أنواع الكابلات المطلوبة للاستخدام في خطوط التيار العالي

1. المبادئ العامة للتيار العالي

عند اختيار الكابل يُنظر خصوصًا إلى ما يلي:

• سعة حمل التيار المستمر (Iamp):
  يُختار مقطع الكابل وفقًا لدرجة حرارة الوسط وطريقة التمديد من الكتالوج/المعيار.

• تحمّل القصر الكهربائي:
  يجب أن يتحمّل الكابل السخونة خلال الزمن حتى يفصل جهاز الحماية (مثلًا 1 ثانية).

• هبوط الجهد:
  في الخطوط الطويلة يُزاد المقطع كي لا ينخفض الجهد عند الحمل كثيرًا.

• ظروف البيئة:

  • البيئة الخارجية / الشمس / الرطوبة / التأثير الكيميائي

  • هل الكابل داخل حامل كابلات (تراي)، أم داخل أنبوب، أم مدفون تحت الأرض؟

• السلامة من الحريق:
  في الأماكن المغلقة تُفضَّل الكابلات الخالية من الهالوجين ومنخفضة الدخان.

• نحاس أم ألمنيوم؟
  النحاس أفضل توصيلًا لكنه أغلى؛ وفي التيارات الكبيرة غالبًا يكون الحل الاقتصادي ألمنيوم + مقطع أكبر أو بسبار (Busbar).

2. أنواع الكابلات المستخدمة في خطوط التيار العالي ضمن الجهد المنخفض (0.6/1 كف)

2.1. كابلات قدرة معزولة بـ XLPE

(مثل: N2XY, N2XH, YXV وغيرها)

• أين؟ بين لوحة التوزيع الرئيسية واللوحات الفرعية، تغذية المحركات الكبيرة، مخارج المولدات.

• الخصائص:

  • عزل XLPE (بولي إيثيلين متشابك) → مقاومة أعلى للحرارة (عادةً 90°C)

  • يحمل تيارًا أعلى من PVC عند نفس المقطع.

  • قد يكون الموصل نحاسًا أو ألمنيومًا.

• لماذا يُفضَّل في التيار العالي؟
  التيار العالي → سخونة أعلى؛ وبسبب مقاومة XLPE الحرارية يكون أكثر أمانًا.

2.2. كابلات قدرة معزولة بـ PVC

(مثل: NYY, NYM)

• أين؟ تغذيات رئيسية داخل المبنى، تمديدات داخل اللوحات، تيارات متوسطة.

• الخصائص:

  • اقتصادية ومتوفرة على نطاق واسع.

  • درجة حرارة التشغيل المستمر عادةً نحو 70°C.

• في التيار العالي:
  كلما زاد التيار يصل الكابل PVC عند نفس المقطع إلى حدّه أسرع من كابل XLPE. في التطبيقات ذات التيارات العالية جدًا غالبًا يُفضَّل XLPE أو البسبار.

2.3. كابلات مرنة معزولة بالمطاط

(مثل نوع H07RN-F)

• أين؟

  • وصلات متنقلة بين المولد واللوحة

  • الرافعات، الآلات المتحركة، ماكينات اللحام

• الخصائص:

  • عزل مطاطي → مقاومة جيدة للصدمات الميكانيكية والزيوت والبيئة الخارجية.

  • متعدد الشعيرات ومرن جدًا → يُستخدم في المعدات كثيرة الحركة.

• من ناحية التيار العالي:
  يمكن نقل تيارات 200–300 أمبير وما فوق باختيار مقطع كبير بما يكفي؛ لكن لأنه كابل مرن فإنه شائع أكثر في التغذيات المتنقلة/القابلة للنقل بدل الخطوط الدائمة الطويلة.

3. في التيارات العالية جدًا: أنظمة القضبان (Bara/Busbar)

عندما تصل التيارات إلى مستويات 400 A، 630 A، 1000 A، 4000 A ففي كثير من المنشآت يُستعاض عن الكابلات بـ:

3.1. قضبان نحاس/ألمنيوم (Busbar)

• تُستخدم داخل اللوحات وفي التوزيع الرئيسي لمسافات قصيرة.

• المزايا:

  • تنقل تيارات عالية جدًا ضمن حجم مدمج.

  • التركيب والتبريد أكثر تحكمًا مقارنة بحزم الكابلات.

  • قد توفر تحمّلًا لتيارات قصر كبيرة.

3.2. Busbar Trunking (أنظمة مجاري القضبان)

• أين؟ المنشآت الصناعية الكبيرة، مراكز التسوق، المباني الشاهقة.

• يتم مدّ الخط من لوحة التوزيع الرئيسية إلى لوحات الطوابق عبر مجاري قضبان مُصنّعة مسبقًا بهيكل معدني.

• حل عملي، معياري، وسهل التحكم من ناحية الحريق للتيارات العالية.

4. خطوط التيار العالي في الجهد المتوسط (OG)

إذا كان المقصود بـ “خط تيار عالٍ” هو كابلات الجهد المتوسط بين 6–36 كف فالكابلات النموذجية هي:

• كابلات قدرة جهد متوسط أحادية النواة معزولة بـ XLPE

  • مثل: كابلات أحادية النواة، موصل نحاس/ألمنيوم، مع شاشة (12/20 كف، 18/30 كف… إلخ).

• موصلات خطوط هوائية للجهد المتوسط

  • مثل: AAC، AAAC، ACSR (ألمنيوم مع تقوية فولاذية).

هنا المقصود بـ “التيار العالي” هو تيارات الحمل المرتبطة بقدرة المحول المارة عبر قضبان/كابلات الجهد المتوسط؛ ويتم الاختيار مع مراعاة تيارات القصر والحدود الحرارية.

5. كابلات خاصة أخرى (تظهر كثيرًا مع التيار العالي)

• كابلات خالية من الهالوجين ومنخفضة الدخان (HFFR / LSZH)
  للأماكن التي تكون فيها سلامة الحريق حرجة جدًا (مراكز التسوق، المستشفيات، المترو).

• كابلات الطاقة الشمسية (PV) (تيار عالٍ في جانب DC)
  مثل: H1Z2Z2-K؛ مقاومة للأشعة فوق البنفسجية وللخارج، ويمكنها العمل عند درجات حرارة عالية في أنظمة DC.

• كابلات درجات الحرارة العالية (سيليكون، ألياف زجاجية)
  في البيئات مثل الأفران والمسابك، عندما يجتمع التيار العالي مع حرارة محيط مرتفعة.

6. نهج عملي: في أي حالة نستخدم ماذا؟

• لوحة–لوحة، لوحة–محرك كبير/مولد (0.4 كف)
  → غالبًا كابل قدرة XLPE (N2XY, N2XH, YXV) أو عند التيارات العالية جدًا بسبار

• مغذيات الأعمدة الرئيسية داخل المبنى
  → PVC (NYY) أو XLPE (N2XY/N2XH) حسب التيار ومتطلبات الحريق

• قدرة متنقلة (مولد متنقل، ماكينات لحام كبيرة، رافعات)
  → كابلات مطاطية مرنة H07RN-F

• توزيع رئيسي لمنشأة صناعية عالية القدرة (مثل 2000–4000 A)
  → غالبًا نظام Busbar Trunking

• جانب الجهد المتوسط (دخول/خروج المحول، تغذية رينغ OG)
  → كابلات قدرة OG معزولة بـ XLPE أو موصلات هوائية ACSR/AAAC

7. ملاحظة مهمة

يجب أن يتم اختيار الكابل/الموصل وفق معايير الدولة المعنية (مثل TS/IEC 60364 وغيرها) بناءً على:

• تيار الحمل الاسمي للخط

• تيار القصر ومدته

• طريقة التمديد، درجة حرارة الوسط، معاملات التجميع

• حدود هبوط الجهد

على أن تُجرى الحسابات بواسطة مهندس كهرباء مخوّل. المعلومات هنا ذات طابع إرشادي عام.