کابل‌ها چند نوع هستند؟کاربرد هر کابل چیست؟

یکی از پرکاربردترین ابزارهای صنعتی کابل‌ها هستند. کابل‌ها علاوه‌بر صنایع، نقش بسیار مهمی در زندگی روزمره ما دارند. تقریبا به هر طرف که بنگرید، مانند تلفن، خودرو، محل کار و ابزارهای الکترونیک کابل‌ها را می‌بینید.

اگر مشتاقید درمورد انواع کابل‌ها و نقش آن‌ها در زندگی روزمره ما و صنایع مختلف را بدانید، این مقاله را بخوانید.

کابل چیست؟

کابل مجموعه یک یا چند رشته است که درون یک عایق در کنارهم قرار دارند. براساس نوع استفاده، انواع گوناگونی دارند و کاربردهای مختلفی در انتقال جریان الکتریکی، انتقال سیگنال‌ها و ایجاد ارتباطات مخابراتی دارند.

اجزای کابل

اجزای کابل
اجزای کابل

کابل‌ها باتوجه به نوع کاربرد، انواع متفاوت و به طبع آن اجزای متفاوتی دارند، معمولا در همه آن‌ها به‌طور مشترک هادی(رسانا)، غلاف(عایق) و در برخی کابل‌ها، زره (حفاظت مکانیکی) و حفاظت الکتریکی وجود دارند.

هادی

هادی
هادی

در کابل‌ها برای انتقال جریان الکتریکی از هادی یا رسانا با جنس‌های مس، آلومینیوم، طلا و نقره استفاده می‌شود.

از میان فلزات رسانا، مس به دلیل قدرت رسانایی خوب و قیمت ارزان، پرکاربردترین است. در جاهایی که وزن رسانا اهمیت یابد، از آلومینیم به دلیل سبکی استفاده می‌شود. این فلز علاوه‌بر این مقاومت الکتریکی بسیار بالایی داشته و در برابر هوا اکسید می‌شود. از طلا و نقره به دلیل قیمت بالا، تنها در برخی بخش‌های ابزارهای الکترونیکی استفاده می‌شود.

عایق

عایق
عایق

عایق‌ها به طور کلی در نوع ترموپلاست و ترموست وجود دارند. ترموپلاست‌ها که از جنس PVC، PE و LSZH هستند، در مقابل حرارت حساسند و در صورت بالا بودن حرارت ذوب می‌شوند. ترموست‌ها اما در مقابل حرارت مقاومند و از جنس XLPE ، EVA، EPR، HEPR  و لاستیک سیلیکونی هستند. این نوع کابل‌ها که عایق سیلیکونی و یا نوار میکا و  XPLE دارند، قابلیت مقاومت در آتش‌سوزی دارند.

پرکاربردترین عایق، عایق PVC است که به عایق پروتودور نیز شناخته می‌شود.

در ادامه حروفی را در جدول می‌بینید که برای نامگذاری کابل‌ها استفاده می‌شوند.

حروف نام‌گذاری کابل‌ها
حروف نام‌گذاری کابل‌ها

حفاظت الکتریکی

حفاظت الکتریکی‌ها در واقع اسکرین نوار مسی یا آلومینیومی، شیلد مسی و شیلد بافته‌شده‌ مسی (آلومینیومی) هستند که از ایجاد نویز جلوگیری میکنند. حفاظت الکتریکی در کابل‌ها برای ایجاد مقاومت در برابر میدان‌ها و امواج الکترومغناطیس وجود دارد.

زره

زره
زره

کابل‌های مسلح یا دارای زره(حقاظت مکانیکی) قابلیت مقاومت در برابر بریدگی، جویدن حیوانات، ضربه و اجسام سنگین را دارند. کابلهای فاقد زره را غیرمسلح نیز می‌گویند.

زره‌ها نیز جنس‌های متفاوتی دارند که در ادامه اشاره میکنیم.

زره SWA

یک لایه فولاد گالوانیزه دارد که تا بیش از ۹۰ درصد محافظت ایجاد می‌کند.

زره GSWB

از سیم گالوانیزه‌ بافته‌شده ساخته‌شده و تا بیش از ۸۰ درصد محافظت ایجاد می‌کند.

زره GSTA

از فولاد گالوانیزه شاخته‌شده که روی کابل کشیده شده و تا ۱۰۰ درصد مقاومت ایجاد میکند.

انواع کابل

کابل‌ها با توجه به کاربرد و نوع صنعتی که از آن استفاده می‌کنند، انواع، جنس‌، میزان رسانایی و … مختلفی دارند. در ادامه انواع دسته‌بندی کابل‌ها را می‌خوانید.

انواع کابل بر اساس سطح ولتاژ

کابل‌ها همانطور که برای انتقال میزان مختلفی از الکتریسیته در صنایع کاربرد دارند، براساس میزان انتقال الکتریسیته ۴ نوع هستند.   

کابل فشار ضعیف (LV)

برای کاربردهایی مانند کابل‌کشی برق منازل و ساختمان‌ها بوده و تا حدود ۱۰۰۰ ولت الکتریسیته را عبور می‌دهد.

کابل فشار متوسط (MV)

برای انتقال الکتریسیته در فواصل کم مانند پست‌های توزیع برق درون شهر‌ها از این کابل استفاده می‌شود که حدود ۱ الی ۳۳ کیلوولت الکتریسیته را عبور می‌دهد.

کابل فشار قوی (HV)

کابل فشار قوی (HV)
کابل فشار قوی (HV)

برای انتقال الکتریسیته در فواصل طولانی و در حجم زیاد استفاده شده و ۳۳ تا ۲۳۰ کیلو ولت را عبور می‌دهد.

کابل فوق فشار قوی (EHV)

کاربرد این کابل در ولتاژ کاری بالاتر از ۲۳۰ کیلو ولت است.

انواع کابل بر اساس شکل رسانا

شکل رسانای کابل‌ها میزان انعطاف آن‌ها را مشخص می‌کند. از این نظر کابل‌ها سه نوعند.

نوع مفتولی

نوع مفتولی
نوع مفتولی

این نوع کابل که به آن کلاس ۱ نیز می‌گویند، هر رشته رسانایی به شکل مفتول دارد که سطح مقطع آن‌ها گرد و یا مثلثی است. این نوع هدایت الکتریکی بالا اما انعطاف کمی دارد.

نوع نیمه افشان

چند مفتول ساده تابیده به دورهم این کابل که به آن کلاس ۲ می‌گویند را تشکیل داده‌اند. این کابل انعطاف پذیری بیشتری نسبت به کابل کلاس ۱ دارد.

نوع افشان یا رشته‌ای

نوع افشان یا رشته‌ای
نوع افشان یا رشته‌ای

این کابل‌ها بسیار نرم هستند همین امری عاملی شده تا از استفاده آنها در فواصل طولانی پرهیز کنند. همچنین دارای هادی از جنس فلز مس و عایق پی‌وی‌سی اند. این کابل‌ها به دو صورت گرد و تخت تولید می‌شوند و هر یک کاربرد ویژه خود را دارند. کابل افشان دارای دو کلاس ۵ و ۶ است.

سیم افشان

سیمی تک رشته است که هادی آن، مسی بوده و عایق آن از نوع پلیمر است. به ۲ نوع ولتاز در بازار موجودند که سیم افشان با ولتاژی بین ۳۰۰ تا ۵۰۰ ولت (مورد استفاده در در لوله‌های خرطومی شکل و زیر و روی گچ‌ها) و سیم افشان با ولتاژی بین ۴۵۰ تا ۷۵۰ ولت(مورد استفاده در داخل وسایل برقی و به منظور حفاظت از سیستم‌های روشنایی) هستند. این سیم‌های تک رشته به دلیل انعطاف بالایی که دارند به طور مستقیم در کابل‌کشی استفاده نمی‌شوند اما در محیط‌های خشک مانند لوله‌ها و زیر و روی گچ مورد استفاده قرار می‌گیرد.

انواع کابل بر اساس تعداد رشته

درون کابل‌ها تعدای رشته رسانا وجود دارد که باتوجه به کاربرد کابل، تعدادشان متفاوت است.

در صورت استفاده از برق تک فاز که نیاز به ارت ندارد، از سیم ۲ رشته‌ای می‌توان استفاده کرد، اما اگر نیاز به ارت باشد، سیم ۳ رشته‌ای استفاده می‌شود. در صورت استفاده از برق ۳ فاز و نیاز به ارت از سیم ۴ رشته‌ای و بدون نیاز به ارت از سیم ۵ رشته‌ای استفاده می‌شود.

کابل‌های فشار ضعیف دارای ۱ تا ۵ رشته هستند.

کابل‌های فشار متوسط و فشار قوی دارای انواع ۱ تا ۳ رشته‌ای هستند.

 انواع کابل بر اساس نوع کاربرد

کابل‌ها بر اساس کاربرد در صنایع سه نوعند:

انتقال الکتریسیته (نیرو)

برای انتقال الکتریسیته از کابل‌های LV، MV، HV و EHV استفاده می‌شود.

انتقال سیگنال

از جمله کابل‌هایی که برای انتقال سیگنال استفاده می‌شوند،کابل‌های مخابراتی، کابل‌های شبکه و کابل‌های کواکسیال هستند.

کابل کواکسیال

کابل کواکسیال
کابل کواکسیال

به این کابل، کابل هم‌محور نیز می‌گویند. رسانای داخل این کابل یک رشته مسی است که با عایق پلیمری پوشانده می‌شود. کاربرد این کابل به علت مزیت آن در عدم وجود نویز است و موج انتقال یافته با این کابل کاملا در طول مسیر محافظت می‌شود.

این کابل در دو نوع نازک و ضخیم عرضه می‌شود. کواکسیال نازک(thin net) منعطف و کاربرد ساده‌ای دارد. امواج را تا ۱۸۵ متر منتقل می‌کند و ۰٫۲۵ اینچ قطر دارند. کواکسیال ضخیم (thick net) که به آن اترنت استاندارد نیز می‌گویند، برای انتقال امواج در فواصل طولانی‌تر استفاده می‌شوند.

انتقال نور

انتقال نور
انتقال نور

این کابل را به دلیل ساخته‌شدن از فیبر نوری، کابل نوری نیز می‌نامند. فیبر نوری رشته‌ای سیم مانند از جنس شیشه یا پلاستیک است که نور از یک طرف آن وارد شده و پس از طی مسافت‌های طولانی از سمت دیگر خارج می‌شود. این نوع کابل سرعت بهتری نسبت به امواج مخابراتی دارد و پهنای باند بالایی دارد که به ۱۰ گیگابایت بر ثانیه نیز می‌رسد. این نوع کابل خود به دو نوع کابل outdoor( دارای روکش PEو رنگ مشکی برای مصارف خارجی ساختمان‌ها) کابل indoor(دارای روکش PVC و زرد برای مصارف داخل ساختمان‌ها) تقسیم می‌شود.

کابل تلفن

کابل تلفن
کابل تلفن

کابل‌های تلفن یا مخابراتی برای انتقال سیگنال‌های آنالوگ و دیجیتال در شبکه‌های مختلف مخابراتی کاربرد دارند و دو نوع مسی و نوری و همچنین هوایی و زمینی دارند. کابل‌های هوایی روکش مشکی دارند و خشک و شکننده اند و مقاومت در برابر آفتاب و باران دارند. کابل‌های زمینی طوسی رنگ، منعطف و مورد استفاده در درون ساختمان هستند.

کابل شبکه

کابل شبکه
کابل شبکه

از این نوع کابل برای انتقال اطلاعات در یک شبکه استفاده می‌شود و از ۴ جفت سیم پیچیده شده در عایق PVC تشکیل شده‌است.

کابل‌های شبکه براساس وجود شیلد مسی و فویل آلومینیمی و چگونگی استقرار آن‌ها انواع مختلفی دارند که UTP، STP، FTP، SFTP و SSTPهستند.  

کابل‌های شبکه از نظر تکنولوژی ساخت نیز هشت نوع مختلف دارند که CAT1 تا CAT8 را در برمی‌گیرد. با افزایش شماره کابل، پهنای باند و سرعت انتقال داده نیز افزایش می‌یابد.

کابل زمینی

کابل زمینی به نام کابل خشک نیز شناخته می‌شود، و مفتولی و قدرت انعطاف بسیار کمی دارد به طوری که برای استفاده در بخش‌های پرتحرک توصیه نمی‌شود. کاربرد این نوع کابل بیشتر برای کابل‌کشی در زیر زمین و یا در محیط‌های داخلی ساختمان‌ها است. این کابل به دو نوع مخابراتی و الکتریکی تقسیم می‌شوند.

اتصالات کابل‌ها

اتصالات کابل‌ها
اتصالات کابل‌ها

به دلایل مختلفی در صنایع کابل‌ها را به هم وصل می‌کنند. کانکتورها وسیله‌ای برای ایجاد این اتصال هستند که به آن‌ها مفصل نیز می‌گویند. این مفصل‌ها براساس نوع کاربرد انواع متفاوتی داشته و از جنس‌های مختلفی مانند چدن، فولاد و برخی مواد عایق مثل PVC ساخته می‌شوند. برای استفاده از کانکتور، ابتدا کابل‌ها را توسط دوراهه یا سه‌راهه‌ها به هم متصل کرده و سپس این اتصال را درون مفصل قرار داده و با قیر مخصوص پر میکنند.

کابل شو وسلهای است که برای اتصال یک کابل به مدار و یا انواع کلید، استفاده می‌شود. این وسیله از جنس مس بوده و انواع مختلفی دارند.

نکات مهم در انتخاب کابل مناسب

نوع کارکرد 

 اولین قدم برای انتخاب کابل مناسب، نوع کار و ویژگی‌های کاربردی کابل مورد استفاده است. برای مثال، اگر کابل کشی شما به نحوی است که کابل در معرض آسیب‌های فیزیکی قرار دارد، باید از کابل‌های زره‌دار استفاده کنید.

 جریان مصرفی

عبور جریان الکتریسیته از یک کابل منجر به ایجاد گرما درون آن می‌شود. توان تحمل جریان عبوری که برای هر کابل در محدوده خاصی قرار دارد، به آن جریان مجاز می‌گویند. با افزایش این جریان از کابل، حرارت بیشتری نیز تولید می‌شود که این گرما باید توسط کابل به محیط اطراف منتقل شود. سرعت تبادل حرارت در کابل تحت تاثیر عوامل مختلفی مانند ویژگی‌های ساختاری کابل، شرایط جوی محیط، محل قرارگیری کابل و نحوه کابل کشی ساختمان (قرارگیری چند کابل کنار هم) است.

نکته‌ای که در این مورد باید رعایت شود، این است که سیم با عبور جریان فراتر از جریان مجاز می‌سوزد، پس باتوجه به میزان جریان از کابل با توان مناسب استفاده کنید.

نحوه محاسبه

جریان مصرفی با استفاده از فرمول‌هایی بدست می‌آید. برای مثال جریان مصرفی در یک شبکه تک فاز با جریان مستقیم، از تقسیم توان مصرفی بر ولتاژ به دست می‌آید.

 ولتاژ (بر حسب ولت) / توان مصرفی ( بر حسب وات) = جریان مصرفی (بر حسب آمپر)

افت ولتاژ

افت ولتاژ
افت ولتاژ

اختلاف ولتاژ به کاهش ولتاژ جریان الکتریکی در حین انتقال از کابل‌ها در شبکه‌ها و اتصالات می‌گویند. به این اختلاف ولتاژ از منبع تا نقطه انتهای انتقال، افت ولتاژ می‌گویند. افت ولتاژ اگر از محدوده خاصی بیشتر باشد باعث کاهش راندمان دستگاه‌ها می‌شود. بنابراین در اتصالات طولانی که افت ولتاژ بیشتری را شامل می‌شوند، باید با محاسبه افت ولتاژ، کابل مناسبی برای جلوگیری از افت راندمان انتخاب کنند.

 سطح ولتاژ عبوری 

در این مورد باید باتوجه به میزان ولتاژ عبوری در شبکه صنایع و یا میزان ولتاژ عبوری کاربرد خاص، از یکی از انواع کابل فشار ضعیف، فشار متوسط، فشار قوی و فوق فشار قوی استفاده شود که توان تحمل ولتاژ عبوری را داشته باشد.

شرایط جوی 

شرایط آب و هوا و محیط از جمله عواملی است که بر جریان مجاز عبوری از کابل و همچنین طول عمر آن موثر است. بنابراین شرایط محیطی در انتخاب کابل مورد استفاده باید مدنظر قرار گیرد.

ویژگی‌های کابل خوب

  • رسانای مس کابل باید دارای سطحی روشن و کاملا براق باشد. اکسیده بودن مس باعث سیاه و کدر شدن آن می‌شوند و نامرغوب بودن کابل را نشان می‌دهد. همچنین رشته‌های مس باید منعطف بوده و در اثر خمیده شدن نشکنند.
  • قطر سطح مقطع هادی باید در تمام طول کابل ثابت و همچنین برابر با سطح مقطع ادعا شده در کاتالوگ کابل باشد.
  • رشته‌های رسانا در کابل باید دقیقا در وسط غلاف قرار گرفته باشند و به راحتی از هم و از غلاف جدا شوند.
  • هادی مربوط به هر رشته باید دقیقا در مرکز عایق مربوط به خود قرار گرفته باشد و بتوان به راحتی آن را از عایق جدا کرد، و ضخامت عایق در اطراف آن یکنواخت و یکسان باشد.
  • سطح خارجی غلاف کابل باید کاملا یکدست و صاف، بدون فرورفتگی و برآمدگی باشد.

منبع:انتکالا

نظر دهید
میانگین نظرات

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Call Now Button
کمک نیاز دارید? چت از طریق واتساپ