سیمها و کابلها بهطور کلی برای انتقال انرژی الکتریکی و برقرسانی مورداستفاده قرار میگیرند. یکی از مهمترین تجهیزاتی که در هر ساختمان آن را مشاهده میکنیم، تجهیزات برقی است، حتماً تابهحال در مسیرهای عبوری و جادهها انواع کابلها و سیمهای برق را مشاهده کردهاید، این کابلها وظیفه انتقال جریان الکتریسیته را برعهده دارند.
کابل برق یکی از مهمترین اجزای الکتریکی میباشد که به یک یا چند سیم یا طناب که در کنار هم بهصورت بسته یا به هم پیچیده قرار بگیرند، گفته میشود. درون کابلهای برق رشته سیمهای مسی قرار میگیرند که وظیفه انتقال جریان برق را برعهده دارند.
برای انتقال انرژی الکتریکی فشار متوسط و قوی در برخی موارد از کابلهای برق استفاده میگردد. کاربرد آنها در تأسیسات الکتریکی بسیار وسیع میباشد، تعریف کلی کابل به هر نوع هادی که بتواند جریان برق را از داخل خود عبور دهد و همچنین عایق باشند یعنی ولتاژ روی سطح عایق نسبت به زمین صفر و در روی سطح سیم نسبت به زمین دارای ولتاژ فازی باشند، کابل گفته میشود. سیمها برای انتقال برق از یک هادی و جلوگیری نشت برق به اطراف از یک عایق استفاده میشود.
انواع کابل
کابل بهصورت عمومی دارای سه بخش کلی هستند: رسانا، عایق، محافظ کابلها
البته در صنایع مکانیکی نیز از کابل استفاده میشود که برای بکسل، حمل اشیاء و بالابردن تجهیزات کاربرد دارد، ولی ما در این مبحث به کابلهای برق میپردازیم که برای کارهای مختلفی مورداستفاده قرار میگیرند.
کابلهای چند رسانا
دارای چندین سیم هادی با غلاف عایق هستند که در مدارهای کنترل راه دور بسیار مورداستفاده قرار میگیرد.
کابلهای برق
تمامی کابلهای برق ساختمانی از دو بخش سیم رسانا و محافظ تشکیل میگردد.
کابلهای فشارقوی
این نوع کابلها مصارف زیادی در صنایع برق دارند و از فلزهای رسانا نظیر مس و آلومینیوم ساخته شدهاند و ولتاژ زیادی را تحمل میکنند که حدود 400000 ولت را بهخوبی میتوانند تحمل نمایند.
کابلهای فشار ضعیف
این کابلها نیز همانند کابل فشارقوی، از مس و آلومینیوم ساخته شدهاند و با پلیمرهای مختلف عایق شدهاند و سطح ولتاژ تا 1000 ولت را دارند.
کابلهای جفت پیچخورده
این نوع از کابلهای برق که به شکل جفت کابل پیچخورده به همدیگر میباشند و در مسافتهای طولانی از آن استفاده میشود.
کابل فیبر نوری
از این نوع کابل که شامل دستههای شیشهای الیاف در داخل یک پوشش عایق هستند و در صنایع مخابراتی از آنها زیاد استفاده میگردد.
تفاوت اصلی سیم و کابل
سیم و کابل اصطلاحاتی هستند که مکرراً در صنایع برق و ارتباطات از آنها استفاده میشود. اکثر مردم فرق بین سیم و کابل را نمیدانند، کارکرد آنها باهم متفاوت است. تفاوت اصلی سیم و کابلها در این است که سیم بهصورت تکی میباشد ولی کابلها بهصورت گروهی از سیمها در یک ماده پلاستیکی را میگویند.
یکی از انواع کابلهای موجود در بازار میتوان به کابل مفتول اشاره نمود که از چند رشته سیم مفتول به هم پیچیده تشکیل شده است. در کل کلمه مفتول یعنی تافته و به هم تابیده میباشد. هادی یا رسانای همه کابلهای مفتول از جنس مس بوده و با عایق PVC استفاده میشود.
کابل افشان که به یک کابل انعطافپذیر میگویند که دارای چند سیم تکرشتهای افشان در آن میباشد. کابلها در صنعت بسیار موردتوجه هستند و همانند کابلهای دیگر یک هادی و یک نوع عایق را دارا هستند. جنس رسانای آن نیز از مس آنیل شده و عایق نیز از PVC نوع C ایجاد شده است.
کابلهای نیمه افشان نیز به کابلهای مفتولی با ساختار هادی کابل نیمه افشان معروف هستند که از جنس مس و در محیطهایی که قابلیت آسیب مکانیکی کمتری دارند، استفاده میشوند. کابل خشک با ولتاژ ورودی 300 تا 500 ولت را دارا است.
سیم نایلونی چیست
سیم نایلونی از سیمهای برق محسوب میشود که بیشتر در برقکشیهای ساختمانی از آنها استفاده میگردد. این سیمها وظیفه انتقال جریان الکتریکی از نقطهای به نقطه دیگر را برعهده دارد.
سیم یا کابل ارت در همهی دستگاههای الکترونیکی، از دستگاههای کوچک تا دستگاههای بزرگ و پیچیده وجود دارد. شاید برای شما هم پیشآمده که وقتی دست به روی بدنه یخچال میکشید، لرزش بسیار ضعیفی، مثل برقگرفتگی را احساس میکنید.
کابل شبکه یک بستر ارتباط کابلی برای انتقال داده، اشتراکگذاری و اتصال نموده دستگاههای یک شبکه به همدیگر یا به سایر شبکهها مورداستفاده قرار میگیرد. کابلهای شبکه باتوجهبه اندازه شبکههای گوناگون همانند کابل فیبر نوری، کابل زوج به هم تابیده، کابل هممحور میباشند.
سیم تلفن که برای تلفنهای ثابت از سوی مخابرات یا بهصورت زمینی با استفاده از کابلهای مخصوص مخابراتی پیادهسازی میشود و با استفاده از جعبههای تقسیم در شهر به منازل مشترکین متصل پیدا میکنند.
سیم و کابل کسری
کابلهای هوایی و زمینی
کابلهای هوایی به سیمها و کابلهایی که در ارتفاعات و بهصورت هوایی کار انتقال برق را انجام میدهند گفته میشود، کابلهای زمینی نیز برای کابلکشی و انتقال برق در زیرزمین، آب، کانالها و محلهایی که امکان ضربه مکانیکی نباشد گفته میشود و ولتاژ بین 600 تا 1000 ولت را دارد و البته سیم و کابلهای هوایی نیز با ولتاژ اسمی 1 تا 36 کیلوولت قابلاستفاده هستند. از کابلهای هوایی بیشتر برای خطوط تلفن و انتقال برق استفاده میشوند و امروزه استفاده از این کابلها بسیار رایج است.
کابل هوایی در جنس مسی و آلومینیومی AAC، ACSR و AAAC برای انرژی ولتاژ ضعیف و متوسط استفاده میشوند. استفاده از کابل هوایی با هادی لخت که به دلیل احداث آسان در شبکهها، پایینتر بودن هزینه احداث در مقایسه با شبکههای زمینی، عیبیابی و رفع آسان، قابلیت انشعاب گیری با هزینه و زمان کم را دارا است.
از مزایای خطوط هوایی و استفاده از کابلهای هادی لخت هوایی امکان اجرای آسان و قابلیت مشاهده تمامی شبکهها و تعمیر و عیبیابی شبکه و هزینههای کمتر آن در مقایسه با شبکه زمینی در سطوح ولتاژ بالاتر میباشد.
کابلهای زیرزمینی باعث حذف خطرهای محیطی از جمله برخورد رعدوبرق، درختان، جسمهای خارجی و پرندهها میشوند و همچنین باعث کمتر شدن سرقتهای کابلها و انرژی میشوند.
کابل هوایی هادی آلومینیومی دارای سیمهایی میباشد با جنس فلز آلومینیوم و با استحکام بالا که به شکل یک یا چندلایه به دور یک سیم مرکزی بافنده شدهاند. هر لایه به نسبت لایه قبلیاش تعداد شش رشته بیشتر دارند. با انعطافپذیری بالا این سیمهای رسانا یا هادی باعث افزایش تعداد لایهها در یک سطح خاص میشوند. این کابلهای هوایی معمولاً با تعداد رشتههای 61,37,19,7 و 91 ایجاد میگردند.
فولاد یکی از فلزهایی است که به دلیل استقامت مکانیکی بالا از آنها بهرهبرداری میشود ولی قابلیت الکتریکی کمتری برای ساخت سیمها دارند؛ بنابراین از فولاد فقط در مواردی که استحکام مکانیکی در درجه اول اهمیت دارد بهرهبرداری میشود.
کابل برق هوایی آلومینیومی به سه دسته تقسیم میشود:
سیم هوایی AAC است. هادی این سیم از جنس آلومینیوم خالص میباشد.
سیم هوایی AAAC از هادیهای آلومینیومی آلیاژی ساخته شدهاند.
سیم هوایی ACSR از هادی آلومینیومی و هسته فولادی دارند.
کابل نسوز سیلیکونی
سیلیکونها ترکیباتی میباشند که تنوع زیادی در شکلگیری و کارایی خوبی در مقابل دماهای مختلف دارند. سیلیکون که یک عنصر سیلیسیم SI از خانوادهای شبه فلز که در برابر شرایط محیطی گرم، رطوبت بالا و سرماهای تا زیر 60 درجه سانتیگراد و گرماهای بالای 250 درجه بهخوبی مقاومت دارند. اصلاً خواص شیمیایی و فیزیکی آنها نیز تغییر نخواهد کرد.