در این نوشتار، پیرامون علت داغ شدن کابل برق نکاتی را خواهیم گفت. با شناسایی این علل، میتوان از آسیبهای منتج از افزایش دمای سیم و کابل برق جلوگیری نمود.
ممکن است شما هم با مسئله گرم شدن و افزایش غیر عادی دمای سیم یا کابلهای برق رو به رو شده باشید. این ازدیاد دما چنانچه از حد مجاز فراتر رود و ادامه دار باشد، خطرات زیادی به همراه یا در پی خواهد داشت. بنابراین، اطلاع از حد و حدود دمای مجاز سیم و کابلهای برق و آگاهی از علتهای داغ شدن آنها، ما را در حفظ ایمنی و ممانعت از وقایع ناگوار کمک خواهد نمود.
دمای مجاز کابل ها
همانطور که میدانید، کابلهای برق دارای عایق و روکش هستند. از مهمترین دلایلی که برای سیمهای عایق شده و کابلهای برق حداکثر دمای مجاز تعیین میشود، پیشگیری از آسیب عایق و روکش است. با توجه به این که از چه ماده و ترکیبی برای ساخت عایق و روکش سیم و کابلهای برق استفاده شده، بیشینه دمای مجاز برای آنها در کار عادی تعریف میگردد.
در اینجا با نام بردن از 5 آمیزه عایقی، به حداکثر دمای کار کابلهای برق بر اساس جنس عایق آنها و در کارکرد عادی و پیوسته اشاره میکنیم:
- آمیزه های PVC متداول و معمولی: 70+ سلسیوس
- XLPE یا همان پلی اتیلن کراس لینک شده: 90+ سلسیوس
- EPR یا لاستیک اتیلن پروپیلن: 90+ سلسیوس
- EVA یا اتیل وینیل استات: 110+ تا 125+ سلسیوس
- SiR یا سیلیکون رابر: 180+ تا 200+ سلسیوس
چنانچه دمای عایق و روکش کابلهای برق که با این متریالها ساخته شده اند از مقادیر اعلام شده فراتر رود و این ازدیاد دما طولانی مدت باشد، مواد عایقی خواص فیزیکی و مکانیکی خود را از دست خواهند داد. این موضوع میتواند منجر به از بین رفتن خاصیت نارسانایی عایق و روکش، کاهش عمر مفید کابل، بر هم خوردن یکپارچگی کابل و مدارهای الکتریکی، بروز اتصالیها و آتش سوزی گردد.
اکنون که با بیشینه دمای مجاز کار دائم کابلهای برق بر پایه جنس عایق و روکش آنها آشنا شدیم و دانستیم که ازدیاد دما کدام پیامدها را خواهد داشت، به این پرسش میرسیم که علل این افزایش دما چه مواردی میتوانند باشند؟
سه علت اصلی داغ شدن کابل برق
چندین عامل در این موضوع میتوانند دخیل باشند؛ اما سه علت مهم عبارتند از:
- عبور جریان الکتریکی بیش از ظرفیت آمپری تعریف شده از یک کابل
- غیر استاندارد بودن بخش رسانای کابل و سیم برق
- اتصالات سست
اگر جریانی بیش از آمپر مجاز از یک سیم یا کابل برق عبور نماید، طبیعتاً شاهد گرم شدن روکش آن خواهیم بود. هادی کابلهای برق چه از نوع مسی باشد و چه آلومینیومی، در برابر عبور جریان برق و در دمای معمولی محیط مقدار اندکی مقاومت الکتریکی از خود نشان میدهد. همین مقاومت سبب ایجاد تلفات گرمایی میگردد که این تلفات با مجذور آمپر رابطه مستقیم دارد؛ یعنی عبور جریان بیشتر سبب گرمای بیشتر خواهد شد.
حال مطابق آنچه که در عامل دوم گفته شد، اگر سیم یا کابل برق غیر استاندارد باشند و بخش رسانای آنها به دلیل سایز کمتر از مقدار بیان شده یا وجود ناخالصی، دارای مقاومت الکتریکی بیش از مقدار تعیین شده در استاندارد خواهد بود. این موضوع نیز تلفات گرمایی را افزایش خواهد داد و سبب داغ شدن سیم یا کابل برق خواهد گشت.
عدم استفاده از تجهیزات ارتباطی استاندارد در سیمکشی و کابلکشیها و شُل بودن اتصالات هم یکی دیگر از دلایل گرم شدن سیم و کابلهای برق در حین کار است. اگر در ارتباط میان کابلها و سیمهای برق با یکدیگر و با تجهیزات الکتریکی دیگر از سرسیم، دو راهی، ترمینال و کابلشوی مناسب استفاده نشود و یا آچار کشی اتصالات مطابق سرویسهای منظم پیشگیرانه انجام نپذیرد، سستی اتصالات سیستم برقرسانی را تهدید خواهد کرد. این سستی موجب کاهش سطح تماس هادی کابل در نقاط اتصال شده و عملاً هدایت الکتریکی تضعیف میگردد. پیامد این رخداد افزایش شدید دمای کابل به ویژه در نزدیکی محل اتصال خواهد بود.
جلوگیری از افزایش دمای غیر متعارف کابل برق
برای آنکه کابلهای برق به طور ایمن به کار خود در برقرسانی ادامه داده و عُمر مفید آنها کاهش نیابد، باید از مواردی که منجر به افزایش دمای کابلها میشوند جلوگیری نماییم. راهکار مقابله با سه علت اصلی داغ شدن سیم و کابل برق که در بند قبلی بیان شدند از این قرارند:
- انتخاب درست نوع و سایز کابل با توجه به محل نصب و توان یا جریان عبوری از آن
- به کارگیری تجهیزات حفاظت در برابر اضافه بارها
- خرید سیم و کابلهای استاندارد، مطمئن و مرغوب
- کابلکشی مطابق با استاندارد و به کارگیری تجهیزات مناسب
با رعایت این موارد و انجام بازدیدها و سرویسهای پیشگیرانه، درصد قابل توجهی از علل ازدیاد غیر مجاز دمای کابلهای برق و داغ شدن آنها از بین خواهد رفت.
بیان این نکته خالی از لطف نیست که بخشی از افزایش دمای سیم و کابلهای برق ممکن است منتج از علل محیطی و بیرون از کابلها باشد. مثلاً مجاورت با اجسام داغ یا قرارگیری در معرض تابش مستقیم آفتاب. مورد اول که درباره جلوگیری از داغ شدن کابلهای برق اشاره شد -یعنی انتخاب صحیح کابل بر اساس شرایط محیط نصب- برای حفاظت از کابلها در برابر افزایش دمای خارجی نیز مؤثر خواهد بود.
همچنین در مورد کابلهای فشار متوسط و فشار قوی، امکان استفاده از DTS (Distributed Temperature Sensing) وجود دارد. این سامانه با حسگرهای توزیع شده، به طور پیوسته دمای کابل را اندازه گیری میکند. از این مسیر، امکان پایش عملکرد کابل برای بهره برداران فراهم خواهد شد.