آشنایی با کابل و انواع آن
در صنعت برق، سیم و کابل از مهم‌ترین ابزارها برای هدایت انرژی الکتریکی به شمار می‌آیند. این کابل‌ها نقش حیاتی در سیستم‌های الکتریکی دارند و باید به‌درستی انتخاب و نصب شوند تا عملکرد صحیح سیستم حفظ گردد. در این مقاله، به‌طور جامع به تعریف کابل، تفاوت آن با سیم و انواع مختلف کابل‌ها پرداخته خواهد شد.
در انتخاب صحیح کابل ها دانستن خصوصیات زیر اهمیت زیادی دارد:
- مواد عایقی
- جنس و تعداد هادیها
- سطح مقطع هادیها
- جنس غلاف و زره
انتخاب بدون رعایت اصول و استاندارد ها باعث خسارات بسیار زیادی در کابل و یا از بین رفتن خود کابل میشود .
کابل چیست؟
اگر کمی به اطراف خود نگاه کنیم، ردپای کابل‌ها را تقریباً در همه‌جا می‌بینیم؛ از شارژر موبایل گرفته تا سیمهای برق داخل دیوار، شبکه‌ی اینترنت یا حتی هدفون کوچکی که در گوشمان است. اما شاید کمتر به این فکر کرده باشیم که دقیقاً کابل چیست و چرا تا این اندازه در زندگی ما اهمیت دارد.
به زبان ساده، کابل وسیله‌ای است برای انتقال جریان برق یا داده بین دو نقطه. داخل هر کابل چند رشته سیم رسانا وجود دارد که معمولاً از مس یا آلومینیوم ساخته می‌شوند و این سیم‌ها با لایه‌هایی از عایق پوشانده می‌شوند تا ایمنی برقرار شود. این عایق‌ها از جنس پلاستیک، PVC یا مواد مقاوم در برابر حرارت هستند و وظیفه دارند مانع از نشت جریان یا تماس سیم‌ها با یکدیگر شوند.
کابل‌ها فقط برای برق استفاده نمی‌شوند. در دنیای فناوری اطلاعات، از کابلهای شبکه برای انتقال داده بین کامپیوترها و مودم‌ها استفاده میشود. در صنایع صوتی و تصویری نیز کابل‌ها مسئول انتقال صدا و تصویر هستند. حتی در سیستم‌های امنیتی، کابل‌ها پایه‌ی اصلی ارتباط بین دوربین‌ها و دستگاه ضبط به شمار می‌آیند.
می‌توان گفت کابل، ستون فقرات هر سیستم برقی و ارتباطی است. بدون آن، انرژی و اطلاعات نمی‌توانند از جایی به جای دیگر منتقل شوند. انتخاب نوع و کیفیت کابل، نقش مهمی در ایمنی، سرعت و دوام تجهیزات دارد. به همین دلیل شناخت ساختار و انواع کابل‌ها، قدم اول برای هر کسی است که با برق یا فناوری سروکار دارد.
بخش های مختلف کابل
حال به معرفی بخش های مختلف کابل می‌پردازیم :
- مغزی(هادی)
منظور از مغزی، هادی‌های قرار گرفته درون کابل است که وظیفه انتقال توان را به عهده دارند. از مواد فلزی یا غیرفلزی نیمه هادی تشکیل شده و روی مغزیهای بهم تابیده بکار میرود تا با یکنواخت کردن سطح خارجی هادی و میدان روی آن از بروز تخلیه جزئی در فواصل احتمالی بین عایق و هادی جلوگیری کند.
- پوسته
منظور از پوسته لایه‌ای است که وظیفه کنترل میدان الکتریکی را درون عایق به عهده دارد.
همچنین سطح یکنواختی را در مرزهای عایق ایجاد کرده و فضای خالی در این مرزها را پر میکند.
- غلاف
پوشش استوانه‌ای شکل کابل است با جنس فلزی یا غیرفلزی که معمولاً اکسترود شده می‌باشد.
- غلاف فلزی(غلاف هادی)
غلاف فلزی معمولاً از جنس سرب، آلیاژ سرب، آلومینیوم و یا آلیاژ آلومینیوم می‌باشد و به صورت صاف یا موج دار بر روی مغزی کابل به کار میرود تا از لحاظ مکانیکی حفاظت آن را برآورده سازد.
- پوسته عایق
در ادامه مقاله کابل چیست به معرفی پوسته عایق می‌پردازیم که پوسته‌ای الکتریکی است که از مواد غیر فلزی یا فلزی نیمه هادی تشکیل شده است و عایق را می‌پوشاند. این پوسته با محدود کردن میدان الکتریکی مغزیها از تخلیه جزئی و نشت جریان بین مغزیها و سایر لایه های پوشاننده جلوگیری میکند.
- غلاف جداکننده
غلاف داخلی که بین دو پوشش فلزی غیر هم جنس کاربرد دارد.
- محافظ
پوششی که از نوار(ها) یا سیمهای فلزی تشکیل شده و عموماً جهت حفاظت کابل در برابر اثرات مکانیکی خارجی بکار میرود.
- غلاف بیرونی
غلاف غیرفلزی که جهت اطمینان از حفاظت کابل در برابر عوامل خارجی، بر روی پوششهای فلزی بکار میرود.
- پرکننده
موادی که جهت پرکردن فضای خالی باقی مانده بین مغزیهای یک هادی چند مغزی کاربرد دارد.
تقسیم بندی هادی های استفاده شده در کابلهای عایقی از دو دیدگاه صورت میگیرد:
- کابلهای با نصب ثابت
- کابلهای انعطاف پذیر
سیم و کابل چه تفاوتی با هم دارند؟
در نگاه اول، سیم و کابل شبیه به هم هستند و هر دو برای انتقال برق یا داده به‌کار می‌روند، اما در واقع تفاوت‌های مهمی میان آن‌ها وجود دارد. برای درک بهتر، ابتدا باید بدانیم کابل چیست و چه ساختاری دارد. به زبان ساده، کابل مجموعه‌ای از چند سیم است که در کنار هم قرار گرفته و با یک لایه‌ی عایق و محافظ پوشیده میشود تا جریان برق یا سیگنال را به‌صورت ایمن انتقال دهد. در حالی که سیم، تنها یک رشته رسانا است که معمولاً بدون غلاف یا با یک پوشش نازک عایقی استفاده میشود.
در پاسخ به این پرسش که کابل یعنی چه، می‌توان گفت کابل برای انتقال انرژی در مسیرهای طولانی‌تر و با بار الکتریکی بیشتر طراحی شده است. به همین دلیل معمولاً چند رشته سیم را درون یک غلاف مشترک قرار می‌دهند تا هم ظرفیت جریان افزایش یابد و هم ایمنی بیشتر شود. این در حالی است که سیم‌ها معمولاً در فواصل کوتاه‌تر و برای مصارف داخلی، مانند سیم‌کشی داخل وسایل برقی یا اتصال قطعات مدار استفاده می‌شوند.
در واقع کابل برق چیست؟ کابل برق نوعی کابل چند‌رشته‌ای است که وظیفه دارد جریان الکتریکی را از منبع تغذیه تا مصرف‌کننده منتقل کند. در داخل آن علاوه بر رسانا، لایه‌هایی مثل عایق، غلاف داخلی و خارجی وجود دارد تا از کابل در برابر رطوبت، حرارت و فشار مکانیکی محافظت شود. کابل برق نسبت به سیم، دوام بیشتری دارد و برای محیط‌های صنعتی، بیرونی و حتی زیرزمینی مناسب‌تر است.
به زبان ساده، می‌توان گفت سیم، بخش درونی کابل است و کابل، مجموعه‌ای محافظت‌شده از چند سیم است که برای انتقال ایمن‌تر و مطمئن‌تر جریان طراحی شده است. انتخاب میان این دو بستگی به نوع پروژه، ولتاژ، شرایط محیطی و ایمنی مورد انتظار دارد.
| ویژگی | سیم | کابل |
|---|---|---|
| ساختار | یک هادی یا چند هادی نازک | چندین هادی که در کنار هم قرار دارند |
| پوشش | معمولاً بدون پوشش یا با پوشش نازک | دارای پوشش محافظ و عایق ضخیم |
| انعطاف‌پذیری | بیشتر | کمتر |
| حفاظت | محافظت کم در برابر آسیب‌ها | محافظت بیشتر در برابر آسیب‌ها، رطوبت و اختلالات الکتریکی |
| کاربرد | انتقال جریان در فواصل کوتاه، درون ساختمان‌ها | انتقال برق در فواصل طولانی، کاربرد در محیط‌های صنعتی و سخت |
| میزان هادی | یک هادی (مثلاً سیم مسی یا آلومینیومی) | چندین هادی که می‌توانند از جنس‌های مختلف باشند |
| مقاومت در برابر شرایط محیطی | ضعیف‌تر در برابر فشار، رطوبت و شرایط سخت | مقاوم‌تر به شرایط محیطی سخت و فشار |
انواع کابل
کابل‌ها بر اساس کاربرد، ساختار داخلی و میزان ولتاژ به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. شناخت این دسته‌بندی‌ها به شما کمک میکند تا هنگام انتخاب یا طراحی سیستم‌های برقی، گزینه مناسب را انتخاب کنید. در ادامه، چند روش اصلی برای طبقه‌بندی کابل‌ها بررسی میشود تا درک بهتری از اینکه دقیقاً کابل چیست به‌دست آوریم.
انواع کابل بر اساس میزان ولتاژ
یکی از مهم‌ترین روش‌های تقسیم‌بندی کابل، بر اساس مقدار ولتاژی است که می‌تواند تحمل کند. به‌طور کلی، کابل‌ها در سه گروه اصلی قرار می‌گیرند:
- کابل فشار ضعیف (LV): برای ولتاژ تا ۱۰۰۰ ولت استفاده میشود و معمولاً در ساختمان‌ها، سیستم‌های روشنایی و تجهیزات خانگی به‌کار میرود.
- کابل فشار متوسط (MV): برای انتقال برق بین ۱ تا ۳۳ کیلوولت در شبکه‌های شهری یا صنعتی استفاده میشود.
- کابل فشار قوی (HV): برای انتقال برق در ولتاژهای بالاتر از ۳۳ کیلوولت کاربرد دارد و بیشتر در خطوط انتقال و نیروگاه‌ها دیده میشود.
در هر سطح ولتاژ، نوع عایق، ضخامت روکش و طراحی داخلی کابل متفاوت است تا بتواند در برابر حرارت و میدان الکتریکی مقاومت کند.
انواع کابل بر اساس شکل رسانا
درون هر کابل، چند رشته رسانا وجود دارد که بسته به نوع مصرف، شکل و ساختار متفاوتی دارند. رسانا می‌تواند تک‌رشته‌ای (Solid) یا چند‌رشته‌ای (Stranded) باشد. کابلهای تک‌رشته‌ای برای مسیرهای ثابت مثل سیم‌کشی داخلی دیوارها به‌کار می‌روند، در حالی‌که نوع چند‌رشته‌ای به دلیل انعطاف بیشتر برای مسیرهای متحرک یا خم‌شونده مناسب‌تر است.
در کابلهای صنعتی، از رساناهایی با شکل‌های متفاوت مانند دایره‌ای یا فشرده استفاده میشود تا فضای اشغال‌شده کمتر و مقاومت الکتریکی پایین‌تر شود. شناخت این تفاوت‌ها باعث میشود انتخاب درستی میان کارایی و دوام داشته باشید و بهتر بدانید کابل چیه و چرا ساختار آن تا این حد متنوع است.
انواع کابل بر اساس نوع کارکرد
کاربرد کابل‌ها بسیار گسترده است و بر همین اساس، آن‌ها را بر حسب نوع عملکرد نیز تقسیم می‌کنند. به‌طور معمول، چهار گروه اصلی وجود دارد:
- کابلهای قدرت (Power Cables): برای انتقال برق از نیروگاه به مصرف‌کننده طراحی می‌شوند.
- کابلهای کنترل (Control Cables): در سیستم‌های صنعتی برای انتقال سیگنال‌های کنترلی به‌کار می‌روند.
- کابلهای مخابراتی و شبکه: برای انتقال داده و اطلاعات دیجیتال بین تجهیزات الکترونیکی استفاده می‌شوند.
- کابلهای ابزار دقیق: در تجهیزات اندازه‌گیری و مانیتورینگ، داده‌های حساس را با حداقل نویز منتقل می‌کنند.
بخش مهم دیگری که در همه‌ی این انواع مشترک است، غلاف بیرونی آن‌هاست. غلاف کابل یا همان روکش خارجی، وظیفه دارد کابل را در برابر رطوبت، ضربه، نور خورشید و مواد شیمیایی محافظت کند. در کابلهای صنعتی یا زیرزمینی، این غلاف معمولاً از جنس PVC یا پلی‌اتیلن مقاوم است. گاهی برای امنیت بیشتر، لایه‌ای از فلز به آن اضافه میشود که به آن زره گفته میشود. درواقع کابل زره داره و سرب چیست به همین نوع کابل اشاره دارد که پوشش فلزی آن باعث میشود در برابر ضربه و فشار مکانیکی مقاوم‌تر باشد.
در کابلهای برق شهری هم معمولاً از غلاف مخصوصی استفاده میشود که هم در برابر حرارت مقاوم است و هم رساناهای داخلی را از تماس با آب و خاک محافظت میکند. به همین دلیل در تعریف سیم و کابل چیست، همیشه علاوه بر رسانا و عایق، به غلاف کابل برق نیز اشاره میشود، چون نقش مهمی در دوام و ایمنی کل سیستم دارد.
ویژگی‌های انواع سیم و کابل صنعتی
شناخت دقیق ویژگی‌ها و کاربردهای مختلف سیم و کابل‌ها برای استفاده بهینه در صنایع گوناگون ضروری است. این ویژگی‌ها می‌توانند شامل مقاومت در برابر شرایط محیطی، انعطاف‌پذیری، و توانایی هدایت انرژی الکتریکی باشند.
چگونه کابل برق مناسب بخریم؟
انتخاب کابل مناسب فقط به قیمت یا ظاهر آن مربوط نمی‌شود. هر کابل باید با نوع مصرف، توان مورد نیاز و شرایط محیطی سازگار باشد. برای مثال، کابلی که در سیم‌کشی داخلی خانه استفاده میشود با کابلی که برای موتور صنعتی یا پمپ آب به کار میرود تفاوت دارد.
اگر کابل ضعیف‌تری از حد نیاز انتخاب شود، احتمال داغ شدن، افت ولتاژ و حتی آسیب به تجهیزات وجود دارد. از طرف دیگر، استفاده از کابل ضخیم‌تر از حد لازم باعث افزایش هزینه و دشواری در نصب میشود. بنابراین مهم است قبل از خرید، جریان مصرفی، فاصله‌ی مسیر و نوع کاربری را مشخص کنید.
کیفیت رسانا، جنس عایق و استاندارد بودن کابل هم از نکاتی است که نباید نادیده گرفته شود. کابلهای مسی به دلیل رسانایی بالا و دوام بیشتر، گزینه‌ای مطمئن‌تر برای مصارف خانگی و اداری هستند، در حالی‌که کابلهای آلومینیومی معمولاً در پروژه‌های بزرگ و مسیرهای طولانی استفاده می‌شوند.
عامل مهم دیگر در انتخاب کابل، شرایط نصب است. اگر کابل در فضای باز، زیر زمین یا محیط مرطوب نصب میشود، باید غلاف مقاوم در برابر آب، حرارت و فشار مکانیکی داشته باشد. در چنین شرایطی، کابلهای زره‌دار گزینه‌ی ایمن‌تری هستند چون در برابر ضربه و رطوبت مقاومت بالاتری دارند. برای اطمینان از خرید محصولی استاندارد و اصل، بهتر است از فروشگاه‌های معتبر استفاده کنید. سیم و کابل ستایش یکی از مجموعه‌هایی است که انواع کابلهای صنعتی و ضدآب را با مشخصات دقیق و مشاوره‌ی فنی در اختیار مشتریان قرار می‌دهد. خرید آگاهانه از چنین فروشگاهی باعث میشود کابل انتخابی با نیاز واقعی شما هماهنگ باشد و عمر طولانی‌تری داشته باشد. با مراجعه به صفحه لیست قیمت سیم و کابل از اخرین قیمت ها اطلاع پیدا کنید.
کابل کشی چیست؟
کابل کشی فرآیندی است که طی آن سیم‌ها و کابل‌ها به‌طور صحیح در محل نصب می‌شوند. این کار شامل مراحل مختلفی از جمله نصب، محافظت و تعمیر کابل‌ها در صورت نیاز است.
انواع کابل کشی
کابل کشی می‌تواند به‌صورت‌های مختلف انجام شود، از جمله کابل‌کشی زیرزمینی، هوایی و داخل ساختمان.
نحوه خواندن مشخصات کابل چگونه است؟
اگر تا به حال به روکش بیرونی کابل‌ها دقت کرده باشید، احتمالاً متوجه نوشته‌هایی شده‌اید که شامل حروف، اعداد و علائم مختلف‌اند. این نوشته‌ها در واقع شناسنامه‌ی کابل هستند و اطلاعات مهمی درباره نوع، جنس و کارایی آن در اختیار ما قرار می‌دهند. برای اینکه بدانیم دقیقاً کابل چیست و چه ویژگی‌هایی دارد، باید بتوانیم این مشخصات را درست بخوانیم.
روی هر کابل معمولاً اطلاعاتی مانند نوع رسانا، سطح ولتاژ، اندازه سطح مقطع، نوع عایق و استاندارد تولید درج میشود. برای مثال، اگر روی کابلی نوشته شده باشد:
NYM-J 3×2.5mm² 450/750V
به این معناست که کابل از نوع NYM است، رسانای آن مسی است، دارای سه رشته با سطح مقطع ۲.۵ میلی‌متر مربع بوده و برای ولتاژ تا ۷۵۰ ولت مناسب است. حروف J یا O در مشخصات نیز نشان می‌دهد آیا کابل دارای سیم ارت (زمین) هست یا نه.
در کابلهای صنعتی یا قدرت، ممکن است عبارت‌هایی مانند XLPE (عایق از جنس پلی‌اتیلن مقاوم در برابر حرارت) یا PVC (عایق از جنس پلی‌وینیل کلراید) دیده شود. همچنین، کابلهای زره‌دار معمولاً با علامت SW یا A مشخص می‌شوند تا نشان دهند در برابر فشار مکانیکی مقاوم هستند.
برخی از تولیدکنندگان، نام برند، استاندارد ملی یا بین‌المللی (مثل IEC یا ISIRI)، و حتی سال تولید را نیز روی غلاف چاپ می‌کنند. دانستن این جزئیات کمک میکند هنگام خرید یا نصب، مطمئن شوید کابل از نظر توان و ایمنی با نیاز شما مطابقت دارد.
خواندن این اطلاعات در واقع ساده‌ترین راه برای اطمینان از انتخاب درست است. به‌جای اعتماد به ظاهر کابل یا ضخامت آن، باید به علائم درج‌شده روی غلاف توجه کرد، چون این علائم زبان فنی کابل هستند و هر عدد یا حرف معنای مشخصی دارد.