تصور کنید چراغ‌های شب درخشان یک شهر، کارخانه‌هایی که با ماشین‌آلات در حال کار هستند، بیمارستان‌هایی که تجهیزات دقیقی را اداره می‌کنند - همه با برق تغذیه می‌شوند که از طریق شبکه‌ای پیچیده از کابل‌ها جریان دارد. این مجراهای حیاتی در کلاس‌های ولتاژ مختلفی وجود دارند که هر کدام اهداف خاصی را در زیرساخت‌های برق ما دنبال می‌کنند. این مقاله به بررسی تمایزات بین کابل‌های ولتاژ پایین، متوسط، بالا و فوق‌العاده بالا، کاربردهای آن‌ها و معیارهای انتخاب برای پروژه‌های الکتریکی می‌پردازد.

در حالی که طبقه‌بندی ولتاژ ممکن است بین استانداردها و کاربردها کمی متفاوت باشد، دسته‌های زیر تعاریف پذیرفته شده گسترده‌ای را نشان می‌دهند:

کابل‌های LV در کاربردهایی با نیازهای برق متوسط ​​به کار می‌روند:

• سیم‌کشی ساختمان: مدارهای روشنایی، پریزهای برق و وسایل کوچک
• سیستم‌های کنترل صنعتی: تامین برق موتورها، سنسورها و تجهیزات کنترلی
• مراکز داده: تامین سرورها و زیرساخت‌های شبکه

این کابل‌ها از نظر هزینه مقرون به صرفه و نصب آسان هستند، اما برد انتقال محدود و تلفات انرژی بالاتری دارند. انواع کابل‌های LV رایج عبارتند از:

• عایق PVC: اقتصادی اما با مقاومت حرارتی محدود
• عایق XLPE: خواص الکتریکی برتر، به تدریج جایگزین PVC می‌شود
• عایق لاستیکی: گزینه انعطاف‌پذیر برای تجهیزات متحرک

کابل‌های MV ستون فقرات شبکه‌های توزیع برق را تشکیل می‌دهند:

• توزیع برق: تحویل برق کاهشی به کاربران نهایی
• کارخانه‌های صنعتی: تامین برق ماشین‌آلات سنگین در کارخانه‌ها و معادن
• انرژی تجدیدپذیر: اتصال مزارع بادی و خورشیدی به شبکه

این کابل‌ها تعادل بین راندمان انتقال و الزامات نصب عملی را برقرار می‌کنند. فناوری‌های اصلی کابل MV عبارتند از:

• عایق XLPE: استاندارد صنعتی با عملکرد عالی
• عایق روغنی-کاغذی: فناوری سنتی که در حال حذف شدن است
• عایق EPR: تخصصی برای محیط‌های خشن

کابل‌های HV به عنوان شریان‌های اصلی شبکه برق عمل می‌کنند:

• شبکه‌های انتقال: اتصال نیروگاه‌ها به مراکز بار اصلی
• اتصالات منطقه‌ای: انتقال برق بین مناطق جغرافیایی
• مجتمع‌های صنعتی: تامین انرژی تاسیسات انرژی‌بر

این کابل‌ها امکان انتقال کارآمد در مسافت‌های طولانی را فراهم می‌کنند، اما به نصب و نگهداری تخصصی نیاز دارند. انواع کابل‌های HV رایج:

• عایق XLPE: ترجیحی برای اکثر کاربردها
• روغن پر شده: عایق‌بندی پیشرفته با خطرات احتمالی نشت
• عایق گازی (GIL): با عملکرد بالا اما پرهزینه

کابل‌های EHV نشان‌دهنده فناوری انتقال برق پیشرفته هستند:

• انتقال در مسافت‌های فوق‌العاده طولانی: انتقال برق به هزاران کیلومتر
• اتصالات بین‌المللی: پیوند شبکه‌های برق ملی
• کابل‌های زیردریایی: تامین برق تاسیسات و جزایر فراساحلی

این کابل‌ها ظرفیت و راندمان بی‌نظیری را ارائه می‌دهند، اما شامل مهندسی پیچیده‌ای می‌شوند. راه‌حل‌های اصلی کابل EHV عبارتند از:

• XLPE تخصصی: سفارشی برای ولتاژهای شدید
• سیستم‌های GIL: برای کاربردهای بحرانی با ظرفیت بالا

انتخاب ولتاژ کابل مناسب مستلزم ارزیابی عوامل متعددی است:

• الزامات بار: مطابقت ولتاژ با مشخصات تجهیزات
• مسافت انتقال: ولتاژهای بالاتر تلفات خط را در مسافت کاهش می‌دهند
• شرایط محیطی: دما، رطوبت و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی را در نظر بگیرید
• محدودیت‌های بودجه: تعادل عملکرد با ملاحظات هزینه
• مقررات ایمنی: رعایت تمام کدها و استانداردهای قابل اجرا

توجه داشته باشید که برخی از زمینه‌های مهندسی ممکن است تمام ولتاژهای بالای 1 کیلوولت را به عنوان "ولتاژ بالا" طبقه‌بندی کنند و احتمالاً دسته ولتاژ متوسط را حذف کنند. ارتباط واضح در مورد مشخصات ولتاژ برای طراحی مناسب سیستم ضروری است.