تفاوت کابل مخابراتی زمینی و هوایی

در سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی از کابل برای انتقال نیروی برق یا سیگنال‌های مخابراتی از مکانی به مکان دیگر استفاده می‌شود. نیروی برق از طریق خطوط برق هوایی یا زمینی منتقل می‌شود. اما ممکن است این سوال مطرح شود که: «تفاوت کابل مخابراتی زمینی و هوایی» چیست؟ درست است که هر دوی این کابل‌ها در سیستم‌های مخابراتی استفاده می‌شوند اما ویژگی‌های مخصوص به خود را دارند. در این بررسی به طور مفصل در مورد تفاوت کابل مخابراتی زمینی و هوایی صحبت می‌کنیم.  

کابل مخابراتی زمینی چیست؟

کابل زمینی همانطور که از نامش پیداست درون زمین دفن می‌شود. درحقیقت، کابل زمینی را باید اولین خطوط مخابراتی در تاریخ دانست. این کابل منبع تغذیه بدون وقفه را تأمین می‌کند و از خطرات ناشی از عوامل بیرونی مانند باد، باران و شرایط نامساعد آب و هوایی به دور است. این کابل همچنین هیچگونه تداخل رادیویی ندارد. کابل زمینی به زیبایی محیط آسیب نمی‌زند و به دلیل آنکه در زمین دفن می‌شود، خطرات بسیار کمتری نسبت به کابل هوایی دارند.

کابل زمینی  اما مدت زمان ترمیم کابل زمینی پس از شناسایی مشکلات به طور قابل توجهی طولانی است. برای خطوط کابل زمینی به کانال داکت، طاق‌ها، اتصالات و خاتمه‌ها نه تنها هزینه کلی را افزایش می‌دهد بلکه ممکن است قابلیت اطمینان کلی سیستم را نیز کاهش دهد. همچنین گرفتن انشعاب از خطوط کابل زمینی به احداث ایستگاه‌های توزیع، جعبه‌های انشعاب و تابلوهای برق نیاز دارد. به ویژه برای انتقال برق به مناطق دورتر، حفاری زمین و آماده کردن تجهیزات برای کشیدن خطوط برق مستلزم صرف هزینه‌های هنگفتی خواهد بود.  

کابل مخابراتی هوایی چیست؟

کابل هوایی برعکس کابل زمینی در ارتفاع مشخصی از هوا نصب می‌شود. کابل مخابراتی هوایی بیشترین درصد از خطوط انتقال برق در جهان را تشکیل می‌دهد. این کابل می‌تواند با استفاده از برج‌ها یا تیرهای مخابراتی، نیروی برق را به فواصل دورتر منتقل می‌کند. نصب و انشعاب گیری خطوط کابل به راحتی انجام می‌شود و به همین به هزینه نصب و راه اندازی کمتری نیاز دارد. همچنین به این دلیل که روی هوا اجرا می‌شود، بهترین و راحت‌ترین شرایط را برای تعمیر و نگهداری دارند.

به این خاطر که برای نصب کابل مخابراتی هوایی به برج‌ها نیاز است، این خطوط از لحاظ زیبایی برای مناطق شهری مناسب نیستند. از همه مهمتر، خطوط هوای تحت تاثیر خطرات آب و هوایی مانند طوفان‌ها و رعدوبرق‌ها قرار دارند. این خطرات باعث می‌شوند که خاموشی خطوط هوایی بیشتر خطوط زمینی باشد. به دلیل آنکه خطوط هوایی در معرض شرایط آب و هوایی قرار دارند، ایمنی آنها کمتر از خطوط زمینی است. مشکل دیگر کابل هوایی به مسائل برق گرفتگی یا آتش سوزی ناشی از برخورد پرندگان مربوط می‌شود.  

مقایسه کابل مخابراتی زمینی و هوایی

هر دو کابل مزایا و معایب مخصوص به خود را دارند اما انتخاب اینکه کدام کابل مناسب‌تر است، به بررسی بیشتری نیاز خواهید بود. درحقیقت، انتخاب بین دو کابل مخابراتی هوایی و زمینی اغلب تحت تأثیر ولتاژ، هزینه، ایمنی، نوع کاربرد و موارد دیگر است. خطوط هوایی از نظر هزینه، شرایط نصب، انشعاب گیری، عیب یابی و نحوه نگهداری بهتر از کابل زمینی است. اما کابل زمینی می‌تواند امنیت بیشتری را فراهم کند زیرا در زمین دفن می‌شود. همچنین در مناطق پرجمعیت که نمی‌توان از خطوط هوایی استفاده کرد، کابل مخابراتی زمینی عالی خواهد بود. برای درک تفاوت کابل مخابراتی زمینی و هوایی به موارد زیر توجه کنید:

به بررسی این دو کابل می پردازیم که کدام فاکتورهای بهتری دارد[/caption]

ساخت، نصب و راه اندازی

ساخت کابل زمینی گران‌تر از کابل هوایی است زیرا به عایق الکتریکی نیز دارد. این عایق به منظور مقابله با رطوبت، خوردگی، آسیب مکانیکی و سایر اثرات محیطی درون خاک انجام می‌شود. اما برای ساخت کابل هوایی به عایق بندی و غلاف نیازی ندارد. از سویی دیگر، نصب خطوط هوایی روی برج‌ها و تیرها ساده و آسان است اما برای نصب خطوط زمینی به حفاری زمین نیاز است. هزینه نصب کابل زمینی به دلیل حفر زمین (وجود سنگ، سست بودن خاک، وجود آب و غیره) و همجواری با خطوط مانند لوله‌های آب، خطوط لوله انتقال نفت و گاز و خطوط فاضلاب پیچیده خواهد بود. پیچیدگی و زمان بر بودن شریط نصب کابل مخابراتی زمینی باعث شده است تا راه اندازی این خطوط بسیار پر هزینه باشد.

اتلاف حرارت و ظرفیت ولتاژ

به دلیل وجود لایه‌های عایق و محافظ مانند زره پوش و غلاف در در کابل‌های زمینی، اتلاف حرارت در آنها محدود خواهد بود. اما این مشکل در کابل‌های هوایی به دلیل مجاورت در هوا وجود ندارد. کابل‌های هوایی بیشتر گرما را در محیط اطراف آزاد می‌کنند و به صورت طبیعی از طریق هوا خنک می‌شوند. نکته مهم دیگر این است که اندازه هادی در کابل‌های زمینی بزرگ‌تر از کابل‌های هوایی است. بدین دلیل که خطوط زمینی توانایی حمل انرژی بالا بدون گرم شدن را ندارند. خطوط هوایی به دلیل داشتن خنک کننده طبیعی این امکان را فراهم می‌کنند تا بتوان انرژی بیشتری را بدون گرم شدن انتقال داد. پس می‌توان نتیجه گرفت که کابل‌های هوایی برای حمل ولتاژ بالاتر بهتر هستند و می‌توان در آنها از قطر کمتری استفاده کرد.

ایمنی و امنیت عمومی

کابل‌های زمینی از نظر امنیت و حفظ ایمنی انسان و موجودات زنده بهتر است. مداخلات انسانی، حیوانی، آب و هوایی (باد، باران، طوفان و غیره) و همچنین پوشش گیاهی مانند درختان در کابل‌های زمینی وجود ندارد. اما خطوط هوایی تحت تاثیر مداخلات فیزیکی قرار می‌گیرند که ممکن است منجر به شکستگی برج‌ها، تیرها و خرابی کلی کابل شود. کابل‌های هوایی بیشتر در معرض صاعقه هستند و از این رو، خطر آتش سوزی در آنها بیشتر از خطوط زمینی است.

عیب یابی، تعمیر و نگهداری

خطوط هوایی از نظر تشخیص خرابی و تعمیرات در شرایط بهترین قرار دارند و برعکس خطوط زمینی به حفاری نیاز ندارد. همین امر باعث کم شدن هزینه‌های تعمیر و نگهداری و کاهش زمان می‌شود. از همه مهمتر، تشخیص خرابی در خطوط زمینی بسیار دشوار است و نیاز به بررسی‌های بیشتر دارد.

کلام آخر

اهمیت انرژی الکتریکی تقریباً در هر بخش از فعالیت‌های روزمره ما احساس می‌شود. سیستم مخابرات به طور کلی به تولید، انتقال، توزیع و استفاده در شهرها تقسیم می‌شود. توزیع نیروی برق توسط خطوط هوایی یا خطوط زمینی انجام می‌شود. از این رو، ضروری است برحسب شرایط آب و هوایی، شرایط خاک، مواد در دسترس، امنیت، حفظ محیط زیست و ارزیابی هزینه های پرداختی، کابل مناسب را انتخاب کرد. با این حال، با درک تفاوت کابل مخابراتی زمینی و هوایی می‌توان بهترین نوع کابل برای نیازهای انسان مدرن امروز در نظر گرفت.