برای آشنایی با ساختار سیم و کابل باید بداینم که، سیم و کابل دو واژه نزدیک به هم در صنعت برق و ارتباطات هستند که اغلب به جای یکدیگر به کار می روند، اما در واقع تفاوتهای مهمی با هم دارند. سیم عموما از یک هادی مسی یا آلومینیومی به همراه یک لایه عایق تشکیل میشود، در حالی که کابل مجموعه ای از چند سیم تابیده و پیچیده روی هم است که گاهی لایه های شیلد، آرمور و روکش حفاظتی نیز به آن اضافه می شود. در ادامه ساختار سیم و کابل و مواد به کار رفته در آن را بررسی می کنیم تا هنگام انتخاب محصول برای پروژه های صنعتی یا ساختمانی، بتوانید تصمیمی آگاهانه بگیرید.
در ساختار سیم و کابل، هادی بخش مرکزی هر سیم و کابل است و وظیفه انتقال جریان الکتریکی یا سیگنال را بر عهده دارد. بهترین مواد رسانا شامل مس و آلومینیوم هستند؛ مس به دلیل رسانایی بالا و آلومینیوم بهواسطه وزن سبک تر، پرکاربردند. انواع هادی سیم و کابل براساس تعداد و قطر رشته ها به چهار کلاس تقسیم میشوند:
هادی مفتولی (کلاس ۱): یک رشته منفرد که در کابل های قدرت ساده کاربرد دارد.
هادی نیمه افشان (کلاس ۲): چند مفتول نازک تابیده شده بهصورت یک یا چند لایه؛ تعادلی میان انعطاف و استحکام.
هادی افشان (کلاس ۵): تعداد زیادی مفتول نازک آنیل شده که بانچ (bunch) می شوند؛ مناسب کابل های کنترل و ابزار دقیق.
هادی سوپر افشان (کلاس ۶): تعداد مفتول های بیشتر با قطر کمتر برای بالاترین انعطاف پذیری، مخصوص استفاده در صنعت رباتیک و مسیرهای پرحرکت.
در برخی کابل های پرظرفیت، رشته ها به صورت سکتور یا کامپکت تولید می شوند تا قطر نهایی کاهش یافته و پخش حرارتی بهبود یابد.
می توان گفت در ساختار سیم و کابل بعد از هادی، مهم ترین بخش، لایه عایق روی هادی است که از نشت جریان و تماس غیرمطلوب با محیط جلوگیری می کند و خواص الکتریکی، حرارتی و مکانیکی را تضمین می نماید. متداول ترین مواد عایق:
PVC (پلی وینیل کلراید): انعطاف پذیری و مقاومت مناسب در برابر اشتعال؛ رایج ترین انتخاب در سیم کشی ساختمان.
PE (پلی اتیلن): خواص الکتریکی برتر، اما انعطاف پذیری کمتر و خودسوز؛ غالباً در کابل مخابراتی.
XLPE (پلی اتیلن کراس لینک شده): استحکام دی الکتریک بالا، مقاومت حرارتی و محیطی خوب؛ استفاده در کابل های فشار ضعیف و متوسط.
EPR (ایتلن پروپیلن رابر): انعطاف پذیری عالی و مقاوم در برابر رطوبت و دما؛ از کابردی ترین عایق ها در کابل های ولتاژ بالا و فشار قوی است.
ضخامت عایق طبق استانداردهای بین المللی تعیین میشود تا ایمنی و دوام کابل تضمین شود.
کابل ها به دلیل نوع کاربرد و شرایط محیطی ممکن است با تداخل هایی مانند الکترومغناطیسی (EMI)، فرکانس رادیویی (RFI) و الکترواستاتیکی (ESI) مواجه شوند. این تداخل ها که معمولا بهعنوان «نویز» شناخته می شوند، می توانند عملکرد کابل را تحت تأثیر قرار دهند و تنها با عایق کاری ساده برطرف نمی شوند.
برای کاهش اثر این نوع تداخل ها، انتخاب محافظ مناسب ضروری است. از جمله این محافظ ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
ساختار سیم و کابل
در کابل های فشار ضعیف، شیلد مسی هم مرکز نه تنها از تداخل مغناطیسی جلوگیری می کند، بلکه می تواند بهعنوان نول یا ارت عمل کرده و از شوک های الکتریکی جلوگیری کند. این ویژگی به حفاظت الکتریکی کابل کمک میکند و عملکرد آن را بهبود می بخشد.
در نهایت، انتخاب و استفاده از محافظ های مناسب برای کابلها نقش مهمی در تضمین کارایی و امنیت سیستمهای الکتریکی ایفا میکند. با توجه به تنوع تداخلها، توجه به جزئیات در طراحی و نصب کابل ها امری ضروری است.
زمانی که کابل ها برای نصب در زیر زمین، فضای باز یا تونل ها استفاده میشوند، ممکن است در معرض خطراتی مانند برخورد بیل مکانیکی یا آسیب توسط موش ها قرار گیرند. برای افزایش مقاومت مکانیکی ساختار سیم و کابل و بهبود حفاظت در برابر خوردگی، افزودن یک لایه محافظ مکانیکی به ساختار کابل ضروری است. این لایه محافظ که به عنوان زره شناخته می شود، انواع مختلفی دارد که رایج ترین آنها شامل:
مفتول فولادی یا آلومینیومی
نوار فولادی یا آلومینیومی
بافت فولادی یا آلومینیومی
این لایه مکانیکی نه تنها از کابل در برابر آسیب های فیزیکی محافظت میکند، بلکه مقاومت خمشی و سایشی آن را افزایش میدهد.
در پروژه های نفت، گاز و پتروشیمی، غلاف سرب نقش حفاظتی در برابر هیدروکربن ها و نفوذ رطوبت را دارد. اگرچه غلاف سربی کابل سمی است، اما هنوز جایگزین کاملاً مطمئنی برای آن معرفی نشده است. برخی کشورها در ساختارهای جدید از سه لایه پلیآمید، کوپلیمر و نوار آلومینیوم به جای سرب بهره میبرند.
آخرین لایه در ساختار سیم و کابل، روکش نهایی است که آن را در برابر عوامل محیطی محافظت میکند. نوع روکش بر اساس نیاز پروژه انتخاب میشود:
PVC برای کاربردهای عمومی
LSZH (کم دود و بدون هالوژن) در محیط های بسته و حساس به آتش
TPU در مقابل روغن، حلال و نور خورشید مقاوم است
افزودنی های ویژه نیز می توانند ویژگی های ضد حریق، ضد حشرات و ضد جلبک را به روکش اضافه کنند.
برای اطمینان از کیفیت و ایمنی، به کد استاندارد سیم و کابل و رعایت آن ها توجه کنید:
IEC 60228 برای کلاس هادی ها
IEC 60502 برای کابل های قدرت
IEC 60332 برای مقاومت در برابر حریق
ISO/IEC 11801 برای کابل های شبکه
همچنین حداقل شعاع خمش، دمای کاری و شرایط محیطی اجرای کابل کشی را با دقت بررسی کنید.
اطلاعات فنی سیم و کابل
شرکت سیمیا از سال ۱۳۶۰ با هدف تامین نیاز بازار داخلی به سیم و کابل با کیفیت، کار خود را آغاز کرد و اکنون بیش از چهل سال تجربه در تولید متنوع ترین محصولات را در کارنامه دارد. محصولات این برند مطابق با استاندارد های بین المللی مانند IEC و ISIRI تولید می شوند و با استفاده از هادی های مسی با خلوص بالا، عایق های مقاوم در برابر حرارت و شیلدهای دقیق، کیفیتی پایدار و ایمنی حداکثری را تضمین میکنند.
سیمیا با تنوع گستردهای از کابلهای برق، کنترل، مخابرات و شبکه، پاسخ گوی نیاز پروژه های ساختمانی، صنعتی و زیرساختی کشور است و خدمات پس از فروش و مشاوره فنی گستردهای را نیز در اختیار مشتریان قرار میدهد.
سخن پایانی
شناخت ساختار سیم و کابل از هادی و عایق تا شیلد، آرمور و روکش نهایی، پایه تصمیم گیری فنی در هر پروژه برق و ارتباطات است. با شناخت ساختار سیم و کابل، مواد سازنده و استانداردهای هر لایه، می توانید محصولی متناسب با نیاز خود انتخاب و از عملکرد و طول عمر مطلوب آن اطمینان حاصل کنید.
