כבלי בקרה הם תיאור, סוגים ויישומים

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-17 10:27

רשתות חשמל וציוד המשרת אותן בנויים על בסיס אלמנטים רב-מפלסי, אשר קישורי תקשורת בתוכם מסופקים בכבלים מסוגים שונים. זהו חיווט חשמלי שיכול לבצע את משימות ההפצה, ההולכה וההובלה העיקרית של זרם. כבלי בקרה תופסים מקום מיוחד בקטע זה. זהו ערוץ אוניברסלי להעברת זרמים חשמליים במתח מ-380 ל-1000 וולט, המשמש בעיקר לא לשירות מעגלי חשמל, אלא למתן מיתוג ביניים בין תחנות כוח.

התקן כבל בקרה

המוצר נוצר על ידי מספר רבדים טכנולוגיים וליבה המעורבת ישירות בהעברת זרם. המבנה הפשוט ביותר של כבל כזה יכול להיות מיוצג באופן הבא:

• מוליכים מוליכים.
• בטנה מבודדת עלמשטח הליבה.
• מילוי.
• מעטפת מגן חיצונית.

מקום הפעולה קובע במידה רבה את הדרישות למעטפת החיצונית של החוט. לדוגמא, לכבל בקרה מסוכך, בנוסף להגנה מכנית סטנדרטית, יש בידוד המגן על הליבה מהפרעות אלקטרומגנטיות ואלקטרוניות. מיגון הוא אחת הצורות המורכבות ביותר של הגנה חיצונית של מעגל נושא זרם, המייצג ציפוי מתכת עם תכונות מסוימות עבור לוקליזציה של אנרגיה חשמלית. ניתן להשתמש בציפויים מבניים גם ברמת המילוי והמעטפת החיצונית, המגנים על ליבת הכבל מפני השפעות פיזיות, לחות, אש, אבק וכו'. לשם כך, נעשה שימוש במגוון רחב של חומרים שונים מפוליוויניל כלוריד עם אותו הדבר. סרטים המכילים מתכת עד נציץ.

מוליכי כבלים

עם זאת, המרכיב הפונקציונלי העיקרי של כל כבל הוא הליבה שלו. במקרה זה, נחושת או אלומיניום (כולל הגרסה המצופה נחושת) משמשים לייצור החוט המוליך. באשר לעיצוב, לרוב מדובר במוליך בודד או בכמה חוטים מעוותים דקים המספקים את היכולת לכופף בבטחה את כבל הבקרה. מוליכים מסוג יחיד משמשים בתחנות כוח נייחות, בהן אין צורך בכיפופים ובפיתולים. עיצוב החוט המעוות, בתורו, משמש בציוד ובמקומות פעולה שבהם מסופקים עומסים דינמיים על החוט. למשל, זהעשויים להיות מתקני חשמל ניידים, מערכות גנרטורים או סוללות.

חומר הייצור קובע גם את ההבדל בגישות לשימוש בחוטים. כפי שכבר צוין, לחלק המוליך משתמשים בעיקר בנחושת או אלומיניום. מוצרי נחושת משמשים לעתים קרובות יותר בתחנות משנה 220 קילו וולט. באופן עקרוני, חומר זה מתאים ביותר לשימוש אוניברסלי במתקני חשמל. באלומיניום נעשה שימוש לעתים קרובות יותר בשל עלותו המשתלמת יותר כאשר אין דרישות גבוהות לאמינות ודיוק המערכת.

סיווגים עיקריים של כבל בקרה

יש כמה פרמטרים שבאמצעותם מופרדים כבלי בקרה. בפרט, הסיווגים העיקריים כוללים:

• חומר של בסיס חוט.
• חומר בידוד.
• צורת חוט.
• מאפייני הקטע.
• מאפייני כיסוי מגן.

שינויים מיוחדים כוללים חוטים משוריינים, דיאלקטריים ועמידים למים המיועדים לתנאי הפעלה קשים עם סביבות אגרסיביות.

סיווג לפי תנאי האתר

הכבלים מחולקים גם לפי תנאי השימוש במונחים של השפעה חיצונית של עומסים מכניים:

• בתוך הבית, בתעלות ותעלות ללא השפעת כוחות המקדמים מתיחה. ההגנה נוצרת על ידי סלילה של סרטי פלדה עם ציפוי אנטי קורוזיה. זהו כבל בקרה טיפוסי KVVGng, המשמש במקומות שאינם מספקיםפגיעות מכניות חזקות, כמו גם סכנות שריפות.
• בתעלות ואדמה ללא כוחות מתיחה חיצוניים גדולים. שכבת השריון נוצרת על ידי סרט פלדה כפול עם כיסוי חיצוני נוסף של תרכובת PVC.
• באדמה ובערוצים הכפופים לכוחות מתיחה גבוהים. השריון נוצר על ידי מוטות תיל פלדה המצופים בשכבת אבץ וכיסוי תרכובת PVC.

הנחת כבל הבקרה

כבר בתהליך ההנחה מסופקת תחבושת מתכת מיוחדת עם צינור גלי להגנה על מעטפת הכבל. בצד ההפוך, החיווט נסגר על מסופי הפצה, קופסאות חשמל ותיבות. ככלל, ציוד התקנה חשמלי פועל ב-380 קילו וולט. ממכשירי חשמל, כבל בקרת נחושת מונח דרך ערוצים ומגשים מוגנים למעגל החשמלי הראשי של הצרכן. קופסאות טרמינלים וארונות מתגים מסומנים בדיו מיוחד המציין את המאפיינים של האלמנט המוליך והשכבות החיצוניות של המעטפת.

חיבור כבל

ישנן דרכים שונות לחבר את הלולאה לציוד היעד. בהתאם לצומת היעד, ניתן להשתמש בתצורות הבאות:

• הכבל יוצא מהקו הראשי בהסתעפות לשני זרמים.
• הכבל מפוצל לצד ימין ושמאל של לוח החשמל לחלוקה למספר מעגלים.
• תצוגה חינם לאורך כל הדרךאזור עבודה.
• חיבור מנקודה לנקודה מתבצע באמצעות מהדקי מסוף.

חשוב לא לשכוח שכבלי בקרה הם מכשיר בעל מבנה רב מפלסי, ולכן יש להשתמש בכלי חיווט מיוחד במהלך חיתוך שלו. הקפד להשתמש במכשירי מדידה כמו מולטימטר לשליטה מקיפה על פרמטרי הרשת בכל שלבי הרכבת המעגל.

השפעת הטמפרטורה והאור על הכבל

במהלך זרימת זרם חשמלי דרך מוליכים של החיווט, עלולה להתרחש התחממות יתר או היפותרמיה, מה שישפיע בהכרח על ביצועי הכבל ועל תכונות העיצוב שלו. יש לחשב תחילה גורמי טמפרטורה ולשקף בנוכחות איכויות הגנה מתאימות. לדוגמה, בתנאים של טמפרטורות נמוכות, מומלץ להשתמש בבידוד פלסטי של כבלי בקרה. זה ימנע היווצרות של סדקים ושבירה של המוליך בתנאי כפור. לדוגמה, מעטפת פוליאתילן קונבנציונלית מאבדת את הגמישות שלו בטמפרטורות מתחת לאפס ולעתים קרובות מתפוצצת, ומאבדת את הביצועים הדרושים.

באשר לחשיפה לאור, חשיפה לשמש תפגע גם בכבל הבקרה. להגנה מיטבית בעת שימוש בחיווט בחוץ, מתאימים חיפויי שריון בציפוי אלומיניום דק או עופרת.

תחזוקת כבל בקרה

ביטול ומניעה של פגמים קלים ונזקים עלקו כבלים הוא תנאי מוקדם לשמירה על פעולה יציבה של רשת החשמל. באופן שוטף, אנשי התחזוקה בודקים ומבצעים אבחון חשמלי של המסילה, החלפת חיבורים מיידית, תיקון אלמנטים ומעטפת מגן. בהתאם ללוח הזמנים ולמפה הטכנולוגית מתבצע ניקוי וחיבור מחדש של כבל הבקרה במרווחים מסוימים.

מעגלים גמישים נבדקים בנפרד בכיפופים ובחיבורים. אפילו עם מעטפת מוצקה חיצונית, מוליכים כאלה עלולים להינזק על ידי ליבות, ולכן נדרש ניתוח של המבנה הפנימי באמצעות בדיקה לא הרסנית. מרווחי הזמן בין פעילויות פיקוח מקיפות יכולים להשתנות בין מספר חודשים ל-2-5 שנים.

מסקנה

כבל מסוג זה נמצא בשימוש נרחב בשל הרבגוניות שלהם מבחינת יכולתם לשמש במגוון תנאי עבודה. זהו אינו אמצעי יעד להעברת זרם למרחקים ארוכים בשל העלות הגבוהה והמורכבות הטכנולוגית של ההתקנה. עם זאת, עבור אזורי אספקת חשמל קריטיים, כבלי בקרה הם הפתרון האופטימלי. הפופולריות הגוברת של חיווט כזה מקלה גם על הבטיחות הסביבתית שלו. גם בסביבות אגרסיביות, כבל הבקרה אינו פולט חומרים מסוכנים לבריאות ואין לו השפעה מזיקה על הסביבה. במונחים של שמירה על איכויות ההגנה של ליבה מוליכה ישירה, שוב, הרבה יהיה תלוי באיכות השכבות החיצוניותבידוד וכיסוי המתכת הראשי באתר ההתקנה.