تاریخچه کابل برق

کابل‌های الکتریکی برای نخستین بار در سال 1844 و در ساختار خطوط تلگراف‌های تجاری به کار رفتند. این کابل‌ها در ابتدا از آهن ساخته شده بودند و به دلیل فرایند ساخت دشواری که داشتند، قیمت آن‌ها بسیار بالا بود. رفته رفته به منظور بهبود تولید با روانکاری سطوح آهنی مفتول‌ها، از سولفات مس برای اعمال پوشش نازکی از مس استفاده می‌شد. همین موضوع باعث شد که تولیدکنندگان به رسانایی فوق العاده مس پی ببرند و آن را جایگزین رساناهای آهنی اولیه کنند. در سال 1913 کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکال، رسانایی مس را 100 درصد تعیین کرده و آن را به عنوان ماده اصلی برای ساخت انواع سیم و کابل برق معرفی کرد.

انواع سیم و کابل‌ها از لحاظ ساختار

یکی از موارد بسیار مهم که هر شخص باید قبل از خرید سیم و کابل از آن مطلع شود انواع ساختار سیم و کابل است. سیم و کابل از لحاظ ساختار به 2 دسته کلی مفتولی و افشان تقسیم بندی می‌شوند. در ادامه برای این که اطلاعات کاملی نسبت به این 2 نوع سیم و کابل در اختیار کاربران قرار بگیرد، قصد داریم کابل مفتولی و کابل افشان به صورت مجزا مورد بررسی قرار دهیم. 

سیم مفتولی

سیم‌های برق مفتولی که از آن‌ها با نام سیم‌های خشک نیز یاد می‌شود، نوعی رسانا منفرد هستند که به منظور عایق بندی آن‌ها از یک لایه PVC استفاده شده است. معمولا در صنعت ساختمان سازی از این سیم‌ها استفاده می‌شود. از دیگر کاربردهای این دسته از محصولات می‌توان به سیم کشی داخلی تابلوها و توزیع کننده‌های برق اشاره کرد. ولتاژ نامی این دسته از سیم‌ها بین 300 تا 750 ولت است. 

سیم نیمه افشان

یکی دیگر از انواع سیم‌ها برق، سیم‌های نیمه افشان هستند. ساختمان این دسته از سیم‌ها مشابه سیم‌های مفتولی است و به همین دلیل از این سیم‌ها در زمینه‌های مشابه با سیم‌های مفتولی استفاده می‌شود. در این بین مهمترین تفاوتی که بین این دو سیم وجود دارد آن است که سیم نیمه افشان انعطاف بیشتری نسبت به سیم مفتول دارد. 

سیم افشان

سیم افشان که با نام سیم انعطاف پذیر نیز شناخته می‌شود، قطعه‌ای است که در آن شاهد استفاده از رشته‌های نازک هادی هستیم که به هم تابیده می‌شوند. سپس به منظور محافظت از این هادی ها، شاهد استفاده از یک لایه عایق پلاستیکی PVC هستیم. در سیم کشی‌های ساختمانی و در محیط‌هایی که انعطاف پذیری سیم اهمیت بسیار زیادی دارد، از این دسته از سیم‌ها استفاده می‌شود. ولتاژ نامی سیم‌های افشان نیز بین 300 تا 750 ولت است و شاهد سطح مقطع‌های 0.5 تا 240 میلی متر مربعی در این مدل از سیم‌ها هستیم.

در کنار سیم ها، امروزه شاهد تولید انواع کابل‌های برق نیز هستیم. یک کابل برق در واقع قطعه‌ای است که در آن شاهد یک یا چند رشته هادی که از محیط اطراف خود عایق شده اند، در کنار هم قرار می‌گیرند. معمولا به منظور تولید این دسته از محصولات از مس و آلومینیوم با خلوص بالا استفاده می‌شود. همچنین باید ولتاژ روی سطح عایق کابل نسبت به سطح زمین صفر شود. به منظور تولید کابل‌های برق شاهد انواع مختلفی از عایق هستیم. از مهم ترین موادی که به عنوان عایق برای تولید کابل‌ها استفاده می‌شود، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

PVC پلی وینیل کلراید

پلی اتیلن (PE)

XLPE

پلی یورتان

کوپلیمرهای پلی استر

پلی تترا فلوئورو اتیلن PTFE

پلی اتیلن ترفتالات PET

لاستیک طبیعی NR

اتیلن وینیل استات EVA

سیلیکون رابر SIR

لاستیک کلروپرن CR

بررسی اجزای کابل برق

ساختار کلی کابل برق به این شکل است که معمولاً دو یا چند رشته سیم برق رسانا را شامل می‌شوند که هادی نام دارد. هادی در کابل برق توسط یک عایق غیر رسانا احاطه می‌شود و در نهایت یک لایه روکش بیرونی از آن محافظت می‌کند. به طور کلی ساختار کلی و اجزای کابل برق شامل هادی، روکش و عایق است که هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند. 

هادی کابل:

بخش رسانای جریان الکتریکی در یک کابل، هادی است. هادی معمولا از مواد فلزی تولید می‌شود. این بخش از کابل برق، جریان الکتریکی را عبور می‌دهد و از نقطه‌ای به نقطه دیگر منتقل میکند. هادی کابل می‌تواند مفتولی یا افشان باشد.

روکش کابل:

بیرونی‌ترین لایه کابل برق است که وظیفه حفاظت از کابل را در برابر عوامل محیطی مختلف بر عهده دارد. در ساخت روکش‌های برق معمولا از مواد پلاستیک مرغوب استفاده می‌کنند که دوام قابل توجهی پیدا کند. 

عایق کابل:

این قسمت از کابل وظیفه دارد که بار هادی را کنترل کرده و ایمنی را در زمان استفاده از کابل فراهم کند. عایق در کابل بخش بیرونی هادی را پوشش می‌دهد به همین دلیل باید از مقاومت خوبی در برابر افزایش دما برخوردار باشد.

انواع کابل برق از نظر جنس هسته

یکی از اصلی‌ترین ویژگی‌ها در دسته‌بندی انواع کابل برق، جنس هسته یا هادی آن است. هادی در مرکز هر سیم و کابلی قرار دارد. به دلیل رسانایی بالای فلز، بیشتر از فلز استفاده می‌شود. برخی از فلزات معمولاً رسانایی بیشتری نسبت به سایرین دارند. آلومینیوم، مس و آلیاژهای با استحکام بالا مواد اصلی هستند که کارخانه‌ها از آنها استفاده می‌کنند. با این حال، هر یک از این فلزها ویژگی‌های متفاوتی دارند، بنابراین مهم است که بدانید کدام فلز برای فرایند شما مناسب‌تر است. آلومینیوم سبک وزن است و می‌تواند در کاربردهای مختلف استفاده شود. نسبت به مس و آلیاژهای فلزی ارزان‌تر است، اما رسانایی کمتری نیز دارد. آلومینیوم نسبت به مس فرم‌پذیری کمتری دارد که به همین دلیل معمولا به صورت مفتول یا نیمه‌افشان ساخته می‌شوند.

مس الکتریسیته را به نحو احسن انتقال می‌دهد و هم ارزان و همه کاره است. اغلب از مس خالص برای تولید کابل استفاده می‌شود، اما هادی مسی را می‌توان برای بهبود عملکرد با قلع یا نقره روکش کرد. با توجه به این که مس قابلیت فرم‌پذیری بالایی دارد به همین منظور از این فلز برای ساخت هسته یا هادی کابل به صورت افشان استفاده می‌شود. 

فولاد نیز گاهی به عنوان هادی استفاده می‌شود. با این حال، به اندازه آلومینیوم یا مس رایج نیست زیرا الکتریسیته را به خوبی هدایت نمی‌کند. فولاد با روکش مس یک انتخاب محبوب برای هادی‌های سیم زمین یا کابل‌هایی است که به استحکام مکانیکی استثنایی نیاز دارند.

اگر بخواهیم انواع کابل را بر اساس سطح ولتاژ طبقه بندی کنیم، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

کابل‌های فشار ضعیف

یکی از انواع کابل‌های برق، کابل‌های فشار ضعیف هستند. این دسته از محصولات که علامت اختصاری آن‌ها LV است دارای سطح ولتاژ از 100 تا 1000 ولت هستند.

کابل‌های فشار متوسط

یکی دیگر از انواع کابل‌های برق، دسته‌ای از محصولات هستند که به آن‌ها کابل‌های فشار متوسط گفته می‌شود. علامت اختصاری این دسته از کابل‌های برق MV بوده و سطح ولتاژ آن‌ها از 1 تا 100 کیلو ولت است.

کابل های فشار قوی

در صورتی که قصد دارید تا 100 تا 345 کیلو ولت ولتاژ برق را جا به جا کنید، نیاز است تا از بین انواع مختلف کابل برق به سراغ کابل‌های فشار قوی بیایید. این دسته از محصولات با علامت اختصاری HV مشخص می‌شوند.

کابل‌های فوق فشار قوی

آخرین نوع کابل‌های برق، کابل‌های فوق فشار قوی هستند. این دسته از محصولات به نحوی هستند که علامت اختصاری آن‌ها EHV است. در واقع سطح ولتاژ این کابل‌ها 365 کیلو ولت به بالا است. همچنین از نظر تعداد رشته‌های مورد استفاده در کابل‌ها شاهد آن هستیم که در کابل‌های فشار ضعیف شاهد یک تا پنج رشته و از سوی دیگر در کابل‌های فشار متوسط و همچنین فشار قوی شاهد استفاده از یک تا سه رشته برای تولید هستیم.

انواع کابل برق بر اساس کاربرد

براساس کاربرد شاهد انواع مختلفی از کابل‌های برق هستیم. اگر بخواهیم شما را برخی از رایج ترین انواع کابل‌های برق آشنا کنیم، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

کابل زمینی

کابل‌های زمینی دسته‌ای از محصولات هستند که برای استفاده در محیط‌های داخلی و مکان‌های ثابت مورد استفاده قرار می‌گیرند. این دسته از کابل‌ها نباید در مکان‌هایی که تحرک کابل زیاد است مورد استفاده قرار گیرند. به همین دلیل معمولا از این کابل‌ها برای انتقال انرژی در زیر خاک، داخل آب، داخل کانال، جهت شبکه توزیع تاسیسات برقی و… استفاده می‌شود.

کابل مخابراتی

کابل‌های مخابراتی یکی از انواع کابل‌ها هستند که از چند زوج سیم به هم تابیده شده مورد استفاده قرار می‌گیرد. این در هم تابیدن باعث می‌شود تا از به وجود آمدن نویز جلوگیری شود و انتقال سیگنال در ارتباطات و مخابرات به بهترین شکل ممکن صورت گیرد.

کابل کواکسیال

کابل‌های کواکسیال دارای یک هادی داخلی هستند. این دسته از کابل‌ها توسط یک هادی فویل خارجی محافظت می‌شود. این دو هادی با استفاده از یک دی الکتریک عایق از هم تفکیک می‌شوند. معمولا از این دسته از محصولات به عنوان کابل تلویزیون استفاده می‌شود.

نکات مهم در خرید سیم و کابل

با توجه به اینکه سیم و کابل از کاربردی‌ترین تجهیزات در حوزه اتصالات برقی هستند و می‌توان‌ گفت در تمامی صنایع و زندگی روزمره استفاده می‌شوند؛ لذا خرید نمونه‌هایی که از ایمنی کامل، کیفیت و استانداردهای لازم برخوردار باشند اهمیت ویژه‌ای دارد.

سطح مقطع سیم چیست؟

سطح مقطع همان قطر و ضخامت سیم است. یعنی از سطح مقطع سیم شما ۴ باشد به این معنی است که قطر و ضخامت فلز داخل عایق ۴ میلی متر است. هنگام خرید کابل باید به سطح مقطع سیم آن توجه داشته باشید. اگر سطح مقطع سیم را به اشتباه انتخاب کنید، اگر از مقدار استاندارد قوی‌تر باشد، مشکل خاصی ایجاد نمی‌شود، اما اگر مقدار آن را کمتر از مقدار استاندارد در نظر بگیرید. خیلی سریع داغ شده و امکان آتش‌سوزی افزایش پیدا می‌کند. 

جنس مغزی سیم:

یک کابل خوب و باکیفیت کابلی است که هسته داخلی سیم آن از جنس مس خالص باشد. مس خالص جریان الکتریسیته را به خوبی از خود عبور می‌دهد در واقع فلز مس بعد از طلا و نقره بهترین رسانا برای جریان برق است. مس همچنین مقاومت زیادی در برابر اضافه ولتاژ از خود نشان می‌دهد. کابل تمام مسی قیمت بالاتری نسبت به کابل‌هایی دارد که مقداری مس در آن‌ها به کار رفته پس اگر فروشنده‌ای یک کابل ارزان را به عنوان تمام مس به ما معرفی کرد. مطمئن باشید که تقلبی است. 

سطح مقطع کابل:

بسته به نوع استفاده‌ای که شما از کابل دارید می‌تواند سطح مقطع آن متفاوت باشد. به عنوان مثال اگر کابل را برای چند راهی برق و سیستم روشنایی می‌خواهید می‌توانید از کابل نمره ۱.۵ استفاده نمایید. برای برق ورودی ساختمان هم اگر یک طبقه باشد می‌توان از کابل نمره ۴ استفاده کرد و برای کولر گازی و وسایل پر مصرف مشابه می‌توان از کابل‌نمره ۶ استفاده کرد که در ابتدای مطلب به طور کامل توضیح داده شد. انتخاب سطح مقطع بالاتر مشکلی به وجود نمی‌آورد اما اگر از سطح مقطع کمتر استفاده کنید با آتش سوزی مواجه می‌شوید. 

اهمیت سایز بندی کابل برق

سایزبندی کابل‌های برق در برق‌کشی ساختمان، صنایع و وسایل برقی با یکدیگر متفاوت است. اگر سایز کابل متناسب با مکان قرارگیری آن نباشد، می‌تواند باعث بروز مشکلاتی نظیر آتش‌سوزی، افت ولتاژ، افت فشار و کاهش جریان شود؛ این مشکلات به‌مرور به وسایل الکتریکی آسیب وارد کرده و مجبور به پرداخت هزینه هنگفتی برای تعویض یا تعمیر آن خواهید شد. برای مثال، اگر از کابل‌های دارای مقطع بالا در مکان‌هایی با مصارف خانگی استفاده شود، با مشکلاتی مانند افزایش مصرف برق یا آسیب به‌وسیله الکتریکی روبه‌رو خواهید شد. چراکه کابل‌هایی با سطح مقطع بالا برای انتقال جریان با فشار زیاد مناسب هستند و بیشتر در کارهای صنعتی کاربرد دارند.

اگر سیم و کابل برق تناسبی با میزان جریانی که در هر محیط منتقل می‌شود، نداشته باشد، عملکرد مناسبی ارائه نمی‌کند. در شرایطی که سیم و کابل متناسب با کلیدهای روشنایی انتخاب نشود، نمی‌توان از آن‌ها در محل مورد نظر استفاده کرد و در صورت استفاده خطرات زیادی شما و سلامت سیستم را تهدید خواهد کرد. به همین خاطر توصیه می‌گردد قبل از خرید سیم و کابل برق، با سایز کابل مورد نیاز برای محیط‌های مختلف مشخص شود. هنگام خرید سیم و کابل نکات بسیاری را باید در نظر بگیرید و در اولین قدم توجه به کاربردی است که در نظر دارید؛ زیرا بر حسب زمینه استفاده، سیم و کابل‌ها را از انواع و سایزهای مختلفی تولید می‌کنند که هریک از لحاظ ساختار فیزیکی و قابلیت‌های عبور جریان‌های مختلف کاربرد بخصوصی دارند.

مورد بعدی توجه به کیفیت و جنس سیم و کابل است؛ لذا دقت کنید که سیم یا کابل از چه متریال‌هایی و با چه سطح کیفی تولید شده‌اند چرا که لایه‌ عایق و جنس هادی در صورت مرغوب بودن عملکرد خاصی به محصول بخشیده و سبب مقاومت بالا در برابر شرایط مختلف و آسیب‌های محیطی می‌شود و به تبع سیم و کابل طول عمر بیشتری خواهند داشت‌. نکته کلیدی هنگام خرید سیم و کابل توجه به استانداردها و گواهینامه‌هایی است که سطح ایمنی و کیفیت سیم و کابل را مطابق با فاکتورهای جهانی تایید می‌کنند؛ لذا توجه به استاندارد ISIRI و نماد هولوگرام UL درج شده روی سیم و کابل بسیار مهم است و برای اطمینان خاطر از این نکته و یا واقعی بودن نمادهای استاندارد بهتر است این محصولات را فقط و فقط از نمایندگی‌های رسمی و برندهای شناخته شده خریداری کنید.

مسئله بعدی نحوه خرید شما است که بیشتر از هر موضوع دیگری بر کیفیت و قیمت خرید سیم و کابل تاثیرگذار است و مسلما زمانی که شما به طور مستقیم با مراکز فروش رسمی تعامل برقرار کنید؛ واسطه‌های غیر معتبر را حذف کرده و ضمن عدم امکان خرید جنس تقلبی و برندهای فیک، هزینه‌های جانبی را نیز حذف خواهید کرد و با مبلغی اقتصادی خرید خود را انجام می‌دهید. 

بررسی ظاهر محصول

 آخرین موردی که توصیه می شود هنگام خرید سیم و کابل به آن دقت کنید، ظاهر این محصولات را بررسی کنید. در درجه اول دقت داشته باشید که قطر عایق نباید در مقایسه با قطر هادی رسانا زیادتر باشد. علاوه بر این، لازم است از برندی اقدام به خرید کنید که روی محصولات خود مشخصات کامل و مورد نیاز را درج کرده باشد. نباید که وزن بالای سیم به معنای کیفیت عالی آن نبوده و در کنار وزن حتماً باید جنس سیم و قدرت انتقال آن را نیز مورد بررسی قرار دهید.