پایان نامه كابلها و عیب یابی كابلها

پایان نامه كابلها و عیب یابی كابلها

مقدمه

در این فصل به نكاتی در مورد انتخاب كابل پرداخته شده است و ضرایب و جـداول لازم جهت بدست آوردن مقدار جریان نامی كابل تحت شرایط مختلف آورده شده است.

 برای بهره بـــرداری اقتصـادی از كــابلها ، انتخاب بهینه سطح مقطع از اهمیت خاصی برخوردار است . در این بخش عوامل موثر در انتخاب كابل مورد بررسی قرار مــی گیرند. لازم به ذكــر است كه بــرای انتخاب بهینه سطـح مقطع محاسبـــه تلفات و محاسبات اقتصادی نیــز لازم می باشد كــه در اینجا به آن پرداخته نشده است.

1-1-  معیارهای انتخاب كابل

معیارهای انتخاب كابل را می توان بصورت زیر تقسیم بندی نمود :

الف- ولتاژ نامی

ب- انتخاب سطح مقطع با توجه به ظرفیت جریان دهی كابل

ج- در نظر گرفتن افت ولتاژ مجاز

د- تحمل جریان اتصال كوتاه توسط كابل

1-2- ولتاژ نامی

ولتاژ نامی كابـل بایستــی متناسب با سیستمی كه كابل در آن مورد استفاده قرار می گیرد باشد. با توجه به جلد اول و دوم استاندارد كابـلهای مورد استفاده در شبكه توزیع این ولتــاژ بایستی مطابق جدول زیر باشد. 

1-3-  ظرفیت جریان دهی كابلها

در این قسمت عوامل موثــر بر جریان دهی كــابلها مورد بررسـی قرار گرفته و جداول مربوطه ارائه می گردد.

تعیین حد مجاز جریان كابلها به تلفات ایجاد شده در كــابل و نحــوه انتقال گـرمای ایجاد شده به سطح كابل و محیط اطراف بستگی دارد. استاندارد IEC 287 با در نظــر گرفتـن تلفات ایجاد شده در كابل و مقاومت حرارتی لایه های مختلف كابل و زمین در شرایـط مشخـص ، حد مجاز جریان را بدست می دهد. در این قسمت فرض بر این است كه مقدار جریان مجاز كابلها در شرایط مشخص توسط كارخانه سازنده مشخص گردد.

1-3-1- عوامل موثر در ظرفیت نامی جریان كابل

عوامل مهم موثر در ظرفیت نامی جریان كابل را می توان به گروههای زیر تقسیم نمود :

الف- دمـــــا : دما از عوامل مهم تعیین ظرفیت نامی جریان كابل می باشد كه شامل دمای محیط، دمای محل نصب و نیز دمای مجاز برای عایق كابل و ساختار آن می باشد .

ب- طـرح كابل : علاوه بر دمای مجاز عایق كابل، نوع طراحی كابل و لایه های مختلف بكار رفتــه در آن ، در تعیین جریان مجاز كابل دارای اهمیت می باشنـد. این لایه ها چگونگی انتقال حرارت از هادی به سطح بیرونی كابل را مشخص می كنند .

- اندازه گیری ضخامت غلاف سربی

ضخامت غلاف سربی بوسیله یكی از روشهای مشخص شده زیر انجام می گیرد، و این اندازه گیری با صلاحدید كارخانه سازنده بوده و میانگین اندازه گیری شده نباید از 95 درصد مقدار مشخص شــده بیش از 1/0 میلیمتر كمتر باشد. كوچكترین مقدار اندازه گیری شده نباید كمتر از حداقل ضخامت تعیین شده باشد .

الف) روش نواری

اندازه گیری روی یك قطعه از غلاف بطول 50 میلیمتر كه از كابل جدا می شود، انجام می پذیرد. قطعه مزبور بایستی در طول بریده شده و به دقت تخت گردد. بعد از تمیز كردن قطعه مورد آزمایش ، اندازه گیری در طول محیط غلاف انجام می گیرد . برای اطمینان از اینكه حداقل ضخامت اندازه گیری شده است، ‌فاصله اندازه گیری نباید از 10 میلیمتر نسبت به لبه غلاف كمتر باشد . اندازه گیری باید با ریز سنج [1] با قطر قسمت مسطـــح 4 تا 8  میلیمتر و دقت 01/0  میلیمتر صورت پذیرد.

ب) روش حلقه ای

اندازه گیری روی حلقه ای از غلاف كه با دقت جدا شده است انجام می شود. ضخامت در چندین نقطه مختلف محیط حلقه اندازه گیری می شود تا اطمینان حاصل شود كه حداقل ضخامت اندازه گیری شده است . اندازه گیری باید توسط ریز سنج دارای یك نوك مسطح [2] و یك نوك ساچمه ای [3] یا یك نوك مسطح و یك نوك مستطیل تخت [4] به پهنای 8/0 میلیمتر و طول 4/2 میلیمتر و با دقت  01/0  میلیمتر انجام شود . ضمنــاً نوك ساچمه یا مستطیل شكل تخت در داخل حلقه قرار می گیرد.

3-4-9- اندازه گیری مفتولها و نوارهای زره بندی

3-4-10- اندازه گیری روی مفتولها

قطر مفتولهای گرد و ضخامت مفتولهای تخت باید توسط ریز سنج كه دارای دو نوك تخت است و با دقت 01/0  میلیمتر انجام شود. برای مفتولهای گرد و اندازه گیری در جهت عمود بر هم در یك محل باید صورت گرفته و متوسط این دو مقدار قطر مفتول در نظر گرفته شود.

3-4-11- اندازه گیری روی نوارها

برای نوارهای تا عرض 40 میلیمتر ، ضخامت باید در مركز عرض نوار انجام شود. برای نوارهای پهن تر اندازه گیری به فاصله 20 میلیمتر از هر لبه نوار انجام شده و متوسط مقادیر خوانده شده بعنوان ضخامت در نظر گرفته شود . اندازه گیــری باید بوسیلــه ریز سنج با دو نوك تخت و با دقت 01/0  میلیمتر صورت پذیرد .

[1] -Micrometer [2] -Flat Nose [3] -Ball Nose [4] - Flat Rectangular Nose

                                                      فهرست عناوین

عنـــوان                                                                                                                                                    صفحـــه

مقدمه و تشكر                                                                                                             1

فصل اول : معیارهای انتخاب كابل                                                                                           2                                                             

مقدمه                                                                                                                       3                     

 معیارهای انتخاب كابل                                                                                                    3

ولتاژ نامی                                                                                                                   3            

ظرفیت جریان دهی كابلها                                                                                                4

عوامل موثر در ظرفیت نامی جریان كابل                                                                                4

افت ولتاژ                                                                                                                    6

تحمل جریان اتصال كوتاه توسط كابل                                                                                    7

كابلهای توزیع قدرت                                                                                                        9

جریان های اتصال كوتاه غیرمتقارن                                                                                      13

نیروهای الكترومغناطیسی و پاره شدن كابل                                                                           16

اثرات ترمودینامیكی                                                                                                        16

طراحی مفصلها و سركابلها                                                                                              17

اختلاف بین هادیهای مسی و آلومینیومی                                                                              17

شرایط نصب و كابل كشی                                                                                                18

پیوست الف) ظرفیت جریان قابل حمل توسط كابلهای توزیع با عایق PVC                             19

پیوست ب) ظرفیت جریان قابل حمل توسط كابلهای توزیع با عایق XLPE                             23

فصل دوم : استاندارد كابلهای فشار ضعیف توزیع                                                                28

مقدمه                                                                                                                         29

كلیات                                                                                                                          29

ولتاژ نامی                                                                                                                     30

تركیب غلاف                                                                                                                  30

تعاریف مربوط به آزمونها                                                                                                     30 

شرایط آزمون                                                                                                                 31

آزمونهای معمول                                                                                                             31

آزمونهای ویژه                                                                                                                33

آزمونهای نوعی- الكتریكی                                                                                                  38

آزمونهای نوعی- غیر الكتریكی                                                                                             40

آزمونهای الكتریكی بعد از نصب                                                                                             47

جداول                                                                                                                          48

پیوست الف) حداكثر مقاومت كابلهای تك رشته و چند رشته                                                           56

فصل سوم : استاندارد كابلهای فشار متوسط توزیع                                                             58

مقدمه                                                                                                                          59

مواد عایقی                                                                                                                    59

شرایط آزمون                                                                                                                   59

آزمونهای معمول                                                                                                               60

آزمونهای ویژه                                                                                                                  63

آزمونهای نوعی- الكتریكی                                                                                                    69

آزمونهای نوعی- غیر الكتریكی                                                                                               74

آزمونهای الكتریكی بعد از نصب                                                                                              81

جداول                                                                                                                          82

پیوست الف) روش محاسبه فرضی برای ابعاد و پوششهای محافظ                                                    90

پیوست ب) آزمونهای ضربه بر روی كابلها و وسایل جانبی آن                                                            98

فصل چهارم :كابل كشی و شرایط نصب كابل                                                                    101

مقدمه                                                                                                                        102

حداقل دما برای نصب كابل                                                                                                 102

حداقل شعاع خمش                                                                                                        102

كشش مجاز كابل                                                                                                           103

روشهای مختلف كابل كشی                                                                                              104

توصیه های عمومی درباره كابل كشی                                                                                  105

كابل كشی در داخل پست                                                                                                109

كابل كشی در خارج از پست                                                                                              111

روشهای مختلف كشیدن كابل                                                                                            116

فصل پنجم : عیب یابی كابل                                                                                                                        120

مقدمه                                                                                                                        121

ترتیب آزمایش                                                                                                                121

شناسایی و تشخیص یك عیب كابل                                                                                      122

محدود كردن مقاومت عیب                                                                                                 122

تعیین محل مقدماتی عیب                                                                                                 124

تعیین محل دقیق عیب                                                                                                     125 

تشخیص عیب های غلاف كابل و عیب یابی آنها در كابلهای ولتاژ متوسط                                           128

مزایای اجرای عملیات آزمایش غلاف كابل                                                                               128

عیب یابی مقدمای غلاف كابل                                                                                            129 

تعیین محل دقیق عیبهای غلاف                                                                                          131 

نتیجه گیری                                                                                                                 136 

مراجع                                                                                                                       137