انواع سیم برق زیرزمینی، عایق پی وی سی و سیم PV توضیح داده شده است

انواع سیم برق زیرزمینی: مروری عملی

سیم کشی های الکتریکی زیرزمینی باید در مقابل مجموعه ای از تنش های اساسی متفاوت از تاسیسات روی زمین مقاومت کنند - فشار پایدار خاک، رطوبت ورودی، نوسانات دما و در برخی موارد تماس مستقیم با مواد شیمیایی خورنده خاک. انتخاب نوع کابل مناسب یک الزام ایمنی و انطباق است، نه صرفاً یک اولویت مشخصات. متداول ترین انواع سیم برق زیرزمینی مشخص شده عبارتند از:

• کابل UF-B (فیدر زیرزمینی). - یک کابل هسته جامد با یک روکش بیرونی PVC مقاوم در برابر رطوبت، که برای دفن مستقیم بدون مجرا رتبه بندی شده است. معمولاً برای مدارهای مسکونی در فضای باز مانند روشنایی باغ، ساختمان های بیرونی و برق چشم انداز استفاده می شود. درجه ولتاژ معمولاً 600 ولت است و در زیر UL 493 ذکر شده است.
• کابل USE-2 (ورودی خدمات زیرزمینی). - دارای درجه بندی برای دفن مستقیم و مکان های مرطوب، با ژاکت عایق حرارتی مقاوم در برابر دمای عملیاتی بالاتر (تا 90 درجه سانتیگراد). اغلب برای کاربردهای ورودی خدمات برای اتصال ترانسفورماتورهای برق به پانل های متر مسکونی استفاده می شود.
• سیم THWN-2 / XHHW-2 در کانال - هادی های مجزا از لوله PVC یا فلزی سفت و سخت که در زیر زمین مدفون شده اند کشیده می شوند. THWN-2 از عایق ترموپلاستیک استفاده می کند. XHHW-2 از پلی اتیلن متقاطع (XLPE) استفاده می کند. هر دو برای مکان های مرطوب و 90 درجه سانتیگراد رتبه بندی شده اند. این روش جایگزینی آسان تر هادی ها در آینده را بدون حفاری ارائه می دهد.
• کابل MV (ولتاژ متوسط). - برای توزیع برق و کاربردهای صنعتی که در ولتاژ 5 تا 35 کیلوولت کار می کنند. معمولاً از عایق XLPE روی یک هادی مسی یا آلومینیومی رشته‌ای استفاده می‌کند، با یک ژاکت خنثی متحدالمرکز و بیرونی که برای دفن مستقیم درجه بندی شده است.
• کابل زرهی (SWA / AWA) - کابل‌های زره‌دار با سیم فولادی یا سیم‌های آلومینیومی محافظت مکانیکی در برابر حفاری تصادفی و آسیب جوندگان ارائه می‌کنند. رایج در استانداردهای اروپایی (IEC) و تاسیسات صنعتی در سراسر جهان.

نیازهای عمق دفن بسته به نوع کابل و حوزه قضایی متفاوت است. در ایالات متحده، NEC ماده 300.5 حداقل عمق دفن را مشخص می کند 24 اینچ برای هادی های مدفون مستقیم در مدارهای 120/240 ولت مسکونی، در صورت محصور شدن در لوله فلزی سفت و سخت یا فلزی متوسط، به 12 اینچ کاهش می یابد. همیشه قبل از نصب اصلاحات محلی را بررسی کنید.

عایق سیم پلی وینیل کلراید: ویژگی ها، درجه ها و محدودیت ها

عایق سیم پلی وینیل کلراید (PVC). پرکاربردترین ماده دی الکتریک در صنعت سیم و کابل جهانی است. تسلط آن از ترکیبی از هزینه مواد خام کم، پردازش اکستروژن ساده و طیف گسترده ای از خواص الکتریکی و مکانیکی قابل دستیابی از طریق ترکیب حاصل می شود.

خواص اصلی الکتریکی

پی وی سی یک عایق الکتریکی موثر با قدرت دی الکتریک معمولاً در محدوده است 15-40 کیلو ولت بر میلی متر بسته به فرمول ترکیبی. مقاومت حجمی بیش از 10¹² Ω·cm در گریدهای استاندارد است که آن را برای کاربردهای ولتاژ پایین و متوسط ​​تا 1000 ولت AC مناسب می کند. ثابت دی الکتریک آن (گذردهی) تقریباً 3.0-8.0 برای سیم کشی برق قابل قبول است اما استفاده از آن را در کاربردهای سیگنال فرکانس بالا که در آن موادی مانند PTFE یا پلی اتیلن ترجیح داده می شود محدود می کند.

رتبه بندی دما و محدودیت های حرارتی

ترکیبات عایق پی وی سی استاندارد برای عملکرد مداوم درجه بندی می شوند 60 تا 90 درجه سانتی گراد بسته به فرمول و فهرست بندی خاص. در دماهای بالاتر از 105 درجه سانتیگراد، PVC شروع به نرم شدن می کند، مهاجرت نرم کننده تسریع می شود و یکپارچگی عایق طولانی مدت تخریب می شود. این سقف حرارتی دلیل اصلی عدم استفاده از PVC در محیط های صنعتی با دمای بالا یا محفظه های موتور است، جایی که پلی اتیلن متقاطع (XLPE) یا عایق سیلیکونی ترجیح داده می شود.

عملکرد در دمای پایین

پی وی سی معمولی زیر تقریباً 10- تا 20- درجه سانتیگراد شکننده می شود که استفاده از آن را در تاسیسات بیرونی با آب و هوای سرد محدود می کند. ترکیبات PVC با دمای پایین که با بارگذاری نرم‌کننده بالاتر فرموله شده‌اند، انعطاف‌پذیری را تا -40 درجه سانتیگراد افزایش می‌دهند، اما با افزایش هزینه و با مقداری کاهش سختی مکانیکی.

ضد شعله و دود

پی وی سی به دلیل محتوای کلر خود که به عنوان یک سرکوب کننده شعله مبتنی بر هالوژن عمل می کند، ذاتاً ضد شعله است. این یک مزیت قابل توجه در کاربردهای سیم کشی ساختمان است. با این حال، زمانی که پی وی سی می سوزد، تولید می کند گاز هیدروژن کلرید (HCl) و دود متراکم که برای تجهیزات الکترونیکی خورنده و در سناریوهای تخلیه محدود خطرناک هستند. این امر باعث توسعه ترکیبات LSZH (هالوژن کم دود صفر) برای تونل ها، مراکز داده و زیرساخت های حمل و نقل عمومی شد.

سیم PV چیست؟ تعریف، استانداردها و چرایی تفاوت آن با کابل استاندارد

سیم PV - مخفف سیم فتوولتائیک - یک کابل تک هادی است که به طور خاص برای استفاده در سیستم‌های فتوولتائیک خورشیدی، عمدتاً برای اتصال پانل‌های خورشیدی به ترکیب‌کننده‌ها، اینورترها و سایر اجزای تعادل سیستم طراحی شده است. قابل تعویض با سیم ساختمانی همه منظوره نیست و استفاده از انواع کابل نادرست در تاسیسات PV هم نقض کد و هم خطرات قابلیت اطمینان طولانی مدت ایجاد می کند.

استانداردها و فهرست های کلیدی

در ایالات متحده، سیم PV در زیر فهرست شده است UL 4703 ، که ساختار، مواد عایق و الزامات آزمایش را تعریف می کند. این امتیاز برای:

• ولتاژ: سیستم های 600 ولت یا 1000 ولت (با انواع 1500 ولت که به طور فزاینده ای برای نصب در مقیاس ابزار در دسترس هستند)
• دما: 90 درجه سانتی گراد در مکان های مرطوب، 150 درجه سانتی گراد در مکان های خشک - به طور قابل توجهی بالاتر از سیم استاندارد THWN-2
• مقاومت در برابر نور خورشید: برای قرار گرفتن در معرض طولانی مدت UV بدون تخریب عایق رتبه بندی شده است
• دفن مستقیم: زمانی مجاز است که لیست کابل آن را مشخص کند، و آن را برای اجرای بین جعبه های ترکیب کننده آرایه نصب شده روی زمین و اینورترها مناسب می کند.

عایق کاری و ساخت ژاکت

سیم PV از a پلی اتیلن متقاطع (XLPE) یا الاستومر ترموپلاستیک پیوندی متقاطع (XLTE) سیستم عایق، که عملکرد حرارتی و پایداری اشعه ماوراء بنفش را فراهم می کند که PVC نمی تواند در معرض قرار گرفتن مداوم در فضای باز مطابقت داشته باشد. رسانا معمولاً مس قلع‌دار رشته‌ای ریز است که انعطاف‌پذیری را در حین نصب روی سقف‌های بزرگ یا آرایه‌های زمین بهبود می‌بخشد و در برابر خوردگی در محیط‌های مرطوب مقاومت می‌کند.

برخلاف USE-2، که در برخی از کاربردهای PV نیز مجاز است، سیم PV تحت UL 4703 تنها یک هادی است و نیازی به پوشش خارجی جداگانه ندارد - عایق خود به عنوان لایه بیرونی عمل می کند. این باعث کاهش قطر و وزن می شود، که یک مزیت در مسیریابی از طریق سیستم های قفسه بندی است.

سیم PV در مقابل USE-2: آنچه NEC اجازه می دهد

ماده 690.31 NEC هر دو سیم PV فهرست شده در UL 4703 و USE-2 را برای سیم کشی در فضای باز در معرض منبع DC و مدارهای خروجی سیستم های فتوولتائیک مجاز می کند. با این حال، سیم PV is the more commonly specified option در تاسیسات صنعتی و تجاری مدرن، زیرا درجه حرارت بالاتر آن اجازه می دهد تا ampacity بیشتر در محاسبات پر کردن مجرا، کاهش تعداد هادی ها یا مجراهای مورد نیاز برای خروجی سیستم معین. برای پروژه های در مقیاس ابزار، این به طور مستقیم به صرفه جویی در هزینه مواد و نیروی کار ترجمه می شود.

انتخاب بین انواع سیم: کاربردهای زیرزمینی و خورشیدی در کنار هم

پروژه‌هایی که مسیرهای زیرزمینی را با تولید خورشیدی ترکیب می‌کنند - مانند آرایه‌های PV روی زمین که یک پنل فرعی ساختمان را تغذیه می‌کنند - به هماهنگی دقیق انواع سیم‌ها در بخش‌های سیستم نیاز دارند. یک نصب معمولی روی زمین ممکن است از موارد زیر استفاده کند:

• سیم PV (UL 4703) از خروجی‌های رشته‌های پانل گرفته تا جعبه‌های ترکیب‌کننده، از طریق ساختار قفسه‌بندی عبور کرده و در معرض نور خورشید قرار می‌گیرند
• سیم USE-2 یا PV در مجرا برای DC زیرزمینی که از جعبه ترکیب کننده تا ساختمان اینورتر اجرا می شود
• THWN-2 در مجرای برای خروجی AC از اینورتر به نقطه اتصال برق یا پانل ساختمان
• UF-B برای هر مدار انشعاب ولتاژ پایین کمکی (روشنایی امنیتی، محفظه تجهیزات مانیتورینگ) اگر دفن مستقیم بدون مجرا ترجیح داده شود.

عدم تطابق انواع سیم در این مناطق - به عنوان مثال، استفاده از سیم استاندارد THHN که در فضای باز در یک آرایه PV قرار دارد - باعث ایجاد عدم انطباق با کد و تسریع تخریب عایق ناشی از قرار گرفتن در معرض UV و چرخه حرارتی می شود. همیشه بررسی کنید که فهرست هر هادی با محیط نصب آن مطابقت دارد قبل از نهایی کردن طراحی

برای تصمیم‌گیری در مورد خرید، خریداران باید گزارش‌های آزمایش کابل را درخواست کنند که وضعیت فهرست UL، خلوص هادی (مس برهنه یا قلع‌شده)، و تعداد رشته‌ها را تأیید کند. برای تأسیسات زیرزمینی در خاک‌های خورنده یا با رطوبت بالا، مشخص کردن رساناهای قلع‌بندی شده و تأیید سازگاری ترکیب پوشش با شیمی خاک محلی، قابلیت اطمینان طولانی‌مدت معنی‌داری را با حداقل هزینه اضافی در مرحله طراحی اضافه می‌کند.