ما هي الكابلات عالية الجهد؟ الموضحة الأنواع والاستخدامات والفوائد

فكر في مناظرنا الطبيعية لخطوط الطاقة ، وهي شبكة الخطوط العرضية تقريبًا التي تشبه الكهرباء إلى الدم ، وشبكتنا الواسعة من خطوط الطاقة التي تجلب الكهرباء إلى منازلنا وصناعاتنا ومدننا. يعد كابل الجهد العالي أحد المكونات المعقدة العديدة الموجودة في وسط هذا النظام الذي يجعل من أعمال نقل الطاقة الحديثة. لأن هؤلاء هم أبطال مجهولون لهذه الكابلات مما يتيح نقل فعال لكمية ضخمة من الكهرباء على مسافات طويلة 

في هذه المقالة ، سوف تتعلم حول الكابلات عالية الجهد ، حيث يتم استخدامها ، وما الذي يميزها عن أنواع أخرى من الكابلات وأنواعها وميزاتها ولماذا يجب عليك الانتباه إلى متطلبات التثبيت والتشغيل الخاصة.

ما هي الكابلات عالية الجهد والجهد العالي؟

تم تصميم هذه الكابلات لحمل الطاقة الكهربائية في الجهد العالي ، والتي تتراوح عادة من 35 كيلو فولت إلى 220 كيلو فولت. وهي مكونة من موصل ، عزل ، مواد وقائية تغطي للسماح بنقل الطاقة الآمن والفعال. تعمل كابلات الجهد العالي الفائق في الجهد العالي ، بشكل عام بين 330 كيلو فولت و 750 كيلو فولت ، مما يتيح نقل الكهرباء على مسافات طويلة جدًا مع الحد الأدنى من الخسارة.

أين تستخدم كابلات الجهد العالي؟

كابلات الجهد العالي ضرورية في سيناريوهات مختلفة:

شبكات نقل الطاقة: هذا يأخذهم من محطات الطاقة إلى المحطات الفرعية لحمل الطاقة عبر المدن وعبر المناطق.

المرافق الصناعية: مصدر الكابلات قوة الجهاز الثقيل والعمل على نطاق واسع للحفاظ على العمليات الصناعية تعمل بسلاسة.

مزارع الطاقة المتجددة: تنتقل الكهرباء الناتجة عن النباتات الريح والطاقة الشمسية والطاقة المائية إلى شبكة الطاقة الرئيسية باستخدام كابلات الجهد العالي ، لدعم جهود الطاقة المستدامة.

أنظمة الحضرية تحت الأرض: كابلات الجهد العالي تحت الأرض تزود الكهرباء بالمناطق المكتظة بالسكان حيث لا توجد خطوط علوية.

مواصلات: في مشاريع وسائل النقل العامة في المناطق الحضرية مثل مترو الأنفاق وأنظمة السكك الحديدية الخفيفة ، يتم وضع كابلات الجهد العالي على طول خطوط المسار لتقديم الطاقة من المحطات الفرعية الرئيسية إلى المحطات الفرعية للجر والخطوة. تدعم هذه المحطات الفرعية عمليات القطار داخل الأقسام وتشغيل معدات المحطات المختلفة ، بما في ذلك الإضاءة والتهوية والمصاعد.

كيف تختلف كابلات الجهد العالي عن كابلات الجهد المتوسطة والمنخفضة؟

تكمن الفروق الأولية بين كابلات الجهد العالية والمتوسطة والمنخفضة في تصميمها وعزلها وتطبيقاتها:

مستويات الجهد:

كابلات الجهد المنخفض: تستخدم في التطبيقات التجارية السكنية والخفيفة: حتى 1 كيلو فولت.

كابلات الجهد المتوسطة: لشبكات التوزيع الحضري والتطبيقات الصناعية ؛ 1 كيلو فولت إلى 35 كيلو فولت.

كابلات الجهد العالي: للخدمات التي تزيد عن 35 كيلو فولت المستخدمة في انتقال المسافات الطويلة وترابط شبكات الطاقة.

متطلبات العزل:

كابلات الجهد العالي: هذه الكابلات تحمل فولتية عالية للغاية ولها متطلبات عزل صارمة. عادةً ما يتم استخدام مواد عزل متعددة الطبقات ، مثل البولي إيثيلين المتشابكة (XLPE) ،.

كابلات الجهد المتوسطة: يجب أن تحمل مواد العزل مستويات الجهد المتوسطة بشكل ثابت. المواد الشائعة مثل كلوريد البولي فينيل (PVC) ومطاط الإيثيلين بروبيلين (EPR) مناسبة لعزل كابل الجهد المتوسط.

كابلات الجهد المنخفض: متطلبات العزل أقل نسبيًا ، مع طبقات عزل أرق. مواد عزل PVC العادية تكفي لتطبيقات كابل الجهد المنخفض الجهد العام.

بناء: 

كابلات الجهد العالي: غالبًا ما يكون الهيكل معقدًا. بالإضافة إلى طبقة الموصل الأساسية وطبقة العزل ، تتضمن هذه الكابلات عادةً طبقات التدريع (التدريع الداخلي والخارجي) ، وطبقات التخزين المؤقت ، والأغماد المعدنية (على سبيل المثال ، الألومنيوم أو الأقطاب الرصاصة) ، وطبقات واقية خارجية.

كابلات الجهد المتوسطة: الهيكل أبسط نسبيا مقارنة بكابلات الجهد العالي. يتكون عمومًا من موصل ، وطبقة عزل ، وطبقات التدريع (بعض كابلات الجهد المتوسطة تحتوي عليها) ، وطبقة واقية خارجية.

كابلات الجهد المنخفض: عادة ما يكون الهيكل بسيطًا ، بما في ذلك موصل وطبقة عزل. قد يكون لدى البعض غلاف أساسي ، وخاصة لسهولة توصيل الأجهزة الكهربائية الطرفية.

ما هي الأنواع المختلفة من كابلات الجهد العالي وخصائصها؟

يمكن تصنيف كابلات الجهد العالي بناءً على مواد العزل والتصميم الهيكلي:

بواسطة مادة العزل:

كابلات البولي إيثيلين متشابكة (XLPE): المعروف بالمقاومة الحرارية الكبيرة والقوة الميكانيكية ، حتى 220 كيلو فولت.

كلوريد البولي فينيل (PVC) معزول كابلات الجهد العالي: توفر هذه الكابلات أداءً كافيًا عزلًا لتلبية بعض مستويات الجهد العالي ، وهو مناسب عادة لنطاقات الجهد العالي التي ليست عالية للغاية.

كابلات الجهد العالي المعزول في الإيثيلين-بروبيلين (EPR): تجمع هذه الكابلات بين مرونة المواد المطاطية مع وظائف الحماية الأساسية. مظهرها العام أنيق ، والطبقات تلتزم بشكل جيد مع بعضها البعض.

الكابلات المملوءة بالزيت: عزل الورق المشرب النفط ؛ إنهم يعملون ولكن يجب توخي الحذر لمنع التسريبات.

الكابلات المشبعة على نطاق واسع: تُستخدم المركبات اللزجة كتطبيقات عزل ، خاصة بالنسبة لتطبيقات التيار المباشر العالي الجهد (HVDC).

عن طريق الهيكل:

كابلات واحدة: يتم استخدام هذه عندما تكون المرونة وسهولة التثبيت أولويات وتحتوي على موصل واحد.

الكابلات ثلاثية النواة: توفر توزيع حمولة متوازنة وتدخل كهرومغناطيسي مخفض من خلال دمج ثلاثة موصلات في غمد واحد.

كابلات ثنائية النواة/أربعة نواة: هذه مناسبة للمناسبات الخاصة أو الاحتياجات المحددة ، مثل دوائر إمدادات الطاقة ذات الطور الواحد عالية الجهد في السكك الحديدية المكهربة.

ما هي مزايا الكابلات عالية الجهد؟

توفر كابلات الجهد العالي العديد من الفوائد البارزة:

الموصلية العالية: يمكن أن تنتقل كمية كبيرة من الكهرباء بكفاءة دون فقدان طاقة هائل على مسافات طويلة.

عزل قوي: الإجهاد الكهربائي العالي المصمم لضمان السلامة والموثوقية.

مقاومة الحرارة: في ظل الظروف الحرارية العالية ، يمكنهم العمل دون تدهور والحفاظ على أداء مستقر.

القدرة على التكيف البيئي: تحت الأرض ، تحت الماء وفي المناخات القصوى.

لماذا تعتبر كابلات الجهد العالية ضرورية لأنظمة الطاقة؟

تلعب الكابلات عالية الجهد دورًا حيويًا في الحفاظ على استقرار أنظمة الطاقة وكفاءتها:

انتقال فعال: إنها تسمح للكهرباء بالتحرك على مسافات طويلة مع خسارة ضئيلة ، لذلك تصل الطاقة التي تم إنشاؤها إلى المستهلك.

ربط الشبكة: من شأنه أن يسهل ربط شبكات الطاقة المختلفة وزيادة الموثوقية ، وتقديم مشاركة الموارد.

دعم الطاقة المتجددة: تعزيز استخدام الطاقة المستدامة وضرورية لدمج مصادر الطاقة المتجددة في الشبكة الرئيسية.

ما الذي يجب مراعاته عند تثبيت كابلات الجهد العالي؟

يتطلب تثبيت كابلات الجهد العالي التخطيط الدقيق والالتزام بمتطلبات محددة:

تخطيط الطريق: اختيار المسارات التي تقلل من الحاجة إلى العقبات المادية وتحسين التأثير البيئي.

الإدارة الحرارية: وهذا يضمن تبديد الحرارة الكافي ، من أجل منع ارتفاع درجة الحرارة والحفاظ على سلامة الكابلات المجمعة.

الحماية الميكانيكية: تحتوي على ضمانات للحماية من الأضرار المادية أثناء وبعد التثبيت.

الامتثال التنظيمي: يتوافق مع المعايير المحلية والدولية التي تضمن السلامة والأداء.

كيف تعمل الكابلات عالية الجهد في البيئات القاسية؟

تم تصميم كابلات الجهد العالي للعمل بشكل موثوق في ظل ظروف مختلفة صعبة:

المناخات الباردة: لمنع هذا الهشاشة ، يتم اختيار المواد لتبقى مرنة وعملية في درجة حرارة منخفضة.

درجات حرارة عالية: العزل المقاوم للحرارة يضمن استقرار الأداء في البيئة الساخنة.

ارتفاعات عالية: يتم تقليل ضغط الهواء ويتم إجراء تكيفات تصميم الإجهاد الكهربائي المحتملة.

خاتمة

يعد كابل الجهد العالي جزءًا أساسيًا من البنية التحتية الكهربائية لدينا: السماح بنقل الطاقة الفعال والموثوق على مسافات كبيرة وفي جميع أنواع البيئات. تصل إلينا الكهرباء بسهولة بسبب تصميمها المتطور وبناءها القوي. للإشارة إلى أهميةهم في عالم حديث ، يجب توضيح وظائفهم وأنواعها وتطبيقها.

بالنسبة لكابلات الجهد العالي الجودة المصممة خصيصًا لاحتياجاتك المحددة ، فكر في Jianggnan Cable ، وهي شركة تصنيع رائدة مخصصة للتميز في تكنولوجيا الكابلات. تفضل بزيارة موقعنا على الويب لاستكشاف مجموعة واسعة من المنتجات والخدمات.