تخيل تعطلاً حرجاً في عملية تعدين رئيسية حيث تتوقف المعدات الأساسية فجأة عن العمل بسبب عدم قدرة الكابلات على تحمل ظروف العمل القاسية. يتطلب منع مثل هذه الحوادث وضمان نقل الطاقة المستقر الاختيار الدقيق لكابلات الطاقة 22 كيلو فولت. تفحص هذه المقالة المعايير الفنية والتطبيقات ومعايير الاختيار لهذه المكونات الأساسية.

تعد كابلات الطاقة 22 كيلو فولت، المصنفة عادةً بـ 12.7/22 كيلو فولت، بمثابة مكونات أساسية في أنظمة توزيع الجهد المتوسط. في حين أنها ترتبط عادةً بالمعايير البريطانية (مثل كابلات BS6622 PVC وكابلات BS7835 LSZH)، يظهر تصنيف الجهد 12.7/22 كيلو فولت أيضًا في المعايير الوطنية الأخرى، بما في ذلك مواصفات SANS في جنوب إفريقيا. على غرار كابلات 20 كيلو فولت الأوروبية، تتوافق كابلات 22 كيلو فولت مع المعايير الدولية IEC 60502-2. تشترك كل من كابلات 22 كيلو فولت و 20 كيلو فولت في أقصى جهد للنظام (Um) يبلغ 24 كيلو فولت.

تستخدم كابلات 22 كيلو فولت التقليدية بشكل أساسي موصلات نحاسية لتوصيل فائقة. ومع ذلك، تقدم موصلات الألومنيوم بديلاً قابلاً للتطبيق حيث يكون تقليل الوزن أمرًا بالغ الأهمية، على الرغم من أنها تتطلب مساحة تركيب أكبر بسبب الموصلية الأقل قليلاً.

تتميز كابلات 22 كيلو فولت القياسية ثلاثية النواة عادةً بعزل وغطاء PVC أو LSZH (منخفض الدخان خالٍ من الهالوجين). يوفر PVC عزلًا كهربائيًا ممتازًا ومقاومة للعوامل الجوية، بينما يوفر LSZH أمانًا معززًا مع تقليل انبعاثات الدخان والتركيب الخالي من الهالوجين أثناء الاحتراق. بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب قوة ميكانيكية أكبر ومقاومة بيئية، يتوفر غلاف MDPE (البولي إيثيلين متوسط الكثافة).

غالبًا ما تشتمل الكابلات القياسية البريطانية على تدريع من الأسلاك الفولاذية للحماية الميكانيكية في تطبيقات الدفن المباشر. ومع ذلك، لا تتطلب جميع كابلات 22 كيلو فولت حماية مدرعة. على سبيل المثال، تستخدم كابلات SANS 622 المصممة للمعدات المتحركة الثقيلة تعزيز جديلة النايلون لتعزيز المرونة، مما يجعلها مثالية لتطبيقات التعدين.

قد تتطلب التطبيقات المتخصصة طبقات عزل إضافية بين شاشات الأسلاك النحاسية و/أو أشرطة معادلة الجهد لتحسين مقاومة الماء وحماية الموصل.

تحكم العديد من المعايير الدولية في إنتاج كابلات 22 كيلو فولت لاستيعاب متطلبات نظام الطاقة الإقليمية:

• BS 6622: يغطي هذا المعيار البريطاني كابلات الطاقة المعزولة المبثوقة المصنفة من 3.8/6.6 كيلو فولت إلى 19/33 كيلو فولت، مع تحديد البناء والمواد والأداء الكهربائي وطرق الاختبار. تتميز كابلات 22 كيلو فولت المتوافقة مع BS 6622 عادةً بعزل XLPE مع غلاف خارجي PVC وتدريع من الأسلاك الفولاذية للتركيبات الثابتة.
• BS 7835: على غرار BS 6622 ولكن باستخدام مواد غلاف LSZH (منخفض الدخان خالٍ من الهالوجين) لتعزيز السلامة في المناطق المأهولة ومرافق النقل العام.
• IEC 60502-2: معيار اللجنة الكهروتقنية الدولية لكابلات الطاقة المعزولة المبثوقة المصنفة من 1 كيلو فولت (Um=1.2 كيلو فولت) إلى 30 كيلو فولت (Um=36 كيلو فولت)، والتي تغطي متطلبات التصميم والتصنيع والاختبار والتركيب للتطبيقات العالمية.
• SANS 622: معيار جنوب إفريقيا لكابلات التعدين المغلفة بالمطاط، مع التركيز على المرونة ومقاومة التآكل للبيئات القاسية للتعدين.

بصفتها مكونات حاسمة في نقل الطاقة ذات الجهد المتوسط، تخدم كابلات 22 كيلو فولت قطاعات متنوعة:

• أنظمة الطاقة: ربط محطات التحويل بشبكات التوزيع وتزويد المستخدمين الصناعيين الكبار، وتشكيل العمود الفقري لشبكات الكهرباء الحضرية والريفية.
• العمليات الصناعية: تشغيل الآلات الثقيلة وخطوط الإنتاج والبنية التحتية في المصانع والمناجم والموانئ.
• مشاريع البنية التحتية: توفير كهرباء موثوقة للمطارات والسكك الحديدية والأنفاق والمرافق الحيوية الأخرى.
• الطاقة المتجددة: ربط مزارع الرياح ومحطات الطاقة الشمسية بالشبكات الرئيسية، وتسهيل توزيع الطاقة النظيفة.

يتطلب اختيار الكابل المناسب تقييمًا شاملاً لعوامل فنية متعددة:

• تصنيف الجهد: طابق مواصفات الكابل مع متطلبات النظام 12.7/22 كيلو فولت لمنع مخاطر السلامة.
• مادة الموصل: وازن بين احتياجات التوصيل وقيود الميزانية، مع الأخذ في الاعتبار أداء النحاس الفائق مقابل مزايا وزن وتكلفة الألومنيوم.
• مادة العزل: اختر المواد المناسبة لبيئات التشغيل - XLPE للأداء الكهربائي/الحراري العالي، PVC للمقاومة العامة للعوامل الجوية، أو مواد متخصصة للظروف القاسية.
• مادة الغلاف: اختر بين PVC (للاستخدام العام)، LSZH (مناطق السلامة العالية)، أو PE (البيئات المسببة للتآكل/المائية).
• طريقة التثبيت: اختر هياكل الكابلات المناسبة للتطبيقات المدفونة (المدرعة) أو العلوية (المعززة) أو القناة (المرنة).
• العوامل البيئية: ضع في اعتبارك درجة الحرارة والرطوبة والتعرض للمواد الكيميائية عند تحديد خصائص الكابل.
• معايير الامتثال: تحقق من الالتزام بالمعايير الوطنية والدولية ذات الصلة مثل GB/T 12706 أو IEC 60502.