کابل برق چیست و چه وظیفه ای دارد؟ کابل های برق را بر اساس چه فاکتورهایی تقسیم بندی می کنند و کاربرد این کابل ها چیست؟در صورتی که تمایل دارید در مورد انواع کابل برق و کاربرد آن اطلاعات دقیق و کاملی داشته باشید توصیه می کنیم این مطلب از آیدین پلاستیک را تا انتها مطالعه کند.

انواع کابل برق را می تواند امروزه در تمامی صنایع و محیط های مختلف مشاهده کرد و تقریبا می توان گفت انرژی الکتریسیته و برق، پرمصرفترین نوع انرژی در جهان است و حتی نمی توان زندگی بدون برق را در جوامع امروزی تصور کرد. به صورت کلی وظیفه ساده کابل برق انتقال این انرژی به نقاط مختلف است. این انتقال انرژی برق، به نیروگاه ها، شبکه های کامپیوتری و انواع لوازم برقی اجازه فعالیت می دهد. کاربرد کابل های برق در تاسیسات الکتریکی به گونه ای اهمیت و ارزش دارد که کارخانه های کابل سازی هر روز نوع جدیدی از آنها را برای اهداف مختلف به بازارها عرضه می کنند.

کابل برق شامل هزاران نوع است که هر کدام می تواند کاربردها و عملکردهای مختلفی داشته باشد. برای داشتن شناخت از انواع کابل برق و کاربرد آن لازم است که طبقه بندی های مختلفی صورت بگیرد. از جمله فاکتورهایی که می توان کابل ها را بر اساس آنها طبقه بندی کرد می توان به سطح ولتاژ، نوع هادی و ساختار آن، نوع عایق و روکش، نوع حفاظت الکتریکی، نوع حفاظت مکانیکی، تعداد رشته ها، نوع کاربرد و نوع استاندارد اشاره کرد.

انواع کابل برق و کاربرد آن از نظر مکان استفاده

از نظر عملکرد و استفاده می توان به صورت کلی کابل ها را به سه دسته اصلی تقسیم بندی کرد که به شرح زیر هستند:

1. کابل های هوایی: از این کابل ها با مهار فولادی در مکان هایی استفاده می شود که لازم است کابل بر روی تیرهای برق آویزان باشد. در کابل های هوایی از یک سیم رشته ای از جنس فولاد گالوانیزه به موازات آن استفاده می شود و از یک غلاف از جنس مواد پلی اتیلن بر روی آنها استفاده می شود.
2. کابل های زمینی: این نوع کابل ها برای انتقال برق از داخل خاک استفاده می شود. کابل های زمینی اغلب دارای هادی مسی و عایق و غلاف P.E.T هستند و در صورت لزوم به سیم با نوار فولادی مسلح می شود.
3.  کابل ساختمانی: این نوع کابل که در همه جا یافت می شود کابل هایی از هادی های مسی و غلاف های PVC هستند.

انواع کابل برق و کاربرد آن از نظر ساختمان داخلی آن

کابل برق به صورت کلی از سه قسمت اصلی تشکیل می شود که شامل عایق کابل، هادی کابل و غلاف کابل هستند. البته تعدادی از کابل ها ممکن است که فاقد غلاف باشند. کابل ها از نظر ساختمان داخلی دارای تفاوت های ویژه ای هستند و به چند دسته تقسیم می شوند. رایج ترین طبقه بندی کابل ها از نظر ساختمان درونی آنها به شرح زیر است:

• • کابل پروتودور: زمانی که در کارخانه ها و شبکه های مختلف نیاز به کابلی برای انتقال و توزیع انرژی الکتریسیته تا ۱ کیلو وات باشد از کابل پروتودور استفاده می شود.
• • کابل دریایی: این کابل نوعی از کابل پروتودور است که برای انتقال انرژی برق تا ۱۰ کیلو وات از بستر رودخانه ها و دریاها استفاده می شود.
• • کابل با عایق پلاستیکی: هرچند که امروزه این نوع کابل تولید نمی شود اما کاربرد آن در کشش ها بود.
• • کابل با عایق کاغذی: کابل با عایق کاغذی در ساختمان سازی و شبکه های استفاده های زیادی دارد.
• • کابل با غلاف سربی: این نوع کابل نیز دارای کاربردهای زیادی است که مهم ترین آنها در پمپ بنزین ها، تصفیه خانه ها و مناطق ذخیره نفت است.
• • کابل با عایق آلومینیوم: زمانی که به کابلی برای انتقال انرژی از طریق زمین است، کابل با عایق آلومینیوم بهترین انتخاب است.

انواع کابل برق و کاربرد آن از نظر فشار یا سطح ولتاژ

از نظر فشار و سطح ولتاژ نیز می توان کابل های برق را به گروه های مختلفی با کاربردهای متنوع تقسیم بندی کرد که مهم ترین آنها به شکل زیر هستند:

کابل فشار قوی

این نوع از کابل ها با هادی مس یا آلومینیوم و با عایق XLPE ساخته می شوند و می توانند ولتاژهای بالاتر ۳۶۰۰۰ وات را تحمل کنند (حداکثر توان تحمل آنها به ۲۳۰۰۰۰ ولت می رسد. البته). عایق XLPE (پلی اتیلن متقابل) بر روی هادی مسی یا آلومینیومی کابل برق تزریق می شود. این کار با استفاده از خط CCV که توسط کامپیوتر کنترل می شود انجام می شود. این عایق باید کاملا یکدست و یکنواخت باشد و از هرگونه ناخالصی و خلل و فرجی عاری باشد. عایق XLPE از نظر شیمیایی و فیزیکی تمایل بسیار زیادی برای تشکیل زنجیره با مولکول های آب دارد بنابراین اگر آب یا بخار آن در لایه عایق وجود داشته باشد باعث کاهش میزان مقاومت الکتریکی عایق خواهد شد.

کابل فشارقوی یا کابل ولتاژبالا، گونه‌ای از کابل است که برای انتقال انرژی الکتریکی در ولتاژهای بالا استفاده می‌شود. ساختمان این کابل‌ها با توجه به کاربردشان متفاوت است. مشخصات کابل فشارقوی به وسیلهٔ یک سری علائم روی آن درج می‌شود.

• کابل های فوق فشار قوی توان تحمل جریان برق تا ۴۰۰۰۰۰ ولت را دارند. این کابل ها با علامت EHV شناخته می شوند.

کابل فشار متوسط

این کابل ها نیز مانند کابل فشار قوی، کابل های با عایق XLPE و هادی مس یا آلومینیوم هستند با این تفاوت که تحمل ولتاژ آنها کمتر از ۳۶۰۰۰ وات است. بیشترین کاربرد این نوع کابل ها در مناطق شهری و صنعتی است.

کابل فشار متوسط یا کابل قدرت (MV) برای توزیع انرژی الکتریکی تکفاز و یا سه‌فاز در سیستم‌هایی با ولتاژ نامی ۶ تا ۳۰ کیلوولت و در پست‌های خطوط توزیع مورد استفاده قرار می‌گیرند. از کابل فشار متوسط همچنین در شبکه‌های عمومی و صنعتی، تاسیسات داخلی و خارجی، به صورت دفن در زمین و یا داخل کانال استفاده می‌شود.

کابل فشار ضعیف

کابل فشار ضعیف به دسته ای از کابل های برق گفته می شود سطح ولتاژ ۶۰۰ تا ۱۰۰۰ ولت را تحمل می کنند و شامل انواع کابل های مسی و آلومینیومی هستند که با پلیمرهای مختلف عایق شده اند. این کابل ها کاربردهای مختلفی در انتقال انرژی برق از جمله ایجاد روشنایی و انتقال نیروی متحرکه به الکتروموتورها دارند. کابل های فشار ضعیف بر اساس نوع استفاده ای که از آنها می شود می توانند به انواع مختلفی تقسیم شوند که شامل کابل های ضد آتش (برای محیط های حساس که اطفا حریق بسیار مهم است)، کابل های مقاوم در برابر شعله (برای محیط های با احتمال آتش سوزی بالا)، کابل های با غلاف سربی، کابل های مسلح (ایجاد حفاظت الکتریکی)، کابل های بدون هالوژن و تعدادی دیگر از کابل ها هستند.

• کابل های فشار ضعیف دارای سطوح ولتاژ ۳۰۰/۳۰۰, ۳۰۰/۵۰۰, ۴۵۰/۷۵۰ و ۶۰۰/۱۰۰۰ ولت می باشند.

کابل فشار ضعیف چیست؟کابل‌های فشار ضعیف به کابل‌هایی با رشته‌های مس و آلومینیوم گفته می‌شود که در سطوح ولتاژی 300 تا 3000 ولت مورد استفاده قرار می‌گیرند. این رسانا به کمک پلیمرهایی مانند پلاستیک فشرده، پی وی سی و … عایق می‌شوند تا از خطرات و شار الکتریکی به اطراف جلوگیری کنند.

کابل ساختمانی

کابل های ساختمانی وظیفه تقسیم برق در ساختمان را بر عهده دارند که دارای ساختارهای متفاوتی هستند. از مهم ترین ساختارهای کابل ساختمانی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. کابل انعطاف پذیر (Flexible) که هادی آن باید از نوع Flexible باشد و عایق آن نیز از نوع PVC یا Rubber است که عایق پی وی سی آن می تواند ۷۰ درجه یا ۹۰ درجه سلسیوس باشد.
2. کابل Heat Resistant نوع دیگری از کابل ساختمان است که هادی آن Flexible خواهد بود و عایق آن از Silicon Ruber است. این کابل ها تحمل حرارت تا دمای ۱۸۰ درجه را خواهند داشت و برای بالا بردن مقاومت آن در برابر صدمات مکانیکی از روکش Class Fiber Braid استفاده می شود.

فروش سیم و کابل ساختمانی

سیم ها و کابل های ساختمانی شامل طیف گسترده ای از سیم و کابل ها هستند که بر اساس استانداردهای بین المللی و ملی تولید و عرضه می شوند. این کابل ها جهت توزیع برق در ساختمان و انتقال دیتا به گیرنده های داخل ساختمان کاربرد دارند. سیم و کابل های ساختمانی نسبتا سطح مقطع کوچک تری دارند و در سطح ولتاژ فشار ضعیف به کار می آیند. انواع سیم و کابل های ساختمانی قابل ارائه توسط هایپر صنعت فامکو به شرح زیر است:

• سیم و کابل ساختمانی مفتول
• سیم و کابل ساختمانی افشان
• سیم و کابل ساختمانی آنتن
• سیم و کابل ساختمانی آیفون

مشخصات فنی سیم و کابل ساختمانی

هر کدام از این سیم و کابل ها باید با توجه به ویژگی های مربوط به خود در جای مناسب به کار برده شوند. سیم و کابل در هر ساختمانی وظیفه انتقال برق، امواج و یا دیتا را به گیرنده مورد نظر دارد. انتخاب کابل مناسب، با کیفیت و درست برای هر بخش از سیم کشی از اساسی ترین قسمت های ساخت یک ساختمان است. با انتخاب کابل مناسب هم کارکرد گیرنده ها بهینه می شود و هم دردسر تعویض و یا تعمیر این کابل ها به حداقل مقدار خود می رسد. سیم و کابل های مورد استفاده در ساختمان به دو دسته سیم و کابل خشک یا ثابت و انعطاف پذیر یا نرم تقسیم می شوند. سیم کشی ساختمان به دو حالت روکار و توکار تقسیم می شود. در حالت روکار کابل برق ساختمان از روی دیوار ها و سقف عبور کرده و جهت حفظ امنیت و حفاظت از کابل و همچنین زیبایی از داکت برای اتصال سیم ها استفاده می شود. حالت توکار در زمان ساخت خانه انجام می شود و از لوله جهت حفاظت و هدایت کابل ها استفاده بهره گرفته می شود. این لوله ها می توانند از جنس لوله PVC یا خرطومی باشد. این لوله ها در شیار های داخل دیوار جاگذاری می شوند. شرایط لوله ها باید به شرح زیر باشد:

• از حداقل مقدار لوله و متراژ کابل استفاده شو تا کمترین مقدار اتلاف انرژی را داشته باشیم.
• لوله ها در برابر شکستگی ، فشار و پوسیدگی مقاوم باشند.
• مسیری را جهت لوله گذاری انتخاب کنید که در هنگام نصب و تعمیرات بتوان از آسان ترین و سریع ترین روش ممکن استفاده کرد.

کابل ابزار دقیق

کابل ابزار دقیق به نوعی از کابل های برق گفته می شود که دارای سطح ولتاژ ۲۴ تا ۱۱۰ ولت است و در سیستم های کنترلی برای دریافت و ارسال سیگنال های دیجیتال و آنالوگ به سایر تجهیزات و سنسورها استفاده می شوند.

کابل ابزار دقیق، گروهی از کابل‌ها با قابلیت سنجش فرآیندهای کنترلی و پردازش سیستم‌های داده هستند که در صنایع مختلف به کار گرفته می‌شوند. این کابل‌ها می‌توانند جریان برق را در محدوده ولتاژهای پایین به سیستم‌های مصرفی گوناگون هدایت کنند

کابل برق ضد آتش

همانطوری که از نام آن پیداست، کابل ضد آتش باید در مقابل آتش مقاومت بالایی داشته باشد. این کابل ها معمولا در اماکن عمومی که از سیستم های اضطراری استفاده می کنند مورد استفاده قرار می گیرند. این کابل ها نباید آتش را منتقل کنند، به سوختن ادامه بدهند یا ایجاد دود بکنند.

کابل ضد حریق یکی از انواع کابل فشار ضعیف می باشد که بر خلاف برخی تصورات غلط، نسوز (ضد آتش) نیست بلکه غیر قابل اشتعال است، از وظایف اصلی کابل ضد حریق می توان به جلوگیری از انتشار شعله در زمان آتش سوزی و عملکرد صحیح در شرایط آتش سوزی اشاره کرد. عایق این کابل ها از جنس لاستیک سیلیکون می باشد.

انواع کابل برق و کاربرد آن بر اساس نوع هادی

کابل های برق را می توان بر اساس نوع و ساختار هادی آنها نیز دسته بندی کرد که به شرح زیر هستند:

1. نوع هادی: شایع ترین هادی ها در صنعت کابل برق، مس و آلومینیم با خلوص زیاد هستند (بالای ۹۹ درصد) که به صورت آنیل شده و یا آنیل نشده از آنها استفاده می شود (آنیل به عملیات حرارتی گفته می شود که باعث تبلور مجدد بلورهای فلز می شود). این عملیات باعث منعطف و نرم شدن سیم هادی می شود که در جریان عملیات مکانیکی کشش و نورد سخت و شکننده شده اند.
2. ساختار هادی: از نظر ساختار هادی می توان کابل برق را به سه دسته مختلف تقسیم کرد که تقریبا مشابه با تقسیم بندی بر اساس تعداد رشته ها است.

• هادی مفتولی که از یک مفتول مجرد با سطح مقطع دایره یا اشکال دیگر تشکیل می شود و به عنوان هادی کلاس یک شناخته می شود.
• هادی استرند شده که آن را کلاس دو می نامند و از تابیدن چند مفتول ساده حول یکدیگر به دست می آیند. در این هادی بعضی از رشته ها می توانند تاب نداشته باشند؛ مانند ۷ رشته مرکزی در هادی ۳۷ یا ۶۱ رشته. تعداد رشته های تشکیل دهنده ی هادی استرند شده معمولا ۷، ۱۹، ۳۷، ۶۱، ۹۱ رشته می باشد.
• هادی افشان که با نام کلاس پنج شناخته می شود و از چندین رشته سیم نازک آنیل شده که به طور نامنظم به هم تابیده (بانچ شده) تشکیل می شود و برای تولید سیم های عایق شده منعطف و یا کابل های منعطف به کار می رود.

انواع کابل برق و کاربرد آن از نظر جنس عایق

نوع دیگری از تقسیم بندی کابل برق و کاربرد آن را می توان به نوع و جنس عایق های به کار رفته در آن تعمیم داد. ویژگی هایی مانند سختی، نرمی، دانسیته، مقاومت در برابر اشاعه شعله، دمای نقطه کار محیط، کم دود بودن، کم یا زیاد بودن ضریب دی الکتریک، مقاوم بودن در برابر ساییدگی، روغن و دیگر مواد شیمیایی و فقدان هالوژن می تواند در نوع تعین نوع عایق کابل برق موثر باشد. هر کدام از عایق های کابل برق می توانند چندین ویژگی از ویژگی های نامبرده را همزمان داشته باشند. انواع کابل برق و کاربرد آن از نظر نوع عایق به بیش از ۱۰ نوع تقسیم می شوند که مهم ترین آنها به شرح زیر است:

کابل برق با عایق پلی اتیلن

همانگونه که گفته شد به این نوع کابل PEX یا XLPE گفته می شود که توسط شبکه ای شدن ساختار خطی پلی اتیلن ساخته می شود. این ساختار شبکه ای از اتصال کربن های زنجیر اصلی پلی اتیلن ایجاد می شود و این اتصالات باعث می شود حرکت زنجیره ها نسبت به هم محدود شود و این گونه در برابر گرما، سرما و دیگر انرژی ها مقاوم خواهند بود و تغییری نخواهند داشت. این عایق بهترین عملکرد را در دمای اتاق و بالاتر دارد بنابراین برای ساختمان سازی استفاده های فراوانی دارد و برای کابل های ضد آتش، کابل دریایی و هوایی می تواند مفید باشد.

ویژگی های پلی اتیلن

مطمئناً هنگامی که یک ماده برای تولید کابل و ساخت روکش آن انتخاب میگردد، شاخصه های الکتریکی، فیزیکی، حرارتی، شیمیایی و مکانیکی آن مورد توجه، بررسی و آزمون قرار میگیرد. همانطور که بارها یادآور شده ایم، وجود حداکثر سازگاری میان جنس روکش کابلها با نوع کاربری، محل نصب و شرایط بهره برداری، موجب عملکرد درست، ایمن، پایدار و طولانی مدت آنها خواهد شد.

Polyethylene که تلفظ صحیح آن پلی اثِلین میباشد و در میان فارسی زبانان با تلفظ پلی اتیلن رایج شده است، یکی از انتخابهای طراحان کابلها برای ساخت عایق یا روکش کابلهاست. این پلیمر نیمه کریستالی با ساختارهای شیمیایی، وزن مولکولی و چگالی متفاوت تولید میشود و در دسترس است. مثلاً از نظر چگالی میتوان به نمونه های MDPE، LDPE و HDPE اشاره کرد.

کابل برق با عایق PVC

این نوع کابل که به دلیل قیمت مناسب و مقاومت بالا در محیط های شیمیایی، استفاده های زیادی دارد به اختصار PVC نامیده می شود. این کابل ها به صورت کلی برای لوازم خانگی، سیم کشی منازل، روشنایی و دستگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد. با توجه به آنکه در عایق این کابل از مواد نرم کننده استفاده می شود دارای استحکام کششی بالا، انعطاف پذیری مناسب و سهولت اتصال مناسبی هستند. با توجه به نحوه تولید کابل PVC می توانند کاربردهای گسترده ای داشته باشد.

کابل PVC نوعی کابل است که روکش آن از ماده‌ای به ‌‌نام پلی‌وینیل‌کلراید یا به اختصار PVC ساخته شده است. این ماده از دهۀ 1950 جایگزین عایق‌های لاستیکی در سیم‌کشی خانه‌ها شد و امروزه به‌علت مقرون ‌به‌صرفه‌بودن و سهولت در ساختشان، در صنایع بسیاری به‌کاربرده می‌شوند.

کابل برق با عایق الاستومری

کابل های الاستومری برای استفاده در محیط هایی با دمای بالا و یا موقعیت هایی که دما به وسیله نیروی دیگری افزایش می یابد مناسب هستند. این نوع از کابل ها می توانند در شرایط طولانی مدت دمای ۹۰ درجه بالای صفر را تحمل کنند اما در شرایط کوتاه مدت می توانند حتی تا ۲۵۰ درجه دما را تحمل کنند. در صورتی که روکش الاستومری توسط اکستروژن بر روی کابل اعمال شود، لازم است که این روکش ۲ یا چند لایه باشد تا بتواند سطح ولتاژ ۱۱۰۰ ولتی را تحمل کند.

کابل برق با عایق الاستومریکابل های الاستومری برای استفاده در محیط هایی با دمای بالا و یا موقعیت هایی که دما به وسیله نیروی دیگری افزایش می یابد مناسب هستند. این نوع از کابل ها می توانند در شرایط طولانی مدت دمای ۹۰ درجه بالای صفر را تحمل کنند اما در شرایط کوتاه مدت می توانند حتی تا ۲۵۰ درجه دما را تحمل کنند.