 |
| لماذا لا توجد طبقة عازلة في كابلات الجهد العالي |
لماذا لا توجد طبقة عازلة في كابلات الجهد العالي high voltage line
تعد كابلات الجهد العالي من أهم مكونات أنظمة نقل الطاقة الكهربائية، حيث تستخدم لنقل التيار الكهربائي لمسافات طويلة بكفاءة و جودة عالية، ولكن من المثير للانتباه أن خطوط الكهرباء الهوائية التي تعمل على الجهد الكهربائي العالي لا تحتوي على طبقة عزل كهربائي خارجية هذا الأمر يطرح عدة تساؤلات عديدة: لماذا لا يتم عزل كابلات الضغط العالي؟ وهل ذلك آمن؟
في هذا الموضوع سنستعرض الأسباب العلمية والهندسية وراء غياب الطبقة العازلة في كابلات الكهرباء عالية الجهد، ونتعرف على دور الهواء كعازل طبيعي.
اسباب عدم وجود الطبقة العازلة في خطوط الكهرباء ذات الجهد العالي :
في كابلات الجهد العالي (مثل الخطوط الهوائية High Voltage Overhead Lines) لا يتم استخدام طبقة عازلة تقليدية مثل التي نجدها في كابلات الجهد المنخفض، وذلك لأسباب تقنية واقتصادية مهمة جدًا و اهمها :
 |
| كابلات كهربائية |
السبب الأول : الهواء هو العازل نفسه
في أنظمة نقل الطاقة الكهربائية العالية فهي تكون غير معزولة لان الهواء يشكل افضل عازل مقارنة بالمواد الأخرى حيث يوفر 3 كيلو فولت لكل ميليمتر و بهذا يجب فقط مراعاة البعد الكافي و الأمن من الأرض على حسب الطاقة الكهربائية التي يتم نقلها حيث لكل جهد نوع خاص من الابراج الكهربائية و يمكنك التعرف على كل أنواع الابراج الكهربائية و الجهد الكهربائي الذي تستطيع تحمله من هنا.
السبب الثاني : خفض التكلفة
إذا أردنا عزل كابلات الجهد العالي فسيزيد حجم الكابل بثلاثة او اربع أضعاف و بالتالي تكلفة انشاء أكبر حيث سيتم بناء الكثير من الابراج الكهربائية في مسافات قليلة لتحمل وزن الكابلات الثقيلة و سنحتاج مواد مطاطية أو بلاستيكية لعزل مئات الكيلو فولتات و هذا مكلف و صعب التركيب كما أنه صعب في الصيانة الدورية و لهذا السبب يتم تمديد كابلات هوائية عارية و رخيصة و بناء أبراج أقل في مسافات طويلة تستطيع تحمل وزن الكابل الخفيف العاري كما أنها سهلة الصيانة.
السبب الثالث : التبريد و التبديد الحراري
بما ان الأجهزة و الأسلاك الكهربائية تسخن بسبب الكهرباء فتغطيتها بمواد عازلة سيزيد من ارتفاع درجة حرارتها و بالتالي احتمال نشوب حريق ، و بهذا الهواء يعمل كتبريد طبيعي للاسلاك الكهربائية الهوائية و التي ما تكون غالبا من مادة الألومنيوم.
أين يتم استخدام الطبقة العازلة :
نستخدم العزل القوي في كابلات الجهد العالي المدفونة تحت الارض بطبقة فريدة و ذات جودة عالية لحماية الكابلات الكهربائية من تلامسها مع التربة و هذه اهم أماكن التي يتم استخدام فيها طبقة عازلة في كابلات الجهد العالي :
 |
| كابل ضغط عالي معزول |
- الكابلات المدفونة تحت الأرض (Underground HV Cables).
- داخل المحطات الكهربائية والمحولات.
- الأماكن التي لا يمكن فيها الاعتماد على الهواء كعازل.
هل قطرات المطر تشكل خطرا على أسلاك التوتر العالي العارية :
في الحقيقة قطرات المطر لا تشكل خطرا في توصيل الكهرباء على الرغم من أنها موصلة للكهرباء ( تحتوي على أيونات) لكنها لا تشكل دائرة مغلقة اي لا توصل الكهرباء إلى الأرض( دارات قصر short circuit) و بهذا لا تؤثر على خطوط الجهد الكهربائي العالي العارية اما الابراج الكهربائية فيتم استخدام عوازل كهربائية لتجنب تدفق التيار الكهربائي إلى الأرض عبر الهياكل المعدنية إلى الأرض.
خلاصة :
تعلب كابلات الجهد العالي الغير المعزولة و المعزولة ( في البحار والمحيطات) دورا أساسياً في نقل و توزيع الطاقة الكهربائية لمسافات طويلة بتكلفة أقل و فعالية أعلى كما أنها سهلة في الصيانة و التركيب لكنها غالبا ما توجد في الأماكن الخالية من السكان اما داخل المنشآت السكنية و المدن فهناك يتم توزيع 220 فولت أو 110 فولت على حسب الدول و تحتوي على طبقة عازلة ذات سمك صغير لأنها لا تشكل خطرا و يمكن تركيبها بسهولة.