کابل‌های پر از روغن

تعریف
کابل پر از روغن به کابلی گفته می‌شود که در آن روغن با ویسکوزیته پایین تحت فشار نگهداری می‌شود، یا در خود جامه کابل یا در لوله حاوی قرار دارد. در تمام شرایط بار متغیر، روغن موجود در کابل فضاهای خالی را در کاغذ تر با روغن پر می‌کند. به طور تاریخی، روغن‌های معدنی معمولاً استفاده می‌شدند، اما در سال‌های اخیر، آلکیلات‌ها مانند بنزن دسیل خطی و بنزن نونیل شاخه‌دار محبوبیت یافته‌اند. این به دلیل ویسکوزیته پایین آنها و توانایی جذب بخار آب آزاد شده در طول زمان پیری سلولز است.
کابل‌های پر از روغن برای انتقال برق در مسافت‌های طولانی یا در مکان‌هایی که کابل‌های هوایی غیرعملی هستند، مانند زیرآب (مثلاً در دریاها)، در نیروگاه‌های هیدروالکتریک زیرزمینی یا در زیرстан‌های برق با موانع آبی استفاده می‌شوند.

مزایای کابل‌های پر از روغن

فشار داخل کابل با اتصال کانال روغن کابل به یک مخزن روغن حفظ می‌شود. برای حفظ فشار، کانال روغن در فاصله‌ای از مخزن روغن قرار داده می‌شود. فشار روغن تشکیل فضاهای خالی در عایق را کاهش می‌دهد. در مقایسه با کابل‌های جامد، کابل‌های پر از روغن مزایای زیر را ارائه می‌دهند:

• می‌توانند تنش الکتریکی عملیاتی بیشتری تحمل کنند.

• دارای دمای عملیاتی بالاتر و ظرفیت جریان بیشتری هستند.

• کیفیت ترکیب آنها بهتر از کابل‌های جامد است.

• ترکیب حتی بعد از فرآیند جامه‌برداری می‌تواند انجام شود.

• تشکیل فضاهای خالی حذف می‌شود.

• اندازه آنها کوچکتر از کابل‌های پر از جامد است زیرا لایه عایقی آنها رقیق‌تر است.

• علائم نقص می‌توانند از طریق نشت روغن به راحتی شناسایی شوند.

انواع کابل‌های پر از روغن

کابل‌های پر از روغن عمدتاً به سه نوع تقسیم‌بندی می‌شوند:

• کابل روغنی دایره‌ای خودپایدار

• کابل مسطح خودپایدار

• کابل لوله‌ای

• کابل روغنی خودپایدار

برای کابل‌های روغنی خودپایدار، مساحت مقطعی رسانه حدود ۱۵۰ تا ۱۸۰ میلی‌متر مربع و از سنگ تنی ساخته شده است. قطر کانال‌های روغن در این کابل‌ها حدود ۱۲ میلی‌متر است. این نوع کابل عمدتاً برای ولتاژهای تا ۱۱۰ تا ۲۲۰ کیلوولت استفاده می‌شود.
مزایای کابل‌های روغنی خودپایدار
در مقایسه با سایر کابل‌های روغنی، کابل‌های روغنی خودپایدار مزایای زیر را ارائه می‌دهند:

• وجود کانال‌های روغن اجازه می‌دهد که اندازه رسانه کوچکتر باشد.

• نصب آسان است.

• هزینه‌ها کمتر است.

• به جای پمپ‌ها، فقط مخازن روغن برای عملیات نیاز است.

• به دلیل این مزایا، کابل‌های روغنی خودپایدار به طور گسترده استفاده می‌شوند.

کابل روغنی مسطح

در کابل‌های روغنی مسطح، سه هسته عایق‌بندی شده به صورت افقی کنار هم قرار داده می‌شوند. مواد فیلتر وجود ندارد؛ بلکه فضا با روغن تحت فشار پر می‌شود. طرف‌های مسطح جامه سرب با نوارهای فلزی سخت یا باندها و سیم‌های پیچیده تقویت می‌شوند. باندهای پشتیبان دارای لبه‌های فرورفتگی‌دار هستند تا انعطاف‌پذیری کابل را افزایش دهند.

هنگامی که کابل بارگیری می‌شود، دمای آن افزایش می‌یابد و روغن منبسط می‌شود و طرف‌های مسطح جامه را کمی تغییر می‌دهد. هنگامی که بار کاهش می‌یابد، روغن انقباض می‌یابد و باندهای انعطاف‌پذیر تحرکات را کاهش می‌دهند. این کمک می‌کند تا تشکیل فضاهای خالی در عایق در طول خنک‌سازی کاهش یابد.

این کابل‌ها دارای کانال‌های روغنی هستند که به طور کامل با روغن پر شده‌اند. روغن تحت فشار نگهداری می‌شود با قدرت ۱۸۰ کیلوولت بر سانتی‌متر. در این نوع کابل، تمام فضاهای آزاد بین هسته‌ها برای جریان روغن در دسترس هستند. روغن فضاهای آزاد در داخل عایق را پر می‌کند و بدین ترتیب قدرت عایق را افزایش می‌دهد.

مخازن روغن در فواصل مناسب در طول مسیر کابل قرار داده می‌شوند تا حرارتی را که در طول بارگیری تولید می‌شود، جذب کنند. هنگامی که کابل بارگیری می‌شود، گرمای تولید شده روغن را از کابل به مخازن روغن می‌راند. به طور معکوس، هنگامی که بار کاهش می‌یابد، روغن به کابل بازمی‌گردد. این مکانیسم به طور موثر تشکیل فضاهای خالی را جلوگیری می‌کند.

کابل‌های روغنی لوله‌ای

کابل روغنی لوله‌ای شامل سه هسته عایق‌بندی شده با کاغذ که در داخل یک لوله فولادی نصب شده‌اند. لوله با روغن عایق‌بندی شده که تحت فشاری بین ۱.۳۸×۱۰⁶ تا ۱.۷۲۵×۱۰⁶ نیوتن بر متر مربع نگهداری می‌شود. روغن با فشار بالا دو هدف دارد: مانع تشکیل فضاهای خالی می‌شود و کمک می‌کند به تبدیل حرارت از کابل. به طور قابل توجهی، در این نوع کابل، نیازی به کانال روغنی رسانه نیست.