علت داغ شدن کابل برق چیست؟

در این نوشتار، نکاتی را پیرامون علت افزایش بیش از حد گرما یا اصطلاحاً داغ شدن کابل برق 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 کابل های 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، آگاهی از حد و حدود دمای مجاز سیم و کابلهای برق و 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. مهمترین دلیلی که برای سیمهای عایقدار و کابلهای برق حداکثر دمای مجاز تعیین میشود، پیشگیری از آسیب عایق و روکش آنهاست.

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 کابل های 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+ C°
• لاستیکهای مصنوعی EPR یا EPDM: حداکثر 90+ سلسیوس
• EVA یا اتیل وینیل استات: 110+ تا 125+ C°
• SiR یا سیلیکون رابر: 180+ تا 200+ سلسیوس

اگر دمای عایق و روکش کابلهای برق از این مقادیر 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 کابل های 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:

1. عبور جریان الکتریکی بیش از ظرفیت آمپری از سیم و کابل
2. غیر استاندارد بودن بخش رسانای کابل و سیم برق
3. اتصالات سست

اگر جریانی بیش از آمپر مجاز از یک سیم یا کابل برق عبور نماید، طبیعتاً شاهد گرم شدن عایق و روکش آن خواهیم بود. هادی کابلهای برق چه 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 اگر سیم یا کابل برق غیر استاندارد باشند و بخش رسانای آنها به دلیل سایز واقعی کمتر یا وجود ناخالصی، دارای مقاومت الکتریکی بیش از مقدار معین در استاندارد خواهد بود. این موضوع نیز تلفات گرمایی را افزایش خواهد داد و سبب داغ شدن سیم یا کابل برق خواهد گشت.

استفاده نکردن از تجهیزات ارتباطی استاندارد در سیمکشی و کابلکشیها و شُل بودن اتصالات هم یکی دیگر از دلایل مهم داغ شدن سیم و کابلهای برق در حین کار است.

اگر در ارتباط میان کابلها و سیمهای برق با یکدیگر و با سایز تجهیزات الکتریکی، 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 میشود 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 کابل های برق به طور ایمن به کار خود در برقرسانی ادامه دهند 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 گفتیم، 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 بار و اتصال کوتاه
• خرید سیم و کابل های استاندارد، مطمئن و مرغوب
• کابلکشی مطابق با استاندارد و به کارگیری تجهیزات مناسب در اتصالات
• انجام بازدیدها و سرویس های پیشگیرانه

با رعایت این موارد، درصد قابل توجهی از علل ازدیاد غیر مجاز دمای کابل های برق و داغ شدن آنها از بین خواهند رفت.

گفتن این نکته خالی از لطف نیست که بخشی از افزایش دمای سیم و کابلهای برق ممکن است منتج از علل محیطی و پیرامونی باشد. مثلاً مجاورت با اجسام داغ، محیط گرم یا قرارگیری در معرض تابش مستقیم آفتاب. انتخاب صحیح کابل بر اساس شرایط محیط نصب، در حفاظت از کابلها در برابر افزایش دمای خارجی نیز مؤثر خواهد بود.

همچنین در مورد کابل های فشار قوی، امکان استفاده از فیبر نوری به عنوان مبدل سنجش دمای توزیع شده یا DTS; Distributed Temperature Sensing وجود دارد. این فیبرها ممکن است در کانال کابلهای قدرت و یا در تماس با آنها نصب شوند.

این سامانه با حسگرهای توزیع شدۀ خود، دائماً دمای کابل و اطراف آن را اندازه گیری میکند. از این مسیر، امکان پایش حرارتی کابل و تغییرات پارامترهای دمایی محیطی برای بهره برداران فراهم خواهد شد.