معرفی انواع سیم و کابل

 

  • سیم و تفاوت آن با کابل

قبل از توضیح در مورد انواع کابل و سیم به بیان تعریفی از سیم و کابل و تفاوت این دو می پردازیم. سیم هادی ای است که توسط پوشش عایق احاطه شده است. رفتار الکتریکی سیم همانند یک مقاومت اهمی بوده و خاصیت سلفی و خازنی ندارد. 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.

  • کابل

   اصولاً هر نوع هادی که بتواند جریان برق را از داخل خود عبور داده و توسط موادی از محیط اطراف خود عایق شده باشد به طوری که ولتاژ روی سطح عایق نسبت به زمین برابر صفر و در روی سطح سیم یا هادی نسبت به زمین دارای ولتاژ فازی باشد کابل نامیده می شود.

 انرژی الکتریکی یکی از انواع انرژی است که به علت سهولت انتقال، جهت به  دست آوردن انرژی های مختلف از آن استفاده می شود. چون انتقال انرژی الکتریکی در فواصل دور باعث تلفات بسیار زیادی می شود، لذا برای انتقال این انرژی حیاتی، روش هایی اتخاذ می شود که تلفات را به حداقل برساند. برای این منظور بعد از تولید انرژی الکتریکی، بوسیله ترانسفورماتورهای بالابر فشار قوی ولتاژ آن را از حدود ۲۰ کیلوولت به مقدارهای ۶۳، ۱۳۲ و ۴۰۰ کیلوولت می رسانند و سپس آن را به وسیله سیم های هوایی انتقال می دهند. در محل توزیع انرژی الکتریکی، دوباره این ولتاژ را بوسیله ترانسفورماتورهای کاهنده به اندازه های استاندارد شده لازم در دسترس مصرف کننده ها و مشترکین قرار می دهند. توزیع انرژی الکتریکی در صنعت به دو صورت انجام پذیر است که یکی بوسیله سیم های هوایی است و دیگری به وسیله کابل.

 

نمونه ای از کابل زمینی

 

   عایق کردن کابل بدین جهت است که چون کابل در زیر زمین نصب می باشد باعث اتصال هادی به زمین نشده و ولتاژ روی بدنه عایق صفر باشد. در مورد سیم های هوایی ذکر کلمه ولتاژ در مورد مشخصات سیم ضروری نیست ولی در مورد کابل های زمینی علاوه بر مشخصات فنی کابل شامل سطح مقطع و نوع عایق و جنس آن از نظر مقاومت های مکانیکی، باید ولتاژ کابل نیز ذکر گردد. گفتنی است یک یا چند رشته بودن آن هم مشخص شود.

   برای عایق کردن کابل های الکتریکی بسته به نوع مصرف، از مواد مختلفی استفاده می شود که مهمترین آن ها کاغذهای آغشته به روغن های مخصوص، مواد پلاستیکی و P.V.C (پلی وینیل کلراید) و مواد مختلف دیگری هستند. همچنین چون کابل های زمینی در معرض انواع فشارهای مکانیکی قرار می گیرند دارای قسمت های محافظ مانند نوارهای فلزی بوده و برای جلوگیری از نفوذ آب به داخل کابل یک غلاف سربی در روی تمام نوارهای محافظ و عایق قرار داده و برای محافظت این غلاف نیز از لایه های قیروگونی استفاده می شود.

 

  • قسمت های مختلف کابل

 بخش های مختلف ساختمان کابل عبارتند از هادی، عایق، پوسته هادی، پوسته فلزی، پر کننده، زره و غلاف که هریک وظیفه خاصی را به عهده دارد و در مجموع قابلیت هدایت الکتریکی، استقامت الکتریکی، مکانیکی و شیمیایی کابل را برآورده می سازند.

 

  • مدل الکتریکی کابل

مدل  الکتریکی کابل شامل مقاومت، سلف و خازن می باشد. در کابل های با طول کوتاه و متوسط به دلیل مقادیر بسیار جزئی کاپاسیتانس، از اثر خازنی کابل صرف نظر می شود. لذا مدل الکتریکی کابل در پروژه های ساختمانی که طول کابل در آنها کوتاه است، سلفی اهمی در نظر گرفته می شود.

 

                                                                          

                                                                                                                                           انواع کابل

 

ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن و اﺟﺰاي ﺗﺸﻜﻴﻞ دﻫﻨﺪۀ ﻛﺎﺑﻞ ﻫﺎي ﻣﺨﺎﺑﺮاﺗﻲ ﻛﺎﻣﻼً ﺑﺎ ﻛﺎﺑﻞ ﻫﺎي ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده در ﺻﻨﻌﺖ ﺑﺮق ﻓﺸﺎر ﻗﻮي و ﻓﺸﺎر ﺿﻌﻴﻒ ﺗﻔﺎوت دارد؛ اﻣﺎ ﺑﻪ ﻃﻮر ﻛﻠﻲ ﻛﺎﺑﻞ ﻫﺎ ﻫﻤﻮاره از دو ﻗﺴﻤﺖ اﺻﻠﻲ ﻫﺎدي و ﻋﺎﻳﻖ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه اﻧﺪ.

ﺗﻔﺎوت مهم ﻛﺎﺑﻞ ﻫﺎ ﻧﺎﺷﻲ از ﻛﺎرﺑﺮد آنﻫﺎﺳﺖ ﻳﻌﻨﻲ ﻧﻮع ﻛﺎرﺷﺎن ﻣﻮﺟﺐ ﻣﻲﺷﻮد ﻛﻪ ﺟﻨﺲ، ﺷﻜﻞ، ﺳﻄﺢ ﻣﻘﻄﻊ و ﺗﻌﺪاد ﻫﺎدي ﻫﺎ و ﻋﺎﻳﻖ ﻫﺎ ﺑﺎ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﺗﻔﺎوت داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﻨﺪ. اﻳﻦ ﺗﻔﺎوت ﻫﺎ ﻣﻮﺟﺐ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﺑﻨﺪي ﻛﺎﺑﻞ ﻫﺎ ﻣﻲﮔﺮدد.

  • ساختمان و جنس هادی در سیم و کابل

ﻫﺎدي از ﺳﻴﻢ ﻣﺴﻲ ﺗﻘﺮﻳﺒﺎً ﺧﺎﻟﺺ و داراي اﻧﻌﻄﺎف ﻗﺎﺑﻞ ﻗﺒﻮل و ﻳﺎ از آﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻮم و ﻳﺎ آﻟﻴﺎژﻫﺎي ﻣﺨﺼﻮص ﺳﺎﺧﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد. 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.

 ﺳﻄﺢ ﻣﻘﻄﻊ ﻫﺎدي ﻫﺎ ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻣﻘﺪار ﺟﺮﻳﺎن ﻋﺒﻮري و ﻧﻮع ﻛﺎرﺑﺮدش، در اﻧﺪازه ﻫﺎي ﮔﻮﻧﺎﮔﻮن و ﺷﻜﻞ ﻫﺎي ﻣﺘﻔﺎوت درﺳﺖ ﻣﻲ ﺷﻮد.

انواع-کابل-از-نظر-سطح-مقطع

 

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.

ﻫﺎدي ﻛﺎﺑﻞ را از دﻳﺪﮔﺎه ﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻣﻲﺗﻮان ﺗﻘﺴﻴﻢ ﺑﻨﺪي ﻧﻤﻮد، در اﻳﻦ ﺟﺎ ﻛﺎﺑﻞ ﻫﺎ را از ﻧﻈﺮ ﺳﻄﺢ ﻣﻘﻄﻊ ﻫﺎدي، ﺗﻌﺪاد رﺷﺘﻪ و ﻫﻢ ﭼﻨﻴﻦ از ﻧﻈﺮ ﻛﺎرﺑﺮد ﺑﻪ ﺻﻮرت زﻳﺮ ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮار ﻣﻲدﻫﻴﻢ.

  • انواع کابل و سیم

کابل ها از نقطه نظر جنس سیم های هادی جریان به دو دسته مسی و آلومینیومی تقسیم می گردند. به علاوه از نظر نوع سطح مقطع و شکل آن و همچنین تک رشته با چند رشته بودن هادی نیز به دسته های مختلفی تقسیم می گردند.

 

   از نقطه نظر ساختمان، کابل را به صورت یک سیمه و یا چند سیمه می سازند. کابل های یک سیمه کابل هایی هستند که یک سیم هادی جریان به طور مستقل عایق بندی شده است. ولی کابل های چند سیمه کابل هایی هستند که علاوه بر آنکه هر یک از هادی ها بطور مستقل عایق بندی شده اند، همگی آنها در یک غلاف عایق دیگر قرار داشته تشکیل یک کابل چند سیمه را می دهند.

   تعداد سیم ها بستگی به کاربرد کابل دارد. در صنعت کابل سازی به علت های مختلف از جمله استحکام و کم کردن خاصیت خازنی کابل آن را بصورت مارپیچ می سازند. یعنی اگر سیم یک هادی چند رشته باشد این رشته ها بهم تاب خورده اند و در مورد کابل های چند سېمه نیز سبم های یک کابل بصورت مارپیچ ساخته می شود.

 


بیشتر بخوانید:

مشخصات انواع کابل برق از نظر کاربرد و استاندارد کابل ها

انواع ترمینال وایرشو کابلشو

 عوامل مؤثر در انتخاب نوع سیم و کابل


  • تقسیم بندی و انواع کابل از نظر تعداد رشته                                           

انواع سیم های عایق دار مورد استفاده در تأسیسات برقی و کارهای ساختمانی را می توان برابر استاندارد (VDE) به سه دسته کلی زیر تقسیم نمود:

الف) هادی ها از نظر تعداد رشته به دو شکل تک رشته (مفتولی) و چند رشته (افشان) دسته بندی می شوند. برای مشخص کردن هادی های تک رشته از حرف اختصاری (e) و کابل های چند رشته از حرف اختصاری (m) استفاده می شود.

                                                                            نمایش هادی به دو شکل تک رشته (مفتولی) و چندرشته (افشان)

  • سیم های مفتولی

هادی این نوع سیم ها از مس استاندارد شده با پوششی از مادۀ پی وی سی است. ولتاژ اسمی سیم 750/450 ولت است و برای جریان های مختلف، با سطح مقطع های 1.5 تا 240 میلی متر مربع ساخته می شود. ﺑﺮاي ﻣﺼﺮف در ﺗﺎﺑﻠﻮﻫﺎی ﺑﺮق و ﺗﺄﺳﻴﺴﺎﺗﻲ ﻛﻪ ﺑﻪ ﻃﻮر ﺛﺎﺑﺖ ﻧﺼﺐ ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ در ﻧﻘﺎﻃﻲ ﺧﺸﻚ در داﺧﻞ ﻟﻮﻟﻪ، روي دﻳﻮار، داﺧﻞ دﻳﻮار و ﺧﺎرج از آن ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻣﻘﺮه ﺑﻪ ﻛﺎر ﻣﻲرود. اﺳﺘﻔﺎده از اﻳﻦ ﺳﻴﻢ در داﺧﻞ دﻳﻮار، ﺑﻪ ﻃﻮر مستقیم، مجاز نیست.

 

سیم های مفتولی                                                                       

  • سیم های نیمه افشان

ساختمان این سیم مشابه سیم های مفتولی است ولتاژ اسمی این سیم 750/450 ولت است و زمینه های کاربرد روی آن مشابه سیم های مفتولی است. فقط در مواردی که نیاز به انعطاف بیشتر نسبت به سیم های مفتولی است، از این سیم استفاده می شود.

 

سیم های نیمه افشان                                                                                                                     

  • سیم های افشان

ساختمان این نوع سیم مانند سیم های مفتولی و نیمه افشان است ولتاز اسمی آن 500/300 ولت است. قابلیت انعطاف این سیم نسبت به سیم های نیمه افشان بیشتر است.                    سیم های افشان

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 بیشتر است.

                                                                      

  •  تقسیم بندی کابل ها از نظر شکل سطح مقطع

ب) هادی ها از نظر شکل سطح مقطع نیز به دو فرم دایره ای و مثلثی (سکتور) مطابق شکل تولید می شوند. برای مشخص کردن هادی های گرد از حرف اختصاری (r) و کابل های مثلثی از حرف اختصاری (s) بهره گرفته می شود.

 

                                                                      

                                                                                                             نمایش هادی ها از نظر شکل سطح مقطع

 

 بنابراین اگر در مشخصات یک کابل ذکر گردد از نوع re است، می توان استنباط کرد که هادی کابل با مقطع گرد و تک رشته خواهد بود. در صورتیکه با علامت sm مشخص شود می توان فهمید که هادی کابل با مقطع سکتور و چند رشته است.

 

سطح-مقطع-هادی-در-حالات-دایره ای-و-سکتور

  • انواع کابل برق از نظر کاربرد

   کابل برق از نظر کاربرد به دو صورت مختلف ساخته می شود :

 ١- کابل های مسلح

٢- کابل های غیر مسلح

 کابل های مسلح کابل هایی هستند که برای تحمل ضربه ها و فشار و همچنین نفوذ رطوبت و سایر عوامل دارای نوارهایی از فولاد و غلاف های سربی هستند. ولی کابل های غیر مسلح فاقد این نوع ساختمان بوده و فقط از نقطه نظر الکتریکی عایق شده اند. این نوع مشخصات کابل ، در روی قرقره کابل و یا در بعضی موارد روی بدنه کابل، با حروفی که مشخص کننده نوع غلاف ها و عایق های به کار رفته است نوشته می شود. 

 

کابل های مسلح
                                                                               کابل های مسلح

 

  • پوسته هادی

پوسته ای الکتریکی که از مواد فلزی یا غیر فلزی نیمه هادی تشکیل شده و بر روی هادی های به هم تابیده به کار می رود تا با یکنواخت کردن سطح خارجی هادی و میدان روی آن، از بروز تخلیه جزئی در فواصل احتمالی بین عایق و هادی جلوگیری نماید.

 

  • عایق کابل ها

ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ اﻳﻦ ﻛﻪ ﻛﺎﺑﻞ ﻫﺎ عموماً در زﻳﺮ زﻣﻴﻦ و ﻳﺎ روي ﺗﺠﻬﻴﺰات ﻓﻠﺰي ﻧﺼﺐ می ﺷﻮﻧﺪ ﻧﺒﺎﻳﺪ ﻫﻴچ گونه اﺗﺼﺎل اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ ﺑﻴﻦ ﻫﺎدي و زﻣﻴﻦ ﺑﺮﻗﺮار ﮔﺮدد. ﺑﻪ ﻋﺒﺎرت دﻳﮕﺮ، ﺑﺎﻳﺪ وﻟﺘﺎژ روي ﺑﺪنۀ ﻋﺎﻳﻖ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ زﻣﻴﻦ ﺻﻔﺮ ﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺮاي ﻋﺎﻳﻖ ﻛﺮدن ﻛﺎﺑﻞ ﻫﺎي اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ، ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع ﻣﺼﺮف وﻟﺘﺎژ روي ﻫﺎدي ﻛﺎﺑﻞ، از ﻣﻮاد ﻣﺨﺘﻠﻔﻲ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻋﺎﻳﻖ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲﺷﻮد ﻛﻪ ﻣﻬﻢ ﺗﺮﻳﻦ آنﻫﺎ عبارتند از:

کاغذهای آغشته به روغن مخصوص.

مواد پلاستیکی.

مواد پی وی سی (PVC) که به نام پروتودور معروف است.

شکل زیر، یک نوع کابل با عایق پی وی سی (PVC) را نشان می دهد.

                                                                                                       اجزای یک کابل با عایق پی وی سی

 

عایق های مورد استفاده در سیم های عایق دار و کابل های فشار ضعیف

در عایق بندی هادی ها از لاستیک طبیعی و مصنوعی، پلاستیک و کاغذ آغشته به روغن استفاده می شود. لاستیک به دلیل تخریب تدریجی در نور آفتاب، جذب رطوبت و سهولت در آتشسوزی کمتر مورد استفاده قرار میگیرد. کاغذ آغشته به روغن به عنوان عایقی بسیار مناسب در کابل های فشار قوی استفاده می شود اما به دلایل اقتصادی در سطح ولتاژ فشار ضعیف کمتر مورد استفاده قرار میگیرد.

در چند سال اخیر پلاستیک های جدیدی در عایق بندی هادی ها مورد استفاده قرار گرفته اند که استحکام مکانیکی خوب، عدم جذب رطوبت، اشتعال پذیری ضعیف و قابلیت انعطاف بالا از مزایای آن است. اما درجه حرارت کار این عایق پایین است. به عنوان مثال، عایق پلی ونیل کلراید (PVC) در هادی های فشار ضعیف و فشار متوسط مورد استفاده قرار می گیرد، اما درجه حرارت کار آن نباید از ۷۰ درجه سانتیگراد بیشتر شود. این عایق ها در فشار قوی کمتر استفاده می شوند.

   به طور کلی برای عایق کردن یک کابل از مواد مختلفی در ولتاژهای مختلف استفاده می شود، این مواد عبارتند از:

مواد کائوچویی مخلوط با گوگرد، برای ولتاژهای تا ۷۵۰ ولت و برای کابل های تلفن و کابل هایی که برای مدارهای فرمان از دور بکار می رود. مواد ترموپلاستیک و سنتیک مانند، کلرور پلی وینیل، پلی اتیلن و پلی وینیل کلرورید.

   ماده اخیر که با علامت اختصاری P.V.C در صنعت و تجارت معروف است، از همه مهمتر بوده و دارای خواص بهتری است. مهمترین خواص آن در زیر خلاصه شده است.

 

  • خواص ماده P.V.C به عنوان عایق کابل

قابلیت هدایت حرارت  3-10×4 تا ۳ کالری بر سانتیمتر مربع.

ماکزیمم درجه حرارت ۷۰ درجه سانتیگراد و در هر صورت نباید آن را در درجات حرارت پائین تر از ۵- درجه سانتیگراد به کار برد.

این نوع عایق ها بر حسب نوع تا حدود فشارهای ۲۰ کیلوولت بکار می رود. و قطر عایق با ازدیاد ولتاژ زیاد می گردد.

 

ساختمان سیم های عایق دار و اندازه های استاندارد

ولتاژ مورد استفاده در برق رسانی که مدنظر می باشد، ۲۳۰ ولت تک فاز و ۴۰۰ ولت سه فاز است که به فشار ضعیف معروف است. سیم های عایق دار فشار ضعیف، ساختمان سادهای دارند.

هادی از رشته های به هم تابیده تشکیل شده و روی آن عایقPVC قرار میگیرد. سطح مقطع هادی طوری انتخاب می شود که بتواند جریان لازم را بدون افزایش درجه حرارت از حد مجاز عبور دهد و ضخامت PVC طوری انتخاب می شود که بتوانند ولتاژ موجود را تحمل کند و همچنین دارای استحکام مکانیکی کافی باشد.

 

  • مواد روغنی به عنوان عایق در کابل 

   مواد روغنی که به دو صورت بکار می رود:

١- کابل ها با عایق کاغذ روغنی که در آنها روغن سبب تسهيل عملیات انتقال حرارت از سطح سیم هادی به سطح کابل می گردد.

 ٢- کابل هایی که در آن روغن تحت فشار دارای جریان است، کابل های با مواد عایق روغنی تا ولتاژهای ۶۳ کیلوولت ساخته می شوند.

   

  • ر نگ بندی عایق سیم ها   

برای جلوگیری از اشتباه و جهت تشخیص سیم های کابل از یکدیگر، عایق های سیم های هادی را در رنگ های مختلف انتخاب می کنند. در جدول 1، رنگ بندی عایق سیم ها بر اساس استاندارد 1 آلمان (VDE 0271) و موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران (ISIRI 607) نشان داده شده است.

                        رنگ بندی عایق سیم ها بر اساس استاندارد VDE 0271  آلمان و 607 موسسه استاندارد تحقیقات صنعتی ایران

 رنگ کابل با سیم محافظ – سیم ارت رنگ کابل بدون سیم محافظ – سیم ارت تعداد سیم های کابل
سیاه 1
سیاه – آبی 2
سبز و زرد – آبی – قهوه ای سیاه – آبی – قهوه ای 3
سبز و زرد – آبی – قهوه ای – سیاه سیاه – آبی – قهوه ای – سیاه 4
سبز و زرد – آبی – قهوه ای -سیاه – سیاه سیاه – آبی – قهوه ای – سیاه – سیاه 5
سبز و زرد – بقیه سیم ها سیاه هستند و روی همه آنها شماره زده می شود تمام سیم ها، سیاه هستند و روی همۀ آنها شماره زده می شود 6 و بالاتر

 

 

رنگ-عایق-هادی-در-حالات-مختلف-سیم کشی

 

  • پوسته عایق کابل

پوسته ای الکتریکی که از مواد فلزی یا غیر فلزی نیمه هادی تشکیل شده و عایق را می پوشاند. این پوسته با محدود کردن میدان الکتریکی هادی ها از تخلیه جزئی و نشت جریان بین هادی ها و سایر لایه های پوشاننده جلوگیری می کند.

  • پوشش داخلی کابل

پوششی غیر فلزی که مجموعه هادی های (در صورت وجود پرکننده) یک کابل شامل چند هادی را در برگرفته و بر روی پوشش محافظ به کار می رود.

  • زره کابل

پوششی است که از نوار یا سیم های فلزی تشکیل شده و عموماً جهت حفاظت کابل در برابر اثرات مکانیکی خارجی به کار می رود.

  • پوسته فلزی غیر قابل مغناطیسی (شیلد)

لایه فلزی زمین شده ای که جهت محدود کردن میدان الکتریکی درون کابل و محافظت از آن در برابر اثرات الکتریکی خارجی به کار می رود. غلاف فلزی و زره هم می توانند نقش شیلد را به عهده گیرند.

پوشش بیرونی

پوششی غیر فلزی که جهت اطمینان از حفاظت کابل در برابر عوامل خارجی، بر روی پوشش های فلزی به کار می رود.

  • غلاف کابل

در برخی کابل ها از لایه هایی بر روی کابل استفاده می شود که می تواند انواع نیروها و فشارهای مکانیکی را محافظت کنند و همچنین از نفوذ رطوبت به داخل کابل جلوگیری نماید. اصطلاحاً به این محافظ  “غلاف کابل” یا “زره” می گویند.

ﺣﺎل اﮔﺮ ﻛﺎﺑﻞ در ﺟﺎﻫﺎﻳﻲ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﮔﻴﺮد ﻛﻪ ﻧﻴﺮوﻫﺎي دﻳﮕﺮ، ﻣﺎﻧﻨﺪ ﻧﻴﺮوي ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺑﻪ آن وارد ﻣﻲﺷﻮد ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎد از زره ﻓﻮﻻدي و ﻳﺎ زره آﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻮﻣﻲ ﻛﻪ در ﺗﻤﺎم ﻃﻮل ﻛﺎﺑﻞ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻣﻔﺘﻮل و ﻳﺎ ورق ﺗﻌﺒﻴﻪ می گردد، ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﻣﺤﺎﻓﻈﺖ ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﺷﻮد. ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﺜﺎل ﻣﻲﺗﻮان از ﻛﺎﺑﻞ ﻛﺸﻲ ﺑﺮاي ﺗﻮزﻳﻊ اﻧﺮژي اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ در ﺷﻬﺮﻫﺎ ﻛﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت دﻓﻨﻲ در ﺧﺎك و در زﻳﺮ ﻣﻌﺎﺑﺮ و ﺧﻴﺎﺑﺎ نﻫﺎ اﺟﺮا ﻣﻲﺷﻮد ﻧﺎم ﺑﺮد ﻛﺎﺑﻞ ﻫﺎي ﻓﻮق ﺣﺘﻤﺎً ﺑﻪ غلاف (زره) فولاد گالوانیزه و آلومینومی مجهزند.                  

 

هادی های مورد استفاده در سیم کشی

ﭼﻮن در ﻣﺪارﻫﺎي اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ از اﻧﻮاع ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻫﺎدي ﻫﺎ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲﺷﻮد ﻻزم اﺳﺖ ﻛﻪ اﺷﻜﺎل و ﻣﺸﺨﺼﺎت اﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ ﻣﺘﺪاول ﺗﺮﻳﻦ آنها را ﺑﺸﻨﺎﺳﻴﺪ. ﺑﺮاي مقایسۀ ﻣﻘﺪار ﻣﻘﺎوﻣﺖ و اﻧﺪازۀ ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ ﻳﻚ ﻫﺎدي ﺑﺎ ﻫﺎدي دﻳﮕﺮ ﺑﺎﻳﺪ واﺣﺪ اﺳﺘﺎﻧﺪاردي در دﺳﺖ ﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺮاي اﻧﺪازه ﮔﻴﺮي ﻗﻄﺮ ﻳﻚ ﺳﻴﻢ ﻣﻴﻠﻲ ﻣﺘﺮ و ﺑﺮاي ﻃﻮل آن، ﻣﺘﺮ، واﺣﺪ ﻣﻨﺎﺳﺒﻲ اﺳﺖ. اﺳﺘﺎﻧﺪارد ﺳﻄﺢ ﻣﻘﻄﻊ ﺳﻴﻢ ﻫﺎ ﺑﻪ ﻣﻴﻠﻲ ﻣﺘﺮ ﻣﺮﺑﻊ اﺳﺖ و از آن ﺑﺮاي ﺷﻤﺎره ﮔﺬاري ﺳﻴﻢ ﻫﺎي روﻛﺶ دار استفاده می شود. مثلاً سیم شمارۀ یک و نیم به معنی آن است که سطح مقطع سیم 1.5 میلی متر مربع است. سطح سیم های دایره ای بر حسب میلی متر مربع از رابطۀ:

                                                                                 

به دست می آید که در فرمول فوق، A سطح مقطع و D قطر هادی آن است. اگر سیمی دارای قطری برابر 1.382 میلی متر باشد سطح مقطع آن 1.5 میلی متر است.

  • ساختمان سیم ها

ﺳﻴﻢ ﻫﺎ از دو ﻗﺴﻤﺖ ﻫﺎدي و ﻋﺎﻳﻖ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪه اﻧﺪ ﻫﺎدي ﺳﻴﻢ ﻫﺎ ﻋﻤﻮﻣﺎً ﻣﺴﻲ ﻳﺎ آﻟﻮﻣﻴﻨﻴﻮﻣﻲ اﺳﺖ وﻟﻲ از ﻣﺲ ﺑﻪ دﻟﻴﻞ داﺷﺘﻦ ﺣﺠﻢ ﻛﻢ و ﻫﺪاﻳﺖ ﺑﻬﺘﺮ (ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ دﻳﮕﺮ ﻓﻠﺰات) ﺑﻴﺸﺘﺮ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻋﺎﻳﻖ ﺳﻴﻢ ﻫﺎ از ﻣﻮادي ﭘﻼﺳﺘﻴﻜﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ آن را ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻻﻳﻪ اي روي ﻫﺎدي روﻛﺶ ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ.

 


بیشتر بخوانید:

انواع اتصالات سیم و کابل

مدارها و انواع سیم کشی ساختمان

اصول عیب یابی کابل

 


  • کابل های فشار ضعیف

   کابل های فشار ضعیف بسته به موارد استفاده آن ها به صورت ها و مشخصه های گوناگون ساخته می شوند. کابل هایی که در فشار ضعیف، حامل جریان زیادی نیستند، ساختمان ساده ای نسبت به کابل های با جریان زیاد دارند و اغلب هادی آن ها از جنس مس و عایق آن ها بسته به موارد استفاده از جنس لاستیک و پلاستیک مخصوص (P.V.C) که به نام پروتودور معروف است تشکیل شده است.

 

انواع-کابل-با-عایق-PVC

 

  • مزایای کابل های پروتودور

   استفاده از کابل های پروتودور دارای مزایای زیادی است از جمله کابل کشی با شعاع خمش کم، وزن کم و چون مواد مذاب روغنی ندارند در موقع تغییر ارتفاع ایجاد ناراحتی نمی کنند. 

کابل های U=۰ /۶ /۱KV در موقع استفاده در داخل ساختمان احتیاج به قیف کابل ندارند، کابل پروتودور قابل اشتعال نیست و در صورت آتش سوزی باعث هدایت آتش نمی شود. در مقابل مواد شیمیائی پایداری و ثبات عمیقی دارد و در مقابل اثرات جوی پایدار است و روی آن کپک نمی زند. حتی برای مناطق حاره نیز مناسب است به همین دلیل موارد استعمال آن امروزه در انتقال انرژی و تولید نیرو خیلی زیاد است به طوری که در فشار ضعیف و در کارخانجات برق از کابل های NYY در مصارف داخلی و شبکه و در اندازه گیری و مراقبت و محافظت استفاده می شود. در شبکه های محلی و پست ترانسفورماتور به عنوان رساندن برق به منازل و در شبکه های روشنائی نیز از آن استفاده می شود.

 

کابل-مدل-NYY-با عایق-PVC
                                                                                                                  کابل مدل NYY

 

1- هادی مسی

2- عایق داخلی هادی از جنس PVC

3- غلاف یا پوشش داخلی از جنس PVC

4- غلاف یا پوشش خارجی از جنس PVC 

 

 اکثر کابل های جریان زیاد دارای عایق کاغذ آغشته به روغن هستند و برای فشارهای زیاد نیز ساخته می شوند. سیم های هادی کابل ها از مس و یا از آلومینیوم ساخته می شوند. عایق کاغذی بصورت نوارهای نازک و باریکی عمود بر امتداد کابل ها روی سیم ها پیچیده شده و سپس رطوبت آن گرفته شده و تحت حرارت ۱۱۰ تا ۱۲۰ درجه سانتیگراد در خلأ آغشته به روغن می شود. در این درجه حرارت نسبتاً زیاد روغن مخصوص کابل کاملاً رقیق و شل است و می تواند تمام منافذ و لابلای کاغذ و سوراخ های خالی را بپوشاند در نتیجه استقامت الکتریکی کاغذ را بالا ببرد.

   در درجه حرارت عادی، روغن کابل هنوز شل بوده و قابل حرکت در طول کابل، لذا کابل های معادن و مخصوص کوه و دره باید اولاً کم روغن باشند و در ثانی با روغنی آغشته شوند که در حرارت عادی سفت و غلیظ باشد، زیرا بخاطر اختلاف ارتفاع زیاد اگر روغن شل باشد در یک طرف کابل جمع شده و طرف دیگر کابل که در بالا قرار دارد خشک شده و خاصیت عایقی خود را از دست می دهد. جهت جلوگیری از ورود رطوبت به داخل عایق کابل، باید عایق کابل با یک غلاف فلزی پوشیده شود، به همین منظور انتهای کابل را با قیف کابل از هوای خارج عایق می کنند.

 

  • کابل های با روکش فلزی

   جنس غلاف با روپوش کابل که امروزه جهت محافظت عایق به کار برده می شود از پوسته سرب یا آلومینیوم است. تهیه و نصب پوشش سرب کابل عملاً خیلی ساده تر از پوشش آلومینیومی است، زیرا درجه حرارت ذوب سرب خیلی کمتر از آلومینیوم است و در ضمن کابل های با روپوش آلومینیومی قابلیت خمش کابل های سربی را ندارند ولی در عوض از کابل های با روپوش سربی خیلی سبکتر هستند. بجای روپوش سربی می توان از یک نوار فولادی نیز استفاده کرده بدین منظور از نوارهای فولادی به ضخامت 0.3 تا 0.4 میلیمتر استفاده می کنند.

   به این ترتیب که این نوارهای فولادی را به صورت لوله بر روی عایق کابل به طوری می پیچند که قطر داخلی آن بزرگتر از قطر خارجی عایق کابل باشد. بعد نوارهای فولادی که روی هم قرار می گیرند به وسیله جوش الکتریکی بهم وصل می شوند و بالاخره در این نوار فولادی شیار مارپیچی به وجود می آورند به طوری که لوله به شكل لوله خرطومی در می آید و بدین وسیله می توان لوله فولادی را که قبلاً غیر قابل خمش بود خم کرد.

 

کابل-با-روکش-فلزی

 

   کابل های با غلاف آلومینیومی و فولادی باید در مقابل زنگ زدگی و اکسید شدن محافظت شوند و حتی اگر از کابل با روپوش سربی در محل های خشک مثل لوله های بتونی و کانال بتونی و در داخل ساختمان استفاده شوند، نیز باید آن ها را در مقابل زنگ زدگی حفاظت کرد.

   روپوش کابل در نتیجه اثرات شیمیائی جریان هایی که از زمین عبور می کنند خراب می شود. از این جهت کابل های سربی معمولاً دارای یک روپوش از پارچه با کنف اسفالته نیز هستند که بi شکل نوار به ضخامت های مختلف روی سرب پیچیده شده است، در صورتیکه بخواهیم کابل در مقابل ضربه های مکانیکی و فشار نیز حفاظت گردد باید زیر روپوش پارچه ای اسفالته و با قیراندود دو دور نوار فولادی پیچیده شود.

   کابل هایی که تابه حال شرح داده شده معمولاً برای داخل ساختمان به کار برده می شوند، ولی در صورتی که بخواهیم کابلی را در زیر زمین بخوابانیم باید جهت حفاظت نوارهای فولادی دور آن را با پارچه با کنف قیراندود بپوشانیم.

   کابل هایی که تحت کشش زیاد قرار میگیرند (کابل های معادن و رودخانه) دارای یک حفاظ فلزی از سیم های گرد با تخت و با پروفیل هستند که باعث حفاظت کابل در مقابل خطرات و حوادث خارجی نیز می شوند. کابل های با روپوش آلومینیومی، در مقابل اکسیداسیون حفاظت نمی شوند و به همین جهت بر روی غلاف آلومینیومی روپوشی از پارچه آسفالته و نوارهای کنفی و لاستیک و یا مواد عایق مصنوعی دیگری بطور متناوب استفاده می شود.

   امروزه جهت حفاظت در مقابل سائیدگی سطح خارجی کابل از عایق پلاستیکی استفاده می شود که با پیستوله های مخصوص بر روی غلاف سربی با آلومینیومی پاشیده می شود.

 

  • کابل کمربندی

   کابل ها با عایق کاغذی برحسب فشار الکتریکی که باید تحمل کنند در انواع مختلف ساخته می شوند. کابل هائی که منحصراً دارای یک غلاف سربی مشترک برای تمام رشته های سیم کابل هستند، بنام کابل کمربندی معروف شده اند. این گونه کابل ها فقط برای فشار تا ۲۰ کیلوولت مورد استفاده قرار می گیرند. در این کابل ها سه رشته یا چهار رشته سیم عایق شده را مانند ریسمان بهم می تابند و سپس روی آنها را با نوار کاغذی مثل کمربند می پیچند. مقطع نرم سیم ها و کابل های کمربندی بین 1.5 تا ۱۰۰۰ میلیمتر مربع عبارتند از: 

1.5 – 2.5 – ۴ – ۶ – ۱۰ – ۱۶ – ۲۵ – ۳۵ – ۵۰ – ۷۰ – ۹۵ – ۱۲۰ – ۱۵۰ – ۱۸۵ – ۲۴۰ – ۳۰۰ – ۴۰۰ – ۵۰۰ – ۶۲۵ – ۸۰۰ – ۱۰۰۰

   از کابل های کمربندی جهت تغذیه شهری با فشار ۲۲۰/۳۸۰ ولت نیز استفاده می شود. و سیم های فاز معمولاً بصورت سکتور (مثلثی) و سیم نول (M2) با مقطع دایره ای ساخته می شود. کابل های کمربندی بخاطر شدت حوزه میدان مغناطیسی از نظر عایقی دارای استقامت کافی نبوده، لذا امروزه در صنعت برای فشارهای بالا از کابل های تک سیمه که بر روی هر کدام به تنهایی غلاف سربی مخصوص پیچیده شده استفاده می شود. ضمناً کار با این کابل ها ساده تر از کابل های کمربندی انجام می گیرد. استعداد باردهی کابل های سه غلافه بیشتر از کابل های کمربندی به ثبت رسیده است.

   مهمترین مشخصات کابل ها عبارت است از فشار الکتریکی نرمال آن که بستگی به ضخامت عایق دو سیم دارد و ماکزیمم جریانی که می توان از آن عبور داد. (این جریان بستگی به سطح مقطع سیم دارد). ضخامت کاغذ عایق، در سیم بستگی به استقامت الکتریکی کاغذ (خاصیت عایقی کاغذ) دارد و چون شدت حوزه در اطراف سیم از همه جا قوی تر و شدیدتر است. مقدار جریان مجاز سیم علاوه بر مقطع سیم بستگی به فشار الکتریکی نیز دارد. به همین جهت برای یک جریان مجاز بخصوص هر چه ولتاژ زیاد می شود سطح مقطع کابل نیز زیاد می شود. درجه حرارت مجاز برای کابل های فشار ضعیف ( 6-1 KV) در حدود ۶۵ درجه سانتیگراد خواهد بود.

 

  • انواع کابل های انتقال انرژی

کابل های انتقال انرژی از نظر عایق بندی و حفاظت به ۴ دسته تقسیم میشوند.

١- کابل های فشار ضعیف قدرت عایق نمودن تا ۱۰۰۰ ولت

٢- کابل های فشار متوسط قدرت عایق نمودن از ۳۳۰۰ تا ۴۵۰۰۰ ولت

 

کابل-فشار-متوسط
                                                                                                         یک نمونه کابل فشار متوسط

 

٣- کابل های فشار قوی قدرت عایق نمودن از ۶۰ تا ۹۰ کیلوولت.

 

کابل-فشار-قوی
                                           نمونه هایی از کابل های فشار قوی

 

۴- کابل های فشار خیلی قوی قدرت عایق نمودن از ۱۱۰ تا ۳۸۰ کیلوولت

   عایق یک کابل باید علاوه بر قدرت عایق نمودن، در مقابل حرارت حاصل از عبور جریان تا مقدار مجاز در کابل مقاومت کرده و مقدار حرارت را به نحو شایسته ای به خارج منتقل نماید و ضمناً این عایق باید ضربه های حاصل از قطع جریان را تحمل نماید.

 


بیشتر بخوانید:

لوله برق و مراحل لوله کشی برق

نکات مهم کابل کشی زمینی و صنعتی

              سیم کشی آنتن مرکزی، آیفون و تلفن       

در صورتی که سؤالی در خصوص مطالب بیان شده دارید می توانید در قسمت نظرات از ما بپرسید یا با ارائه پیشنهادات خود، ما را در بالا بردن کیفیت مقالات یاری کنید.

مقالات مرتبط

نظرات