم ترین اجزای سیستم برق رسانی در ساخت و طراحی دیتاسنتر و اتاق سرور است. باید بدانید که برق ستون فقرات یک دیتاسنتر است. درک چگونگی ارتباط برق با طراحی مرکز داده برای تداوم کار دیتاسنتر و حتی بالا بردن امنیت آن بسیار مهم است.
تأمین برق دیتاسنتر از اهمیت زیادی برخوردار بوده و جزء مواردی است که باید در کنار حفظ امنیت دیتاسنتر، مقیاس پذیری، ظرفیت کلی و غیره مورد توجه ویژه قرار بگیرد. نحوه اتصال جریان برق به دیتاسنتر باید به گونهای باشد که به حفظ امنیت فیزیکی دیتاسنتر نیز کمک کند. در این میان دانستن اطلاعاتی درباره انواع کابل برق می تواند جهت آگاهی شما بسیار حیاتی باشد.
تاریخچه پیدایش و تحول صنعت کابل برق
لغت کابل به معنای طناب کلفت است که در زبان فارسی با تلفظ فرانسوی آن کاربرد یافته است. این تعریف به دنبال استفاده از سیم های روکش دار در صنعت برق پا گرفت و امروزه یکی از مهم ترین اجزای در شبکههای برقی است. در دهه نخست قرن بیستم پس از آن که صنعت نفت این توانایی را یافت تا روغن های گوناگونی را به بازار بفرستد و هر کدام از آنها نیز توانستند زمینه های ویژهای در کاربردهای صنعتی بیابند، آغشته سازی کاغذهای عایقی با روغن کم چگال در یک فشار پیوسته یکسان، زمینه پیشرفت دیگری را در زمینهٔ کابل سازی فراهم آورد.
سیمها انواع مختلفی دارند که هر کدام برای محیط و کاربریهای مختلفی استفاده دارد. از جمله آنها می توان به سیم لاکی، سیم برق (انتقال و توزیع نیرو)، سیم و کابل دیتا (کابل مخابراتی و کابل فیبر نوری)، سیم و کابل برای کاربردهای خاص را نام برد. در سال 1876 سیم و کابل برق باروکش پلاستیکی از کائوچوی طبیعی به نام گوتاپرچا ساخته شدند. شیوه ساخت آنها به این صورت بود که این ماده را به دور سیم پیچیده و آن را در دمای 130-140 درجه سانتی گراد قرار می دادند و سپس با روکشی از سرب روی آن را می پوشاندند.
از سال 1935 با کشف عایق های کاغذی توسط دانشمند سوئیسی به نام بورل، صنعت سیم و کابل پیشرفت چشمگیری را شروع کرد. برای اولین بار کابل خشک با عایق پلی اتیلن کراس لینک (XLPE) در کارخانه جنرال الکتریک ساخته شد. عایق پلی اتیلن کراس لینک (پخته یا ولکانیزه شده) مادهای است که در پی یک واکنش (شیمیایی / گرمایشی) از ماده پلی اتیلن گرما نرم به وجود می آید. این ماده از نظر ساختاری به مواد گرما سخت (Thermoset) بسیار نزدیک است. با این ماده جدید بود که امکان ساخت کابلهایی با ولتاژهای بسیار بالا فراهم آمد. از همین روی امروزه ساخت کابلهای فراتر از ۵۰۰ کیلوولت نیز امکان پذیر شده است.
انواع کابل برق بر اساس سطح ولتاژ
کابل برق فشار ضعیف
کابل فشار ضعیف به کابلهای با ولتاژ بیش از 1000 ولت یا کمتر کابل فشار ضعیف می گویند. کابل فشار ضعیف به انواع کابلهای مسی و آلومینیومی عایق با پلیمرهای مختلف در سطوح ولتاژی ۳۰۰ تا ۳۰۰۰ ولت گفته می شود. از این کابلها برای انتقال الکتریسیته در کاربردهای مختلف از روشنایی تا انتقال نیروی محرکه به الکتروموتورها و غیره استفاده می شوند. این نوع کابلها از نظر نوع هادی شامل کابلهای نصب ثابت، تکلا، افشان، نیمه افشان گرد، نیمه افشان سکتور و نیمه افشان کامپکت می باشند.
کابلهای فشار ضعیف (۱۰۰۰ ولت) در محلهایی که خطر ضربات مکانیکی کم باشد، از نوع بدون زره آن و در محلهایی که خطر صدمات مکانیکی موجود باشد از نوع زره دار محافظ استفاده می شود. همچنین دامنه گستردهای از این کابل فشار ضعیف به صورت کابلهای ضد آتش، مقاوم در برابر شعله، کابلهای مسلح، کم دود، بدون هالوژن، مقاوم در برابر هیدروکربنها و مواد نفتی فراهم شده است. این کابلها به صورت اختصاصی برای محیطهای عملیاتی که در آن مورد استفاده قرار می گیرند طراحی شدهاند. همچنین جهت حذف اتصالات غیر ضروری و صرفه اقتصادی امکان تولید و ارائه کابل های بزرگ با متراژ بالا نیز وجود دارد.
کابل برق فشار متوسط
کابل فشار متوسط یا کابل قدرت (MV) برای توزیع انرژی الکتریکی تک فاز و یا سه فام در سیستمهایی با ولتاژ نامی ۶ تا ۳۰ کیلو ولت و در پستهای خطوط توزیع مورد استفاده قرار می گیرند. ولتاژ از مهم ترین پارامترها در تولید و استفاده از کابل برق است. مطابق استانداردها سطوح مختلف ولتاژی تعریف و شناخته شدهاند. از کابل برق فشار متوسط همچنین در شبکههای عمومی و صنعتی، تأسیسات داخلی و خارجی، به صورت دفن در زمین و یا داخل کانال استفاده می شود. امکان ارائه کابل فشار متوسط با آرمور سیمی نواری، کابلهای کم دود، بدون هالوژن، مقاوم در برابر شعله، مقاوم در مقابل هیدروکربن های نفتی و نیز پلیمر لمینیت شده نیز وجود دارد.
کابل برق فشار قوی
کابل فشار قوی یا کابل ولتاژ بالا، نوعی کابل است که برای انتقال انرژی الکتریکی در ولتاژهای بالا استفاده می شود. کابل فشار قوی یا کابل قدرت (HV) برای انتقال انرژی الکتریکی در سیستمهایی با ولتاژ نامی بالاتر از ۳۰ کیلو ولت از نیروگاهها به شبکه مرکزی و یا شبکههای توزیع اولیه کاربرد دارند و به صورت دفن در زمین و یا داخل کانال استفاده می شوند. واژه ولتاژ بالا یا فشارقوی درباره مدارهای الکتریکیای به کار می رود که ولتاژ موجود در آنها بالاست و به همین دلیل به ایمنی بالا و عایق بندی مناسب نیاز دارند. مدارهای ولتاژ بالا در انتقال انرژی الکتریکی، لامپ اشعه کاتد و اشعه ایکس استفاده می شوند.
سیستم کابل برق فشار قوی امروزی نسبت به خطوط هوایی کابل فشارقوی مناسب تر است. روشهای جدید صنعتی می توانند کابل فشارقوی زیر دریایی را با فیبر نوری هماهنگ کند و مفصل انعطاف پذیر با طول بیشتر از قبل ارائه کنند. برای حفظ مردم از اثرات سوء میدانهای الکترومغناطیسی ناشی از خطوط فشار قوی، برای خطوط برق ۲۰ کیلو ولت ۵ متر، ۶۳ کیلو ولت ۱۳ متر، ۱۳۲ کیلو ولت ۱۵ متر، ۲۳۰ کیلو ولت ۱۷ متر و ۴۰۰ کیلو ولت ۲۰ متر حریم در نظر گرفته شده است.
کابلهای فشارقوی برق به طور معمول از هسته فولادی و روکش آلومینیومی ساخته می شوند. اگرچه آلومینیوم پس از طلا، نقره و مس، چهارمین فلز رسانای برتر محسوب می شود؛ اما به تنهایی برای تولید کابلهای برق مناسب نیست. بر همین اساس، کابل برق فشار قوی تولید شده از کامپوزیت نانوکلسیوم آلومینیوم وزنی کمتر از کابلهای هسته فولادی فعلی دارد. در کابلهای فشار ضعیف به بالا حتماً شیلد وجود دارد. این شیلد که نقش حفاظتی دارد در یک سمت و یا هردو سمت اتصال سرکابل به زمین متصل می شود.
جمع بندی
اخیراً ﺑﺎ پیشرفتهایی که در زمینهٔ آﻟﯿﺎژﻫﺎی ﻣﺲ و آﻟﻮﻣﯿﻨﯿﻮم وجود داشته است، ﻃﺮاحی و تولید اﻧﻮاع ﺳﯿﻢ و ﮐﺎﺑﻞ در ﮐﺸﻮر از اﻫﻤﯿﺖ منحصر به فردی ﺑﺮﺧﻮردار گشته و از لحاظ ﺗﻮﺳﻌﻪ اﻗﺘﺼﺎدی ﺷﺒﮑﻪ ﺑﺮق، بسیار ﺿﺮوری به نظر می رسد. کشور ما نسبت به دیگر ﮐﺸﻮرﻫﺎی ﺗﻮﻟﯿﺪ ﮐﻨﻨﺪه انواع کابل برق فشارقوی در منطقه از ﺟﺎﯾﮕﺎه نسبتاً مناسبی برخوردار است.
با توجه به روند رو به رشد مصرف انرژی و توسعه زیر ساختهای برق، سرمایه گذاری در حوزه تولید سیم و کابل پیشرفته نقش مهمی را در افزایش بهره وری، کاهش تلفات انرژی و ارتقای ایمنی شبکه های توزیع و انتقال برق ایفا می کند. با این وجود با توجه به استانداردهای بین المللی و به کارگیری فناوریهای نوین، مسیر رشد پایدار این صنعت راهبردی را هموارتر خواهد کرد.
