کابل‌های پر از روغن
تعریف
کابل پر از روغن به کابلی گفته می‌شود که در آن روغن با ویسکوزیته پایین تحت فشار حفظ می‌شود، یا در خود جدار کابل یا در لوله حاوی. در تمام شرایط بار متغیر، روغن در کابل فضاهای خالی در کاغذ تشریح شده با روغن را پر می‌کند. تاریخیاً، روغن‌های معدنی معمولاً استفاده می‌شدند، اما اخیراً، آلکیلات‌ها مانند بنزن دسیل خطی و بنزن نونیل شاخه‌ای محبوبیت یافته‌اند. این به دلیل ویسکوزیته پایین و توانایی جذب بخار آب آزاد شده در طول پیری سلولز است.
کابل‌های پر از روغن برای انتقال برق در مسافت‌های طولانی یا در مکان‌هایی که کابل‌های هوایی غیرعملی هستند، مانند زیر آب (مثلاً در دریاها)، در نیروگاه‌های هیدروالکتریک زیرزمینی یا در زیرстанسیون‌های برق با موانع آبی استفاده می‌شوند.
مزایای کابل‌های پر از روغن
فشار در داخل کابل با وصل کردن کانال روغن کابل به یک مخزن روغن حفظ می‌شود. برای حفظ فشار، کانال روغن در فاصله‌ای از مخزن روغن قرار می‌گیرد. فشار روغن تشکیل فضاهای خالی در عایق را کاهش می‌دهد. در مقایسه با کابل‌های جامد، کابل‌های پر از روغن مزایای زیر را ارائه می‌دهند:
آنها می‌توانند استرس الکتریکی عملیاتی بیشتری تحمل کنند.
آنها دمای کاری بالاتری و ظرفیت حمل جریان بیشتری دارند.
کیفیت تشریح آنها نسبت به کابل‌های جامد بهتر است.
تشریح حتی پس از فرآیند جداره‌سازی نیز انجام می‌شود.
تشکیل فضاهای خالی حذف می‌شود.
اندازه آنها نسبت به کابل‌های پر از جامد کوچکتر است زیرا لایه عایق آنها نازک‌تر است.
عیوب از طریق نشت روغن به راحتی تشخیص داده می‌شوند.
نوع‌های 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 رسانا حدود ۱۵۰ تا ۱۸۰ میلی‌متر مربع است و از استان 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 اندازه رسانا کوچکتر باشد.
نصب آسان است.
هزینه‌ها کمتر است.
به جای پمپ‌ها فقط مخازن روغن برای عملیات لازم 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. طرفین مسطح جداره سرب با نوارهای فلزی سخت یا باندها و سیم‌های پیچیده تقویت می‌شوند. باندهای تقویت‌کننده کنکال دارند تا انعطاف‌پذیری کابل را افزایش دهند.
وقتی کابل بارگذاری می‌شود، دمای آن افزایش می‌یابد و باعث می‌شود روغن منبسط شده و طرفین مسطح جداره کمی تغییر شکل دهد. هنگامی که بار کاهش می‌یابد، روغن انقباض می‌یابد و باندهای انعطاف‌پذیر تغییرات را کاهش می‌دهند. این موضوع تشکیل فضاهای خالی در عایق در طول خنک‌سازی را به حداقل می‌رساند.
این کابل‌ها دارای کانال‌های روغنی هستند که به طور کامل با روغن پر شده‌اند. روغن تحت فشار حفظ می‌شود، با قدرت ۱۸۰ کیلوولت بر سانتی‌متر. در این نوع کابل، تمام فضای آزاد بین هسته‌ها برای جریان روغن در دسترس است. روغن فضاهای آزاد درون 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 گسترش و انقباض حرارتی را جبران کنند. وقتی کابل بارگذاری می‌شود، گرمایی تولید می‌شود که باعث می‌شود روغن از کابل به مخازن روغن تزریق شود. برعکس، هنگامی که بار کاهش می‌یابد، روغن به کابل بازمی‌گردد. این مکانیسم تشکیل فضاهای خالی را به طور مؤثر جلوگیری می‌کند.
کابل‌های روغنی لوله‌ای
یک کابل روغنی لوله‌ای شامل سه هسته عایق‌بندی شده با کاغذ که در یک لوله فولادی نصب شده‌اند. لوله با روغن عایق‌بندی شده است که تحت فشار ۱.۳۸×۱۰⁶ تا ۱.۷۲۵×۱۰⁶ نیوتن بر متر مربع حفظ می‌شود. روغن تحت فشار دو هدف را دنبال می‌کند: تشکیل فضاهای خالی را مهار می‌کند و کمک می‌کند گرما را از کابل منتشر کند. باید توجه داشت که در این نوع کابل، کانال روغن رسانا لازم نیست.
