سیم های عایق دار و کابل های برق رسانی

نوشته شده توسط الیکا الکتریک 1397/06/05 05:38:03 0 نظرات کابل,

سیم های عایق دار و کابل های برق رسانی

   سیم ها و کابل ها، عامل انتقال انرژی الکتریکی به نقاط مختلف هستند که در ساختمان آنها از فلزهای هادی جهت انتقال جریان برق استفاده می شود. در برق رسانی هوایی از سیم های بدون روکش استفاده می شود که اصطلاحاً سیم لخت نامیده می شود. بر این اساس یک هادی با روکش عایق، سیم روکش دار یا سیم عایق دار نامیده میشود و در صورت قرارگیری یک یا چند هادی عایق بندی شده در داخل یک غلاف مشترک، کابل تشکیل می شود.

 

هادی های مورد استفاده در سیم ها و کابل ها

   از بین فلزاتی که به عنوان هادی در ساختمان سیم ها و کابل ها مورد استفاده قرار می گیرد، از مس با درجه خلوص بالاتر از  99/5 درصد استفاده می شود تا از فعل و انفعالات شیمیایی ناخالصی ها جلوگیری به عمل آید. مس علاوه بر داشتن مقاومت الکتریکی کم، در مقابل اثرات جوی مقاوم است و دارای استحکام مکانیکی مطلوب بوده همچنین به سهولت میتوان آن را به اشکال دلخواه درآورد.

   فلز دیگری که بدین منظور مورد استفاده قرار میگیرد آلومینیوم است. مقاومت مخصوص آن 1/65 برابر مس و وزن مخصوص آن ۳ برابر کمتر از مس است. قیمت آن نیز کمتر است، اما عوامل جوی به خصوص رطوبت، روی آن تأثیرات بدی نظیر خوردگی میگذارد و در اثر اکسیده شدن آن، اکسید آلومینیوم حاصل می شود که جسمی عایق است. استحکام مکانیکی آلومینیوم و نرمش آن برای قبول اشکال دلخواه به خوبی مس نیست و به این دلایل، آلومینیوم کمتر مورد استفاده قرار می گیرد. اما در سال های اخیر به علت افزایش سریع قیمت مس، آلومینیوم بیشتر مورد استفاده قرار گرفته است. در خطوط انتقال هوایی به علت وزن و قیمت کمتر، آلومینیوم مورد استفاده قرار می گیرد و جهت استحکام مکانیکی، این سیم ها به دور سیم های فولادی پیچیده می شود و آلیاژی از آلومینیوم و فولاد مورد استفاده قرار میگیرد. در سال های اخیر برای رفع مشکلات ناشی از حساسیت آلومینیوم نسبت به عوامل جوی مانند رطوبت، سیم های آلومینیوم را به جدار نازکی از مس مجهز می کنند. این سیم ها، سیم های آلومینیومی با جدار مسی نام گرفته اند.

 

ساختمان هادی در سیم ها و کابل ها

   برای اینکه سیم های عایق دار یا کابل های دارای قابلیت انعطاف برای حمل و نقل و نصب باشند، هادی را از تعدادی رشته های یکنواخت که به صورت مارپیچ دور هم تابیده میشوند میسازند. معمولاً یک سیم در وسط قرار می گیرد و سیم ها به دور آن تابیده می شوند.

   در سیم های عایق دار با مقاطع کوچک که قابلیت انعطاف خیلی زیاد لازم است، از تعداد زیادی رشتههای بسیار نازک استفاده میکنند و آنها را به هم می تابند.

   لازم به ذکر است که در سیم های رشتهای یا افشان، طول حقیقی رشته ها به استثنای رشته یا رشتههای وسط از طول سیم عایق دار بیشتر است و به این دلیل، مقاومت سیم معمولاً چند درصد از مقاومتی که بر اساس طول سیم محاسبه میکنیم بیشتراست. 

 

مقاومت الکتریکی سیم ها و کابل ها

   در جریان متناوب، مقاومت سیم به علت خاصیت خود القایی و تقسیم غیر یکنواخت جریان در سطح مقطع سیم (اثر پوستی) از مقدار آن برای جریان مستقیم قدری بیشتر است. میزان افزایش مقاومت، بستگی به فرکانس، ساختمان و اندازۀ سیم دارد. در فرکانس ۵۰ هرتز ضریب افزایش برای سیم تک رشته ای 1/02 است که برای سیم های افشان با تعداد رشته های زیاد تا 1/05 افزایش مییابد. هرچه درجه حرارت افزایش یابد مقاومت ویژه مس بیشتر می شود.

   از طرف دیگر در سیم های افشان، رشته ها به طور مارپیچ به هم تابیده می شود و لذا طول رشته ها به استثنای رشته ای که در وسط قرار می گیرد از طول کابل با سیم عایق دار بیشتر است. نظر به اینکه مقاومت را بر اساس طول سیم عایق دار یا کل محاسبه میکنیم، برای محاسبۀ مقاومت واقعی استفاده از ضریبی برابر یک برای سیم های یک رشته ای و تا 1/04 برای سیم های افشان با رشته های زیاد ضروری است.

 

   در مورد کابل های چند سیمی، چون سیم ها به طور مارپیچ به هم تابیده می شوند طول واقعی هر سیم از طول کابل بیشتر است. لذا استفاده از ضریبی برابر یک برای کابل تک سیمی و تا 1/04 برای کابل های چند سیمی ضروری است.

 

 

ارسال نظر