ভূগর্ভস্থ স্থাপনের জন্য ক্যাবল কীভাবে নির্বাচন করবেন: একটি ব্যবহারিক নির্দেশিকা

তারের বর্মের চেয়ে কম প্রসার্য শক্তি সম্পন্ন যান্ত্রিক সুরক্ষা।

তারের বিনুনি

তামা বা ইস্পাতের বিনুনি

• আলো থেকে সুরক্ষা, যা প্রায়শই স্ক্রিনযুক্ত কেবলের জন্য ব্যবহৃত হয়।

• নির্দেশনা:

• সরাসরি মাটিতে পুঁতে রাখা মাল্টি-কোর ক্যাবলের জন্য SWA হলো আদর্শ পছন্দ।

• একক-কোর কেবলের (যেমন, বড় ফিডার) ক্ষেত্রে চৌম্বকীয় ক্ষতি এড়াতে AWA ব্যবহার করুন।

• সাবমেরিন কেবলের জন্য প্রায়শই ডাবল আর্মার (স্টিল ওয়্যার) ব্যবহার করা হয়।

• ৬. ধাপ ৫: জলরোধী করার প্রয়োজনীয়তা যাচাই করুন

ভূগর্ভস্থ তারের পরিবাহী বরাবর অথবা ইনসুলেশন ও আবরণের মধ্যে জলের চলাচল অবশ্যই রোধ করতে হবে। জল-রোধক বৈশিষ্ট্যগুলোর মধ্যে রয়েছে:

জলে স্ফীত হয় এমন টেপ – ভিজলে ফুলে ওঠে এবং জলের প্রবাহ বন্ধ করে দেয়।

জলরোধী পাউডার – টেপের মতোই, কিন্তু গুঁড়ো আকারে।

ভরাট কোর – পরিবাহীর মধ্যবর্তী ফাঁকা স্থানগুলো একটি জল-প্রতিরোধী যৌগ (যেমন, পেট্রোলিয়াম জেলি, জেল) দিয়ে পূর্ণ করা হয়।
সীসার আবরণ – একটি জোড়াবিহীন সীসার স্তর সম্পূর্ণ জলরোধী প্রতিবন্ধক হিসেবে কাজ করে (উচ্চ-ভোল্টেজের সাবমেরিন কেবলের জন্য ব্যবহৃত হয়)।

নির্দেশনা: সর্বদা অ্যাম্পাসিটি এবং ভোল্টেজ ড্রপ উভয়ই পরীক্ষা করুন; যেটির মান বেশি, সেটিই কার্যকর।

৮. ধাপ ৭: স্থাপন পদ্ধতি এবং মানদণ্ড বিবেচনা করুন
ক. সরাসরি মাটিতে পুঁতে ফেলা বনাম ডাক্ট স্থাপন

সরাসরি পুঁতে ফেলা: ক্যাবলটি সরাসরি একটি পরিখায় স্থাপন করা হয় এবং বালি বা নির্বাচিত ভরাট মাটি দিয়ে ঢেকে দেওয়া হয়। পরিষেবা বিতরণের জন্য এটি সবচেয়ে প্রচলিত পদ্ধতি। এর জন্য SWA বা AWA আর্মার এবং একটি মজবুত বাইরের আবরণ প্রয়োজন।
ডাক্টের ভেতরে: ক্যাবলটি একটি সুরক্ষামূলক ডাক্টের (পিভিসি, স্টিল বা কংক্রিট) ভেতর দিয়ে টানা হয়। এর ফলে ক্যাবল প্রতিস্থাপন সহজ হয়, কিন্তু ডাক্টের তাপ নিরোধকতার কারণে অ্যাম্পাসিটি কমে যায়। এটি শহরের নেটওয়ার্ক এবং যেখানে ভবিষ্যতে আপগ্রেডের সম্ভাবনা রয়েছে, সেখানকার জন্য উপযুক্ত।

খ. ভরাট উপাদান
ক্যাবলটি আবৃত করতে ব্যবহৃত উপাদান তাপ নিঃসরণ এবং যান্ত্রিক সুরক্ষাকে প্রভাবিত করে:

নির্বাচিত বালি বা চালিত মাটি: কম তাপীয় রোধ, ভালো তাপ অপচয়।
আমদানিকৃত কম আর্দ্রতাযুক্ত বালির তাপীয় রোধ ক্ষমতা বেশি হতে পারে; এর সাথে আর্দ্রতা ধরে রাখার উপাদান যোগ করার কথা বিবেচনা করুন।

কংক্রিট বা নুড়ি পাথর: উচ্চ তাপীয় রোধ; অপ্রয়োজনে পরিহার করুন।

মাটির নিচে পুঁতে রাখা তারের উপস্থিতি জানানোর জন্য তারের উপরে সতর্কতামূলক টেপ বা জাল দিয়ে চিহ্নিত করা উচিত। এটি ভুলবশত খোঁড়াখুঁড়ি প্রতিরোধ করতে সাহায্য করে।

খ. তারের সুরক্ষা

কংক্রিটের স্ল্যাব বা টাইলস: অধিক যান চলাচলযুক্ত এলাকায় অথবা অগভীরভাবে পুঁতে রাখা ক্যাবলকে সুরক্ষিত রাখে।

ভবিষ্যৎ বৃদ্ধির জন্য কিছু অতিরিক্ত অর্থ রাখুন।

জল-প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্যগুলি এড়িয়ে যাওয়া

তার বরাবর জল প্রবেশ

জলরোধী টেপ বা ভরাট কোর নির্দিষ্ট করুন।

B. Armour Type

Guidance:

• For multi-core cables in direct burial, SWA is the standard choice.

• For single-core cables (e.g., large feeders), use AWA to avoid magnetic losses.

• For submarine cables, double armour (steel wire) is often used.

6. Step 5: Check Water-Blocking Requirements

Underground cables must prevent water from migrating along the conductor or between the insulation and the sheath. Water-blocking features include:

• Water-swellable tapes – Swell when wet, blocking water flow.

• Water-blocking powders – Similar to tapes, but in powder form.

• Filled cores – The interstices between conductors are filled with a water-blocking compound (e.g., petroleum jelly, gel).

• Lead sheath – A seamless lead layer provides a complete water barrier (used for high-voltage submarine cables).

Guidance: For direct burial in wet ground, choose a cable with water-blocking tapes and a robust outer sheath. For critical applications, consider a lead-sheathed cable.

7. Step 6: Determine the Cable Size (Ampacity and Voltage Drop)

The conductor size must meet both ampacity (current-carrying capacity) and voltage drop requirements, considering the derating factors for underground installation.

A. Ampacity Derating
The base ampacity of the cable is derated for:

• Ambient temperature – Soil temperature (typically 20°C reference).

• Soil thermal resistivity – Higher resistivity reduces ampacity.

• Depth of burial – Deeper burial reduces ampacity.

• Grouping – Multiple cables in the same trench heat each other.

Example: A 95 mm² XLPE copper cable may have a base ampacity of 240 A in air. Buried in dry sand at 1 m depth with a group of 3 cables, the derated ampacity may be 160 A.

B. Voltage Drop
For long underground runs, voltage drop often governs the cable size. Calculate the voltage drop using the formula:

• Single-phase: Vd = 2 × I × ρ × L / A

• Three-phase: Vd = √3 × I × ρ × L / A

Where ρ is the resistivity of the conductor material (copper: 0.0175 Ω·mm²/m; aluminium: 0.0282 Ω·mm²/m at 20°C).

Guidance: Always check both ampacity and voltage drop; the larger size governs.

8. Step 7: Consider Installation Method and Standards

A. Direct Burial vs. Duct Installation

• Direct burial: The cable is laid directly in a trench and covered with sand or selected backfill. This is the most common method for utility distribution. Requires SWA or AWA armour and a robust outer sheath.

• In duct: The cable is pulled through a protective duct (PVC, steel, or concrete). This allows easier replacement but reduces ampacity due to the duct's thermal insulation. Suitable for city networks and where future upgrades are anticipated.

B. Backfill Material
The material used to cover the cable affects heat dissipation and mechanical protection:

• Selected sand or screened soil: Low thermal resistivity, good heat dissipation.

• Imported sand with low moisture content: May have high thermal resistivity; consider adding moisture-retaining materials.

• Concrete or gravel: High thermal resistivity; avoid unless necessary.

C. Standards Compliance
Underground cables must comply with relevant standards:

• IEC 60502 – Power cables with extruded insulation (low and medium voltage).

• IEC 60840 – High-voltage cables (above 30 kV).

• IEC 60287 – Calculation of ampacity for underground cables.

• NEC (US) – National Electrical Code, article 300 (underground installations).

• BS 7671 (UK) – IET Wiring Regulations.

9. Step 8: Marking and Protection

A. Cable Marking
Buried cables should be marked with a warning tape or mesh above the cable to indicate its presence. This helps prevent accidental digging.

B. Cable Protection

• Concrete slabs or tiles: Protect cables in areas with high traffic or shallow burial.

• Sand bedding: Provides a cushioning layer.

• Cable trenches with backfill: Use selected backfill to protect the cable from sharp objects.

10. Common Mistakes and How to Avoid Them

11. Summary Checklist for Selecting Underground Cables

Selecting the right cable for underground installation is not a routine task—it is a long-term investment in reliability, safety, and performance. A cable that is incorrectly selected for the soil type, lacks proper armouring, or is undersized for the load will fail prematurely, leading to costly excavation, repairs, and outages. By following a systematic approach—assessing the environment, choosing the right materials, sizing correctly for derating and voltage drop, and complying with standards—you can select an underground cable that will serve for decades. In the world of buried power, the right choice today prevents a lot of digging tomorrow.