تاریخچه پیدایش کابل
آخرین ارسال های انجمن
انجمن
عنوان پاسخ بازدید توسط
1 65 arezoo0884
نوشته شده توسط : پویا عماد

تاریخچه پیدایش کابل 
لغت کابل به معنای طناب کلفت می باشد که در زبان فارسی با تلفظ فرانسوی آن کاربرد یافته است این تعریف به دنبال استفاده از سیم های روکش دار در صنعت برق پا گرفت و امروزه یکی از مهمترین اجزای در شبکه های برقی است.دستیابی به نخستین تکنولوژی برای ساخت سیم و کابل یا رسانه های روکش دار تا سال 1830 (1209 خورشیدی) قدمت دارد ، هرچند سرآغاز فراگیر شدن این فناوری به دهه ی 80 قرن نوزدهم بر می گردد.سیم های روکش دار از به هم تابیده شدن چند رشته سیم نازک مسی با روکشی از جنس گونه ای کائوچوی طبیعی به نام "گوتا پرچا" ساخته شدند.

"گوتا پرچا" ماده ای خمیری به شمار می رفت که پس از اندودن سیم و پیمودن فرایندهای بعدی حالت کشسان (لاستیکی) پیدا می کرد. به این گونه سیم ها سیم های با روکش لاستیکی نیز می گفتند.

گزارش ها نشان می دهند که در چندین دهه تا پیش از دهه ی 1880 سیم و کابل های روکش لاستیکی (شکل گرفته از ماده پرچا) در زمینه ی مخابرات (تلگراف و ...) کاربرد داشته اند ، بعدها پس از آن که برق جاری دائم و پس از آن متناوب شناخته و به کار برده شد؛ همین سیم های روکش دار برای نخستین بار در شبکه های برقی نیز به کار گرفته شدند.

با احداث خط تلگراف اروپا به هند از راه پروس،روسیه و ایران و راه اندازی آن در سال های پس از 1870 (1249 خورشیدی) ،برای نخستین بار پای یکی از پدیده های مدرن قرن نوزدهم اروپا و آمریکا به ایران باز شد، این شگفتی به همراه خود تجهیزات و واژه هایی مانند "سیم"،‌"تیر"‌،‌ "مقره"،‌"سیم کشی" و ... را نیز مطرح کرد. همین واژه ها که می توانند نخستین واژه گزینه های صنعتی به شمار آیند بعدها در زمینه برق نیز به کار گرفته شدند از طرفی از همین دوران باید سیم های لخت و روکش دار به ایران وارد شده و کاربرد یافته باشند.

در سیم و کابل های اولیه که بیشتر همان سیم های روکش دار بودند ماده ی گوتا پرچا را که منشا گیاهی داشت به دور رشته سیم های دسته بندی شده می پیچاندند و آن ها را در دمای 140-130 درجه ی سانتیگراد خشک و سپس مجموعه را با مواد روغنی ، رزین یا موم اشباع می کردند،حتی در مواردی بسته به نیاز غلاف سربی نیز روی آن ها می کشیدند.

وجود غلاف های سربی برای جلوگیری از رخنه نرم و آب بر روی سیم های روکش شده گواه اهمیتی بوده که به جایگاه این فناوری نوپا داده می شد. در سال 1879 (1258 خورشیدی) بورلBorel نخستین کسی بود که از این غلاف برای ایجاد پوشش ضد نم بهره برد و غلاف ها را بدون درز و یکپارچه بر روی سیم افشان ،کابل افشان روکش دار کشاند. در سال 1887 (1266 خورشیدی) شیمیدان ها از راه سنتز مواد جدید موفق به تهیه ماده ای به نام "باکلیت" شدند، امتیاز نامه ی کشف این ماده در سال 1909(1288 خورشیدی ) در آمریکا به نام لئوهندریک بیکلند بلژیکی صادر شد. این ماده ارزانتر از لاستیک طبیعی بود و ولتاژ بالاتری را تحمل می کرد. در راه دستیابی بدین ماده، که در آن دوران یک پدیده ی پیشرفته به شمار می رفت (و امروزه بسیار پیش پا افتاده به نظر می آید) فرآیندی ده ساله پیموده شده بود،پس از به کارگیری از این ماده،صنعت برق توانست ولتاژهای بالاتری را به کار گیرد. از این پس روند دستیابی به مواد عایق توانمندتر و پیشرفته تر و همچنین نیاز به ولتاژهای هرچه بزرگتر تلاش دو سویه ای بوده که هنوز هم ادامه دارد.

در سال 1880 (1259 خورشیدی) "فرانتی" ایتالیایی با معرفی عایق چند لایه ای از نوار های کاغذی و روش های نواربندی آن ها بر روی سیم های آماده شده جای خود را باز کرد و بزودی روشن شد که با روغنکاری این کاغذها ویژگی عایقشان نیرومندتر نیز می گردد ، از این رو با آغشته سازی کاغذهای عایق کننده ، صنعت کابل سازی پا به پهنه ی تازه ای گذاشت و چندی نگذشت که با بهره گیری از روش خلا و به کار گیری رزین های گرم ، فرآورده های متنوع تری نیز به دست آمد.

با بالا رفتن ولتاژ و نیاز روز افزون به گذراندن جریان های بزرگ،پدیده های دشواری زایی که امروزه همه ی دست اندرکاران با آن ها آشنا هستند یکی پس از دیگری پا به میدان می گذاشتند ، دشواری زایی میدان های بزرگ که در پیرامون تنه ی کابل ها پدیدار می گردید،خیلی زود دردسر آفرین شد. در سال 1913 (1292 خورشیدی) هوخشتادر آلمانی با بهره گیری از یک لایه ی کاغذی فلز دار شده نیمه رسانا،توانست دامنه ی پراکندگی میدان های پیرامونی را تا اندازه ای مهار کند و از آن پس این لایه با نام "پوشش هوخشتادتر" نامور گردید.این سرآغاز مهار پدیده های فیزیکی دشواری زا در ساختمان کابل و صنعت کابل سازی به شمار می آید،از این پس بود که فناوری کابل سازی برای برخورد با هرگونه پدیده های دشواری زا به دنبال راهکارهای مناسب رفت.

در دهه ی نخست قرن بیستم پس از آن که صنعت نفت این توانایی را یافت تا روغن های گوناگونی را به بازار بفرستد و هر کدام از آن ها نیز توانستند زمینه های ویژه ای در کاربردهای صنعتی بیابند،آغشته سازی کاغذهای عایقی با روغن کم چگال در یک فشار پیوسته ی یکسان ،زمینه ی پیشرفت دیگری را در زمینه ی کابل سازی فراهم آورد.

اینک صنعت کابل از مرحله ای به مرحله ای برجسته گام می گذاشت و راهی را می جست که بتواند نیازهای آینده را پاسخگو باشد. ابتکار درخشان" فرانتی" در به کار گیری نوارهای کاغذ،دریچه ی مناسبی را باز کرد و روشی را بر پایه گذاشت که نزدیک به یک سده روند ساخت کابل در جهان چیرگی یافته و هنوز هم کابل های فشار قوی بسیار دقیق و حساس را با این روش عایق بندی می کنند.

پس از آن که روغن ها و رزین های آغشته ساز کاغذها توانستند تا اندازه ای بر پدیده پیدایش جرقه های ریز در میان لایه های بسیار نازک کاغذها چیره گردند زمینه ی ساخت کابل های فشار قوی هموار شد و این روند به " فرانتی" اجازه داد تا نخستین کابل 10 کیلو ولتی جهان را در سال 1890 (1269 خورشیدی) بسازد،(در این سال ها هنوز ناصرالدینشاه بر ایران فرمان می راند و هنوز از صنعت برق در این بخش از دنیا خبری نبود در سال 1264 یک دینام برق که تنها چند لامپ را روشن می کرد برای کاخ گلستان خریداری و در سال 1266 راه اندازی شده بود ولی این به معنای ورود برق صنعتی نمی توانست به شمار آید،هر چند شاید مقدمات ورود آن به هند که بخشی از امپراتوری انگلیس به شمار می رفت و همچنین به امپراتوری عثمانی که هر دو همسایه ما بودند آغاز شده بود.)

هیجان برخورداری از روشنایی برق و چرخش چرخ کارخانه ها با موتورهای برقی d.c. و بعدها a.c. که خیلی زود همه جا گیر می شدند ، درخواست برای برق با شتاب افزایش می یافت،در همین روند بود که پس از ورود عملی تر برق a.c. به میدان رقابت ، زمینه ی بهره گیری از ولتاژهای بالاتر فراهم آمد.

اندیشه ی بالا بردن ولتاژ در آن دهه ها به آسانی امروز نبود و ترس از مهار ولتاژهای بالاتر همه را دچار تردید می کرد ولی از سویی نیاز برای وارد شدن بدین رده از ولتاژها ، تلاش برای دستیابی به فناوری های پیشرفته را دامن می زد. بزودی پس از آنکه هوخشتادر آلمانی توانست میدان های نیرومند پیرامون کابل ها را با روش لایه گذاری رسانا و نیم رسانا مهار کند ولتاژ کابل ها تا 33 کیلو ولت بالا رفت و در سال 1914 (1293خورشیدی) یعنی سال آغاز جنگ نخست جهانی این گونه کابل ها وارد بازار شدند و در به راه اندازی و چرخش کارخانه های بزرگ جنگ افزار ساز نقش کار ساز خود را ایفا نمودند. کاری که هوخشتادر انجام داد دومین کار برجسته و کلیدی در زمینه کابل سازی به شمار می رود،زیرا زمینه را برای ساخت کابل های فشار قوی هموار نمودند. با پیشرفت زمینه ی ساخت کابل های فشار قوی مساله ی ولتاژ آستانه ی پدیده ی یونش در لایه ی عایق کابل به طور محسوس از اهمیت برخوردار شد. در این رهگذر،گواه تلاش های تازه برای بهینه سازی هرچه بیشتر کابل های کاغذی با پر کردن لایه های آن ها از روغن هستیم.

امانویلی ایتالیایی که مبتکر این روند به شمار می آید توانست با پر روغن تر کردن لایه های کاغذی کابل های تا ولتاژ 60 کیلو ولتی نیز به بازار سرازیر کند و سپس با ادامه پژوهش های بیشتر در سال 1926 (1305 خورشیدی) دامنه ی کاربرد این فناوری را برای ولتاژهای بالاتر از 66 کیلو ولت نیز آماده بسازد. {در این سال خاندان قاجار دیگر بر ایران فرمانروایی نداشتند و از فرمانروایی رضاخان با نام رضا شاه یکسال می گذشت.}

یکی از پدیده های دشواری زای دیگر در زمینه ی عایق بندی با کاغذهای آغشته به روغن بود. این پدیده ی ناهنجار در حفره های ریز پر از هوای مستعد یونش روشد و در ولتاژهای بالا ردیابی گردید ، از آنجا که همواره حفره هایی وجود داشت که به آسانی با مواد آغشته ساز پر نمی شد و به ویژه در شرایطی که از روغن ناروان برای آغشته سازی استفاده می شد،این پدیده همواره خودنمایی می کرد و باعث دردسر می گشت؛ با بالاتر رفتن ولتاژ در این حفره ها جرقه های ریز،ناخواسته ونیرومندی زده می شد که در بلند مدت به فرسایش و گسیختگی عایق می انجامید. افزون بر آن این پدیده روند بارگذاری گرمایشی کابل را نیز دچار دردسر می ساخت. همان طور که اشاره شد امانویلی ایتالیایی در سال 1924 (1303 خورشیدی) با ایجاد پژوهشگاه ویژه ای در ایتالیا و انجام بررسی های دقیق توانست با بهره گیری از روغن های مناسب،کابل های با عایق کاغذی و با آغشتگی زیاد ویا پر روغن تر را طراحی کند وی در گام نخست توانست به نمونه های مناسبی دست یابد و کابل های تا رده های 100 کیلو وات را نیز زیر پوشش دهد و جا دارد که این گروه از کابل ها را اختراع امانویلی به شمار آورند.

مساله ی پایداری گرمایشی کابل نیز از پدیده هایی بود که در روند بررسی توانایی عایق برای همگامی با تغییرات بار مطرح گردید،این پدیده به هنگام بهره برداری از کابل های فشار قوی و پرجریان بیشتر خودنمایی می کرد،به طوری که بالا رفتن دما در کابل های کاغذی آغشته به روغن یا خیس شده از روغن باعث می شد تا حفره های ریز به جا مانده در لایه های کاغذی اثر گذارتر شوند و این چیزی نبود که بتوان آن را تحمل کرد.در این مرحله بود که گرایش به سوی بهره گیری از روغن های بسیار روان پیدا شد و با این روش که شیوه دشواری نیز به نظر می رسید امانویلی توانست کما بیش بر این پدیده ی دشواری زا چیره گردد. وی با بهره گیری از روغن های روان افزون بر مهار این بر مهار این پدیده همچنین توانست گرمای درون کابل را هم جابه جا سازد و به بیرون بکشاند.وی برای این کار یک مخزن روغن در سرهای انتهایی کابل های یکپارچه تعبیه کرد و بدین ترتیب توانست هم روغن را با فشار ثابت به درون کابل و لایه بندی های عایقی براند وهم با گردش روغن گرما را بیرون بیاورد.بزودی با پیشرفته تر و بهینه تر کردن این روش توانستند کابل های 220 کیلو ولتی را در سال 1930(1209 خورشیدی) به بازار بفرستند و زمینه را برای دستیابی به کابل های 400 کیلو ولتی را در سال 1950(1329 خورشیدی سال هیجانات نفت در ایران که به ملی شدن آن انجامید) آماده سازند و می دانیم که در سال 1974(1353 خورشیدی) با همین روش کابل های 500 کیلو ولتی را نیز ساختند و پیش از آن هم در یک برنامه ی ماشینی در سال 1965 (1344 خورشیدی) در کشور فرانسه کابل های 750 کیلو ولتی را نیز زیر آزمون بردند.در سال 1980 (1359 خورشیدی) در ایتالیا کابل های 1100 کیلو ولتی کاغذی روغنی نیز آزمون های همانندی را پشت سر گذاشت.

از سویی دیگر در شبکه های تا رده ی فشارهای میانی 30 کیلو ولت،که کابل های ارزان تری را می طلبید،ضمن حفظ زمینه ی پایداری گرمایشی عایق کاغذی آغشته،در زمینه ی به کارگیری مواد باگرانروی بالا یا حتی مواد ناروان نیز پیشرفتهایی به دست آمد و کابل های کاغذی روغنی تا اندازه ی خشک تر با مواد آغشته ساز مطلوب تر نیز به بازار سرازیر شد.

کابل های کاغذی روغنی برای نزدیک به صد سال مناسبترین عایق کابل به شما می رفت به ویژه آن که پس از بهره گیری از مواد روان تر مساله جابه جایی گرمای درون کابل های بزرگ وپر جریان و گران قیمت نیز تا اندازه ای حل گردید و بدین ترتیب گنجایش کابل ها نیز زیادتر شد.

این گروه از کابل ها هنوز هم برای مسیرهای بلند یا ولتاژ های کلان در خور اهمیت هستند، هرچند برای ولتاژهای میانی و ضعیف دیگرتوان رقابت با کابل های خشک را از دست داده اند.
منبع:کابل افشان،سیم افشان،سیم ارت،قیمت کابل برق،کابل برق،سیم و کابل،کابل و برق سیمکو





:: بازدید از این مطلب : 122
|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0
تاریخ انتشار : سه شنبه 23 دی 1393 | نظرات ()
مطالب مرتبط با این پست
لیست
می توانید دیدگاه خود را بنویسید


نام
آدرس ایمیل
وب سایت/بلاگ
:) :( ;) :D
;)) :X :? :P
:* =(( :O };-
:B /:) =DD :S
-) :-(( :-| :-))
نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

آپلود عکس دلخواه: