کابل برق که برای همه ما آشنا است و همه در زندگی روزمره خود با کابل برق سرو کار داریم، کابل برق وظیفه انتقال جریان الکتریکی از محل تولید به محل مصرف را دارد. در طول مسیر انتقال این جریان الکتریکی بخشی از این انرژی الکتریکی به گرما تبدیل می شود واز بین می رود. به این تبدیل انرژی الکتریکی به گرما اتلاف انرژی در سیم و کابل گفته می شود و مقداری از اندژی الکتریکی به هدر می رود و از بین می رود که با عنوان تلفات انرژی شناخته می شود. این تلفات انرژی در کابل ها یکی از مشکلات بزرگ صنعت برق است که باعث از دست دادن منابع ارزشمند و افزایش هزینه ها می شود.
در این مقاله راهکارهایی را پیشروی خواننده قرار خواهیم داد که باعث کاهش اتلاف انرژی در سیم و کابل می شود. عواملی که در اتلاف انرژی در سیم و کابل دخیل هستند عبارت اند از: مقاومت کابل، طول کابل، جریان عبوری و دمای محیط. راه های متفاوتی برای حل مشکل اتلاف انرژی در سیم و کابل وجود دارد که می توان آن ها را به چند دسته تقسیم کرد.
اتلاف انرژی در سیم و کابل دلایل متفاوتی دارد که به چند مورد از این دلایل اشاره می کنیم.
• مقاومت الکتریکی مواد : مقاومت یک جزالکتریکی است که جریان الکتریکی را در یک مدار محدود یا تنظیم می کند. هر ماده رسانا دارای مقاومتی است که باعث تبدیل بخشی از انرژی الکتریکی به گرما می شود. مقاومت با افزایش طول سیم و کاهش سطح مقطع آن بیشتر می شود.
• افت ولتاژ : مقداری از انرژی جریان الکتریکی در مسیرهای طولانی از بین می رود که دلیل این امر مقاومت کابل و جریان عبوری از آن می باشد.
• تداخلات الکترومغناطیسی (EMI) : این تداخلات در کابل ها باعث به وجود آمدن جریان های نا خاسته می شود که این جریان های ناخاسته دلیل اتلاف انرژی در سیم و کابل هستند.
• عایق بندی نامناسب : عایق بندی نامناسب یکی از دلایل اصلی در اتلاف انرژی در سیم و کابل است و به این علت عایق بندی بسیار مهم است که اگر عایق بندی سیم و کابل از کیفیت خوبی برخوردار نباشد می تواند باعث نشتی جریان شود و اتلاف انرژی را افزایش دهد.
• نصب و شرایط محیطی : شرایط محیطی مانند گرما، رطوبت و حتی خمش زیاد سیم ها و کابل ها می تواند باعث افزایش مقاومت شود و منجر به اتلاف انرژی شود.
در این بخش راهکارهایی را به شما ارائه می دهیم که می توانید با کمک آنها از اتلاف انرژی در سیم و کابل جلوگیری کنید. البته این مراحل در زمان ساخت و تولید سیم و کابل ها اهمیت دارند.
سیم های با مقاومت الکتریکی کمتر
استفاده از موادی مانند مس خالص یا آلیاژهای خاص آن و آلومینیوم با خلوص بالا می تواند مقاومت الکتریکی را کاهش دهد و در نتیجه اتلاف انرژی را به حداقل برساند.
استفاده از مواد نانو
استفاده از فناوری نانو برای بهبود ساختار رساناها می تواند به انتقال بهتر جریان الکتریکی کمک کند.
سطح مقطع مناسب
سطح مقطع کابل نکته مهمی است که می تواند باعث اتلاف انرژی یا جلوگیری از اتلاف انرژی در سیم و کابل شود. سطح مقطع باید متناسب با جریان مصرفی انتخاب شود برای مثال کابل های نازک تر جریان بیشتری را تلف می کنند
انتخاب مواد و متریال خوب و مناسب برای عایق بندی برای کاهش گرمای از دست رفته و جلوگیری از حد رفت جریان.
استفاده از کابل هایی با عایق های پیشرفته تر که بهتر با گرما برخورد می کند. عایق هایی مانند (XLPE) که عایقی مدرن است.
مسیر سیم کشی های کوتاه تر به کاهش مقاومت و افت ولتاژ سیم و کابل کمک موثر می کند.
قرار دادن منابع تغذیه و مصرف کننده ها به طور نزدیک به هم در کاهش اتلاف انرژی سیم و کابل تاثیر گذار است.
در انتخاب سیم و کابل باید به ولتاژ محصولات توجه ویژه داشت. برای مثال برای سیستم هایی که از ولتاژ بالایی برخوردار هستند باید از کابل های با رده ولتاژ مناسب استفاده کرد تا از تلفاتی که به دلیل عدم تطابق پیش می آید تاحد امکان جلوگیری کرد.
سیم ها و کابل ها نباید در محیط هایی با گرمای زیاد قرار بگیرند. پیدا کردن راهکاری برای خنک کردن کابل ها می تواند تلفات حرارتی را کاهش دهد پس بنابر این می توان از تهیویه یا سیستم های خنک کننده استفاده کرد.
کابل هایی برای کاهش اتلاف انرژی طراحی شده اند،Low Loss یا High Efficiency که استفاده از این مدل کابل ها باعث کاهش اتلاف انرژی می شود.
استفاده از کابل های شیلد دار، کابل های شیلد دار کابلی است که علاوه بر یک لایه معمولی با یک لایه پوشش از داخل محافظت می شود، این لایه اضافه روی غلاف اولیه سیم های قرار گرفته درون کابل ها استفاده می شود. استفاده از این نوع کابل های شیلد دار در جایی که احتمال تداخل الکترو مغناطیسی بالا است از این تداخل جلوگیری می کند. تداخلات الکترو مغناطیسی یا همان EMI علت اتلاف انرژی است. انواع کابل های شیلد دار کابل شیلد دار قدرت، کابل شیلد دار فرمان و کنترل، کابل شیلد دار افشان، کابل شیلد دار مفتولی،
رعایت فاطمه مناسب و استاندارد با منابع گرما و میدان های مغناطیسی می تواند با جلوگیری از خم شدن بیش از حد سیم ها و کابل ها به کاهش خطرات کمک کند. خم شدن بیش از حد کابل ها و سیم ها باعث افزایش مقاومت می شود. بنابراین نصب صحیح و استاندارد سیم و کابل از اهمیت بالایی برخوردار است.
با انجام تست دوره ای اتصالات و کابل ها به صورت دوره ای و مرتب می توان اتلاف انرژی را کاهش داد.
کابل های فرسوده و آسیب دیده باعث اتلاف انرژ یم یشودبنابر این تعویض این سیم ها و کابل های فرسوده از اتلاف انرژی جلوگیری می کند.
نصب سیستم های پیشرفته و هوشمند برای نظارت بر کارکرد کابل ها و شناسایی نقاطی با اتلاف زیاد.
اتلاف انرژی در سیم و کابل معایبی دارد که این معایب شامل افزایش هزینه ها و کاهش عمر تجهیزات می شود و کارایی تجهیزات و سیستم هارا مختل می کند. بنابر این استفاده از موارد پیشنهادی که در بالا به ور کامل به آن ها پرداختیم می تواند از این اتلاف انرژی جلوگیری کند و برای کاربران صرفه اقتصادی به همراه داشته باشد. آنچه در بهینه سازی سیستم های الکتریکی و کاهش اتلاف انرژی نقش مهمی را ایفا می کند استفاده از فناوری های نوین است.
سخن پایانی
رعایت نکات بالا علاوه بر اینکه باعث کاهش هزینه ها می شود و باعث افزایش پایداری سیستم های الکتریکی باعث بهره وری انرژی هم می شود.
کنتاکتورها یکی از اجزای کلیدی در سیستم های کنترل الکتریکی به شمار می روند و…
انتخاب چراغ مناسب برای محوطه، در طراحی و زیباسازی فضاهای بیرونی موثر است. یکی از…
نقش چراغ های محوطه ای در ایمنی و امنیت پارک ها و مسیرها انواع چراغ…
بهترین فیوزهای مینیاتوری برای استفاده در خانه امنیت سیستم‌های برقی در خانه‌ها یک موضوع مهم…
چراغ های ریلی با دیگر سیستم های نورپردازی چه تفاوتی دارند ؟ در این مقاله،…
ایده های خلاقانه برای نورپردازی ریلی نور پردازی یکی از مهم ترین و با اهمیت…