کابل فشار قوی سیلیکونی

روی آوردن مراکز صنعتی به کابل فشار قوی سیلیکونی هم‌زمان با افزایش تداخل‌های الکترومغناطیسی، امری اجتناب‌ناپذیر است. مقابله با تغییرات جریان الکترومغناطیسی چه براثر تغییرات شدید آب و هوایی باشد، چه از جانب تغییرات انسانی و گسترش وسایل برقی و رادیویی، به‌روز شدن وسایل الکتریکی را می‌طلبد. کابل‌های فشار قوی یکی از بنیادی‌ترین وسایل زیرساختی صنعت الکترونیک است و ازاین‌روی بنا بر نیاز، به‌روزرسانی شده است. چند سالی می‌شود که کابل فشار قوی سیلیکونی جایگزین انواع قدیمی‌تر کابل شده است و با ویژگی‌هایی که دارد نیاز‌های این صنعت را به‌خوبی پاسخ می‌دهد.

این نوع کابل‌ها برای نیاز القای تا ۳۰ کیلوولت مورداستفاده قرار می‌گیرند. بیشتر برای مصارف انتقال برق شهری مناسب است و استفاده از آن‌ها برای مصارف نیروگاهی جایز نیست.

مثل کابل‌های معمولی هستند با این تفاوت که برای ولتاژ بالای ۳۰ کیلوولت به کار ‌می‌روند. به جهت محافظی که دارند می‌توان آن‌ها را دفن کرد و برای انتقال‌های طولانی استفاده کرد. در مقابل ضربه مقاوم و تا حدی ایمنی کابل‌های معمولی را ارتقاء داده است.

این نوع کابل هم نوع پیشرفته‌تر کابل‌های زره‌دار است و در شبکه‌های توزیع اولیه به کار می‌رود. استفاده‌ی سرب در این نوع کابل برای مقاوم‌سازی آن‌ها در برابر مواد خورنده است.

برخلاف انواع دیگر کابل فشار قوی، هسته آن از ماده یا بهتر است بگوییم پلیمر پلی‌اتیلن رد شده است و تا ۵۰ کیلوولت جریان الکتریکی انتقال می‌دهد. به‌طورکلی در تمامی کابل‌های فشارقوی از هسته فولادی و روکش آلومینیومی برای القای بهتر استفاده می‌شود. آلومینیوم بعد از فلزات گران‌قیمتِ طلا، نقره و مس بهترین هادی جریان الکتریسیته است، اما به دلیل سبکی و انعطاف‌پذیری بیش‌ازاندازه با فولاد ترکیب می‌شود. در کابل‌های سیلیکونی، معمولاً از هسته‌ی مسیِ قلع اندود استفاده می‌شود و همچنین پلیمرِ پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بالا نقش عایق ابتدایی هسته‌ی هادی جریان الکتریکی را ایفا می‌کند. این پلیمر به دلیل اینکه در شرایط محیطی مختلف حلال نیست عایقی خوب است. در لایه‌ی دوم، برای عایق‌بندی بیشتر از پلیمر سیلیکون استفاده می‌شود؛ بنابراین این کابل‌ها به سبب عایق‌بندی مناسب و انعطاف بالا، برای تمامی سیستم‌های شبکه توزیع، خصوصاً شبکه توزیع هوایی مناسب است.

تا اینجا از ولتاژ و اهمیت جریان الکتریکی و انتقال و… سخن گفتیم، اما بد نیست به تعاریف برخی از این‌ها نیز بپردازیم.

به نیرومحرکه ایجاد جریان الکتریکی ولتاژ می‌گویند و در یک قطعه‌ی الکتریکی هرچه میزانش بیشتر باشد، باعثِ جریان الکتریکی بیشتری هم می‌شود. جریان الکتریکی، مقدار حامل‌های بار را از یک نقطه ثابت در واحد زمان انتقال می‌دهد و با واحد اندازه‌گیری ولت V سنجیده می‌شود. همان‌طور که گفته شد در کابل‌های فشار قوی میزان انتقال یا ولت از اهمیت زیادی برخوردار است. کابل سیلیکونی این میزان را حتی تا دو برابر کابل‌های معمولی ارتقا داده است. سازندگانِ این نوع کابل‌ها این ارتقاء را از طریق عایق‌بندی بهتر و پردوام هسته‌ی هادی میسر کرده‌اند. بد نیست بدانید که سیلیکون نوعی پلیمر است که از سیلسیم (SI) و اکسیژن (O) تشکیل‌شده است.

به‌طورکلی پلیمر‌ها درشت مولکول‌هایی هستند که از تعداد بی‌شماری واحد تکرارشونده ساخته شده‌اند. حتماً ذکر کلمه‌ی معادل فارسی آن؛ یعنی بَسپار به درک معنی‌اش بیشتر کمک می‌کند. بسپار معادل کلمه‌ی پلیمر، از دو بخش بَس به معنای بسیار و پار به معنای پاره و قطعه تشکیل شده است. ازاین‌رو بَسپار‌ها به دلیل ساختار منظم مولکولی‌شان عایق‌های بسیار مناسبی هستند. از انواع بسپار‌ها برای مصارف مختلفی ازجمله عایق‌بندی، چسب کاری، آب‌بندی و آلیاژسازی استفاده می‌کنند. این‌ها به‌خصوص پرکننده‌های خیلی مناسبی هم هستند. صنعت برق به سبب نیازش تقریباً از تمام ویژگی‌های بسپار‌ها، از به‌کارگیری دو نوع از آنها یعنی پلی‌اتیلن و سیلیکون بهترین استفاده را کرده است تا بالاترین کارایی را هم بگیرد.

پیش‌تر از مسأله‌ی تداخل الکترومغناطیسی که امروزه با زیادشدن مداخله و تأثیرات انسان چه در طبیعت، چه در سایر ابعاد زندگی روزمره رو به فزونی یافته است سخن گفتیم، حال باید درک کنیم که این مسأله در وهله‌ی اول چیست و در وهله‌ی دوم چطور الزام استفاده از وسایل ایمن‌تر را برای ما برجسته می‌کند.

تداخل الکترومغناطیسی (به‌اختصار EMI) مشکلی هم طبیعی، هم انسانی است. پیش از گسترش صنعت و دخالتِ زیاد از حد انسان‌ها نیز در ابعاد مختلف زمین و زندگی وجود داشته است. همواره مشکلات مختص به خودش را هم برای صنعتگران ایجاد کرده است. بارزترین نمونه‌ی پدیده‌ی طبیعی‌ای که می‌تواند باعث تداخل الکتریکی شود، رعدوبرق یا آذرخش است. این پدیده هنگامی‌که بار الکتریکی ابر‌ها به‌یک‌باره خالی می‌شود، رخ می‌دهد. براثر آن گرمای زیادی تولید می‌شود و بی‌شک می‌تواند بر روی ابزار و متعلقات سیستم‌های برقی تأثیر بگذارد.

از طرف دیگر دخالت‌های انسانی هم هستند که روی کارایی مدار‌های الکتریکی تأثیر می‌گذارند. اینجا بزرگترین تقصیر را باید گسترش‌دهندگان امواج و دستگاه‌های رادیویی روی‌شانه‌ی خودشان احساس کنند. این امواج علاوه بر تأثیر روی سلامت جسمی انسان‌ها (البته که این تأثیر هنوز به‌طور علمی توسط مراجع پزشکی تائید نشده است) روی کارایی مدار‌های الکتریکی هم تأثیر می‌گذارد. این تداخل الکتریکی گاهی ممکن است مثل پدیده‌ی شفق قطبی زیبا جلوه کند، اما اگر باعث ناکارآمدی دستگاه‌ها و یا حتی از کار افتادنشان شود، کسی از زیبایی‌اش حرفی نمی‌زند. این تداخل حاصل از القای الکترومغناطیسی با امواج الکترومغناطیسی منتشرشده در فضا باعث نویز و کاستی در جریان می‌شود.

هم از زبان بزرگ‌تر‌ها شنیده‌ایم، هم‌چشم‌هایمان به پیام‌های هشداردهنده‌ی تابلونویس‌های سطح شهر عادت کرده است که اول ایمنی، بعد کار! این درست است که کابل‌های سیلیکونی احتمال اختلال الکتریکی را به حداقل می‌رساند، اما هیچ‌وقت نمی‌توان نقش خطا‌های انسانی را نادیده گرفت. سیلیکون تا دمای ۲۰۰ درجه‌ی سانتی‌گراد در برابر گرما مقاوم است و این خود می‌تواند بخش زیادی از بار ایمنی را برای مراکز صنعتی تضمین کند. این نوع کابل حتی تائیدیه‌ی سازمان آتش‌نشانی را هم اخذ کرده است.

وقتی‌که ملاک انتخاب کابل فشار قوی باشد، فقط مقایسه‌ی میزان امکانِ انتقال نیرو در کابل‌های سیلیکونی و کابل‌های معمولی، کافی خواهد بود تا در انتخاب آن‌ها شک نداشته باشیم. خیلی ساده بهره‌وری هم همپا با آن ارتقا می‌یابد.