انواع مختلفی کابل و سیم جهت انتقال برق استفاده می‌شود که کابل برق زمینی و هوایی هم جز آن‌ها محسوب می‌شوند. اکثر کابل‌هایی که در خطوط انتقال برق مشاهده کرده‌ایم کابل هوایی هستند چراکه کابل زمینی در معرض دید نمی‌باشد. هرکدام از کابل‌های زمینی و هوایی کاربرد خاص خود را دارند. تفاوت کابل زمینی و هوایی در محل قرار گرفتن آن‌ها است، کابل هوایی در ارتفاع چندین متری از زمین نصب می‌شود درحالی که کابل زمینی در داخل زمین قرار می‌گیرد. هرکدام از این کابل‌ها در مناطق خاصی با توجه به شرایط محیط مورد نظر کاربرد دارند.
کابل زمینی
از کابل زمینی برای انتقال و توزیع برق در شرایطی که امکان آن به دلیل غیر عملی بودن، دشوار و یا خطرناک بودن از طریق هوایی وجود ندارد، استفاده می‌شود. هزینه تولید و نصب کابل به صورت زمینی بالاتر از کابل هوایی است و بیشتر در مناطقی با جمعیت بالا، کارخانه‌ها و همچنین به عنوان کابل تلفن از آن استفاده می‌شود. کابل زمینی در داخل کانال‌های مخصوص در زیر زمین و یا به صورت مستقیم در داخل خاک دفن می‌شود. انواعی کابل زمینی متناسب با ولتاژهای مخصوص تولید می‌شوند. در اطراف نیروگاه‌ها، پست‌ها و گذرگاه آب امکان استفاده از کابل هوایی وجود ندارد و در چنین مناطقی کابل زمینی اولويت دارد.
در حال حاضر پیشرفت زیادی در دانش تولید کابل زمینی صورت گرفته و به ایمن‌ترین شکل، امکان انتقال برق در فواصل کوتاه و بلند وجود دارد. کابل زمینی از یک هسته به عنوان هادی ساخته شده است که معمولا از جنس مس است. البته در حال حاضر از آلومینیوم هم به عنوان هادی استفاده می‌شود. در اطراف این هسته پوششی محافظ فلزی از جنس آلومینیوم، سرب و یا آلیاژهای دیگر به منظور جلوگیری از نفوذ رطوبت قرار می‌گیرد. کابل‌های زمینی بر اساس جنس به چندین دسته تقسیم می‌شوند.
انواع کابل زمینی از نظر جنس
- کابل تسمه‌ای: در این نوع کابل هادی‌ها توسط تسمه‌ای به هم متصل می‌شوند. همچنین در کابل تسمه‌ای هر هادی توسط کاغذ دی الکتریک مخصوص عایق شده است. به دلیل تحت فشار بودن کابل در زیر زمین، امکان استفاده از این نوع کابل در ولتاژهای بالاتر از ۱۱ کیلو ولت به دلیل افت قدرت دی الکتریک توصیه نمی‌شود.
- کابل اسکرین: خود به دو دسته Type و S.L تقسیم می‌شود. کابل H.Type دارای سه هسته است که توسط کاغذ مخصوص عایق شده اند. روی این هسته‌ها با پوشش فلزی سوراخ دار پوشانده می‌شود و سه هسته فلزی از این طریق با هم در تماس هستند. سه هسته کابل توسط نوار فلزی به هم متصل شده و با استفاده از غلاف سربی محافظت می‌شوند. کابل S.L شبیه به کابل H است اما در آن از غلاف استفاده نمی‌شود. در این کابل انعطاف‌پذیری بالایی وجود دارد اما این نوع کابل فقط تا ولتاژ ۶۶ کیلو ولت قابل استفاده است.
- کابل فشار: در ولتاژهای بالاتر از ۶۶ کلیو ولت امکان اسیب دیدگی در کابل‌های زمینی جامد وجود دارد. بنابراین در این موارد از کابل‌های فشار که توسط روغن، گاز و نفت پر شده اند، استفاده می‌شود.
مزایا و معایب کابل زمینی
کابل‌های زمینی مزایا و معایبی دارند که شامل موارد زیر است:
مزایای کابل زمینی
- کابل زمینی توانایی جذب بار برق اضطراری را دارند.
- یک باند کوچک زمین، برای نصب خطوط انتقال برق زمینی کافی است.
- رعد و برق به ندرت به این نوع کابل‌ها آسیب می‌رساند.
- کابل زمینی در برابر شرایط جوی مقاومت دارد.
- امکان دزدی، ارتباط غیر قانونی و خرابکاری در سیستم انتقال برق، در روش زمینی وجود ندارد و این یکی از مهم‌ترین تفاوت بین سیم زمینی و هوایی است.
- میدان الکتریکی و مغناطیسی در کابل زمینی کمتر است و مشکلات سلامتی ناشی از آن کاهش می‌یابد.
- کابل زمینی فاقد مشکلات زیست محیطی بوده و مشکلی در خطوط هوایی پرواز هواپیما ایجاد نمی‌کند.
- امکان خرابی و آسیب در کابل زمینی کمتر است.
معایب کابل زمینی
- احتمال آسیب دیدن کابل به دلیل رشد ریشه درختان و یا حین زلزله وجود دارد.
کابل هوایی
در ادامه برسی تفاوت بین سیم زمینی و هوایی به معرفی کابل هوایی می‌رسیم. کابل هوایی یکی از پرکاربردترین کابل‌هایی است که به طور معمول در اطراف خود آن را مشاهده می‌کنیم. کابل هوایی بر روی دیوار و یا با استفاده از تیر برق نصب می‌شود و بیشتر مناسب مناطقی با جمعیت کم است. ولتاژ عبوری از این نوع کابل بین ۱ تا ۳۶ کیلو ولت است که نسبت به کابل زمینی محدوده پایین‌تری است و همین یکی از مهم‌ترین تفاوت کابل زمینی و هوایی است. در گذشته فقط از مس به عنوان هادی کابل هوایی استفاده می‌شد. در حال حاضر کابل‌های هوایی با هادی آلومینیومی هم تولید می‌شوند که مزیت آن‌ها سبک و مقرون به صرفه بودن است.
انواع کابل هوایی
کابل‌های برق هوایی به دو دسته‌ی کلی کابل هوایی لخت و پوششی تقسیم‌بندی می‌شوند.
کابل هوایی لخت:
هادی این نوع کابل فاقد پوشش عایق می‌باشد و به دلیل سهولت در نصب و هزینه کمتر، به وفور مورد استفاده قرار می‌گیرد. از مهم‌ترین مزایای این کابل‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- هزینه احداث و نگهداری کمتر
- سهولت در عیب‌یابی
- عیب‌یابی با هزینه کمتر و بدون نیاز به افراد متخصص
- سهولت در انشعابات گیری
معایب کابل هوایی لخت:
- فاقد پایداری در برابر باد شدید، طوفان و شرایط جوی
- قطع مکرر ناشی از برخورد شاخه درختان
- امکان آتش‌سوزی به دلیل برخورد شاخه درختان
- ایجاد خطاهای گذرا ناشی از برخورد اجسام خارجی
- توانایی ایجاد انشعابات غیر مجاز
- از بین رفتن زیبایی درون شهرها
- امکان ایجاد خطر جانی برای افراد
کابل هوایی پوشش دار
این کابل‌ها به نسب مدل فاقد پوشش، نو ظهور بوده اما به دلیل افزایش کیفیت در برق رسانی و افزایش ایمنی، به شدت استفاده از آن‌ها در حال گسترش است. هادی این کابل‌ها اکثرا از جنس پلی اتیلن کراس لینک شده XLPE است. مزایای کابل پوشش دار شامل:
- کاهش احتمال آتش‌سوزی
- کاهش ایجاد خطاهای گذرا و دائم در سیستم انتقال برق
- افزایش مقاومت در برابر شرایط جوی
- افزایش ایمنی
- کاهش امکان جداسازی انشعابات غیر مجاز
- کاهش هزینه نگهداری شبکه
- افزایش زیبایی محیط شهری
مهم‌ترین ضعف این نوع کابل، نیاز به یراق‌آلات مخصوص جهت نصب می‌باشد.
تفاوت بین سیم زمینی و هوایی
باتوجه به توضیحات داده شده در مورد ویژگی هر کدام از کابل‌ها، تا حدودی با تفاوت کابل زمینی و هوایی آشنا شده اید. با توجه به تفاوت کابل زمینی و هوایی هرکدام در جای خاصی کاربرد دارند برای مثال:
- بالاتر بودن هزینه نصب کابل زمینی از دیگر تفاوت بین سیم زمینی و هوایی است، بنابراین در خطوط انتقال برق طولانی استفاده از کابل هوایی به صرفه‌تر و مناسب‌تر است.
- از نظر میزان ولتاژ، کابل زمینی تمام محدوده‌ها را شامل می‌شود، اما کابل هوایی فقط ولتاژهای پایین و متوسط را پوشش می‌دهد.
- از نظر سایز، کابل‌های زمینی تنوع بیشتری دارند.
- از دیگر تفاوت کابل زمینی و هوایی این است که هزینه تولید و نصب کابل زمینی به طور متوسط چیزی حدود سه برابر کابل هوایی است.
- کشف خرابی، آسیب دیدگی و در نتیجه تعمیرات کابل زمینی دشوار است.
- از مهم‌ترین تفاوت کابل زمینی و هوایی این است که امکان جداسازی انشعابات غیر مجاز از کابل زمینی بر خلاف کابل هوایی وجود ندارد.
