کابل هوایی نوعی کابل برق است که همانند کابل‌های زمینی برای انتقال جریان برق از یک محل به محل دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
رساناهای استفاده شده در ساختار این کابل‌ها، عموماً از جنس فلزاتی نظیر آلومینیوم و مس است زیرا قابلیت انتقال جریان برق را دارند. در بیشتر موارد آلیاژ و ترکیب دو فلز عنوان شده را برای ساخت کابل هوایی مورد استفاده قرار می‌دهند، چرا که هر یک از این فلزات مزایا و ویژگی‌های خاص خود را دارند.
با این حال امروزه کابل‌های آلومینیومی به علت قیمت ارزان‌تر جایگزین کابل‌های مسی شده‌اند. در سال‌های اخیر استفاده از کابل‌های برق هوایی افزایش چشمگیری را داشته است.
کاربرد اصلی کابل هوایی در محل‌هایی است که امکان کابل‌کشی زمینی در آن‌ها وجود نداشته باشد یا اینکه کابل‌کشی زمینی بسیار دشوار باشد.
مقایسه کابل هوایی با کابل زمینی
در پاسخ به این سوال که کابل هوایی چیست؟ باید اینگونه بیان کرد که هر دو نوع کابل هوایی و زمینی، برای انتقال جریان الکتریکی بین دو یا چند نقطه مورد استفاده قرار می‌گیرند. با این حال این کابل‌ها دارای تفاوت‌هایی نسبت به یکدیگر هستند.
همانطور که می‌دانید انشعابات کابل‌های هوایی به راحتی قابل مشاهده است؛ انشعابات کابل‌های هوایی توسط پایه و ستون‌هایی به یکدیگر متصل می‌شوند.
جنس پایه‌های مورد استفاده برای اتصال این کابل‌ها، عموماً از چوب و یا فلز است. استفاده از کابل هوایی بیشتر در نواحی روستایی و حاشیه شهرها رواج دارد. در حالی که کابل‌های زمینی غیرقابل رؤیت بوده و در زیر زمین دفن شده‌اند. برخلاف کابل هوایی، استفاده از کابل زمینی در مناطق شهری رایج است.
تغییرات زیست محیطی ایجاد شده ناشی از کابل‌کشی هوایی در مقایسه با کابل‌کشی زمینی، بسیار اندک است. لذا در مناطقی که حفظ وضعیت محیط مهم است، استفاده از کابل هوایی توصیه می‌شود.
همچنین، هزینه‌های مربوط به نصب و حتی نگهداری تأسیسات مربوط به کابل‌کشی هوایی نسبت به زمینی پایین‌تر است.
استفاده از کابل‌های هوایی در جاده و مسیرهای کم عرض بجای کابل‌های زمینی توصیه می‌شود؛ کابل‌های هوایی جلوه بصری و ظاهر نامطلوبی را ایجاد می‌کنند مخصوصاً اگر تعداد کابل‌ها در یک منطقه زیاد باشد ولی کابل‌های زمینی به علت مدفون شدن در زیر زمین، جلوه نامطلوب ایجاد نمی‌کنند. همچنین، احتمال قطع شدن جریان برق در کابل‌های هوایی در مقایسه با انواع زمینی بیشتر است، زیر خطوط برق در کابل‌های هوایی احتمال برخورد با اجسام خارجی مثل درختان را دارند.
نصب و راه‌اندازی شبکه خطوط کابل زمینی در مقایسه با کابل هوایی سخت و دشوار است و همچنین هزینه بالایی نیز دارد.
عیب‌یابی و رفع عیوب نیز در کابل‌های زمینی به مراتب از کابل‌های هوایی دشوارتر است. همچنین هزینه‌های مربوط به رفع عیوب نیز در کابل‌های زمینی بیشتر از کابل‌های هوایی است.
ویژگی‌های کابل هوایی
تا اینجا به این موضوع پرداخته شد که کابل هوایی چیست؟ و حالا نوبت به این می‌رسد که چه ویژگی‌هایی دارد؟ ویژگی‌ها و مزایا کابل‌های هوایی سبب شده‌اند تا کابل‌های هوایی در مقایسه با انواع زمینی کاربرد روزافزون داشته باشند. در این بخش به بررسی برخی از مهم‌ترین این ویژگی‌ها پرداخته شده است:
- نصب شبکه کابل‌های هوایی به سهولت و آسانی صورت می‌گیرد.
- یافتن ایرادات و نقایص در کابل‌های هوایی به مراتب راحت‌تر است. ضمن آنکه، رفع عیب و نواقص این کابل‌ها نیز به‌راحتی و با کمترین هزینه انجام می‌شود.
- شایان به ذکر است که ایجاد و توسعه انشعابات در کابل‌های هوایی به سهولت انجام می‌پذیرد. همچنین هزینه‌های مربوط به انشعاب‌گیری نیز در این نوع کابل‌ها پایین است.
- کابل هوایی هزینه نصب و نیز راه‌اندازی پایین‌تری را نسبت به کابل‌های زمینی دارد.
- رسانایی الکتریکی بالا و وزن پایین در واحد حجم از دیگر ویژگی‌های کابل هوایی است.
- کابل‌های برق هوایی همچنین استحکام کششی بالایی را در برابر فشارهای مکانیکی دارند.
موارد گفته شده از مهم‌ترین ویژگی‌های کابل‌های هوایی هستند، باید در نظر داشت که این کابل‌ها ضمن دارا بودن ویژگی و مزیت‌های فوق، معایبی نظیر؛ پایداری پایین در برابر شرایط جوی نامساعد ( طوفان، وزش باد شدید و …)، آسیب‌پذیری بالا به علت احتمال برخورد با اجسام خارجی، احتمال به سرقت رفتن و … را نیز دارند.
انواع کابل هوایی
کابل‌های هوایی از نظر شکل و ساختار به دو دسته تقسیم می‌شوند؛ کابل هوایی با رسانا (هادی) لخت، کابل هوایی با رسانای روکش‌دار. در ادامه به بررسی دقیق انواع کابل هوایی می‌پردازیم.
1-کابل هوایی با رسانای لخت
این نوع از کابل‌های هوایی در انواع مسی و آلومینیومی( AAC, ACSR, AAAC ) طراحی و تولید شده‌اند. کابل‌های هوایی رسانا لخت بیشتر برای انتقال و توزیع جریان برق با ولتاژ پایین مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- کابل هوایی رسانا لخت آلومینیومی AAC؛ رسانای AAC، از رشته‌های آلومینیومی با خلوص بالا (99.7 درصد) تولید می‌شود.
این کابل‌ها دارای مزیت‌هایی مانند؛ کاهش وزن کابل در واحد طول، طول عمر بالا، مقاومت بالا در برابر خوردگی و رطوبت، سهولت در نصب و … هستند. مقاومت کششی پایین از اصلی‌ترین عیوب این نوع از کابل‌های هوایی محسوب می‌شود.
- کابل هوایی رسانا لخت آلومینیومی ACSR؛ در ساختار این نوع از کابل‌ها از فلز آلومینیوم در بخش بیرونی و فولاد در بخش داخلی رسانا استفاده می‌شود تا مقاومت فیزیکی آن افزایش یابد.
- کابل هوایی رسانا لخت آلومینیومی AAAC؛ ساختار این نوع رساناها متشکل از چند لایه آلیاژ آلومینیوم است که در مرکز آن‌ها یک سیم با سطح مقطع گرد قرار دارد. هادی‌های AAAC دارای مزیت و ویژگی‌های بسیاری نسبت به انواع دیگر رساناهای آلومینیومی هستند، که سبب قیمت بالای آن‌ها شده است.
2- کابل هادی با رسانای روکش‌دار
در سال‌های اخیر استفاده از کابل‌های هادی روکش‌دار در مقایسه با انواع لخت، افزایش یافته است.
مزایایی از قبیل افزایش سطح ایمنی باعث کاربرد روزافزون این نوع از کابل‌ها در خطوط و سیستم‌های انتقال برق شده است. امروزه این کابل‌ها در انواع؛ رسانا روکش‌دار CCT، CC، کابل‌های فاصله‌دار و کابل‌های خود نگهدار به بازار عرضه شده‌اند.
تفاوت اصلی بین انواع کابل هوایی روکش‌دار در تعداد و همچنین قطر لایه‌های موجود در ساختار آن‌ها است.
شایان به ذکر است که کابل‌های روکش‌دار توانایی حفاظت از جان افراد در برابر برق گرفتگی را ندارند، بلکه این کابل‌ها تنها می‌توانند احتمال اتصالات برق را کاهش داده و یا از بین برند.
روکش‌های استفاده شده در ساختار این کابل‌ها عموماً از پلیمرهای مقاوم در برابر شرایط جوی محیطی، فشارهای مکانیکی و … می‌باشند.
به طور معمول پلیمرهایی مانند پلی‌اتیلن کراس لینک شده به عنوان روکش در این کابل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
حال که به سوال کابل هوایی چیست؟ پاسخ داده شد و ویژگی‌ها، مزایا و معایب آن مورد بررسی قرار گرفت، شما می‌توانید به راحتی گزینه مناسب را با توجه به نیاز خود انتخاب نمایید و بدون نگرانی استفاده کنید.