کابل برق چیست؟ از چه ساختاری تشکیل شده؟ انواع کابل برق کدام است و هر یک چه کاربردهایی دارند؟
برای انتقال الکریسیته از رابطی استفاده می‌شود که به آن کابل برق می‌گویند. البته در سالیان اخیر به منظور انتقال داده یا همان «دیتا» نیز از کابل کمک گرفته شده است. هر یک از کابل‌های برق و همین‌طور کابل‌های انتقال داده خود به انواع مختلفی تقسیم‌بندی می‌شوند. کابل‌ها را از نظر زمینی یا هوایی بودن و یا همچنین از نظر مقدار ولتاژ عبور می‌توان به دسته‌هایی متنوع تقسیم‌بندی کرد.
اهمیت انواع کابل‌های برق امروزه به حدی است که هزاران کارخانه در سراسر جهان همه روز با تناژ بالا، حجم قابل توجهی سیم و کابل برق تولید می‌کنند. به این منظور انتقال انرژی از نیروگاه‌ها به ساختمان‌ها فراهم می‌شود و چرخه زندگی به آن شکلی که امروزه می‌بینیم، امکان‌پذیر می‌شود.
کابل برق چیست؟
کابل برق مجموعه‌ای از چند رشته سیم (چند هادی) است که هر کدام از آن‌ها یک پوشش بیرونی مجزا دارند و به‌هم دیگر متصل شده‌اند و همه آن‌ها تحت پوشش یک لایه عایق قرار گرفته‌اند. کارکرد اصلی کابل برق، انتقال جریان الکتریسیته از نقطه A به B است و به همین خاطر در انواع محیط‌های صنعتی و نیروگاهی، اداری، تجاری و مسکونی به کار می‌روند.
انواع کابل برق
تقسیم‌بندی کابل‌های برق به انواع مختلف بر اساس پارامترهای گوناگون صورت می‌گیرد. از این لحاظ هر کابل را می‌توان در چند دسته از هر یک از بخش‌های زیر جای داد:
انواع کابل بر اساس تعداد رشته
کابل‌های برق یک رشته تا پنج رشته هستند. در واقع برخلاف تصور عمومی مبنی بر اینکه کابل تک رشته وجود ندارد، اتفاقا بسیاری از کابل‌های برق تک رشته‌ای هستند. علت استفاده از این کابل‌ها نیز مقاومت بالاتر آن‌ها نسبت به سیم در محیط‌های مشابه است. کابل‌های یک تا پنج رشته بیشتر فشار ضعیف‌اند، در حالی که کابل‌های فشار متوسط و فشار قوی حداکثر تا سه رشته تولید می‌شوند.
بر همین اساس کابل‌ها سه دسته کلی دارند:
- کابل تک رشته‌ای؛ این کابل‌ها کاملا مشابه سیم تک رشته‌ای هستند، تنها با این تفاوت که در محیط‌هایی که احتمال آسیب فیزیکی زیاد است، به جای سیم از این كابل استفاده می‌شود.
- کابل افشان؛ کابل افشان از به‌هم پیوستن چند سیم تک رشته‌ای با هادی نرم تشکیل شده و انعطاف زیادی دارد. بهتر است از کابل‌های افشان در محیط‌هایی با تنش مکانیکی پایین استفاده شود.
- کابل مفتولی؛ کابل مفتولی تشکیل شده از دو یا چند رشته سیم مفتولی است که برعکس کابل افشان انعطاف کمی دارد و به آن «کابل خشک» هم می‌گویند. این نوع کابل استفاده زیادی در پروژه‌های صنعتی دارد.
انواع کابل بر اساس ولتاژ
از این نظر کابل‌ها را می‌توان به چهار دسته تقسیم‌بندی کرد:
- کابل‌های فشار ضعیف با سطح ولتاژ از ۳۰۰ تا ۱۰۰۰ ولت
- کابل‌های فشار متوسط با سطح ولتاژ از ۱ تا ۳۳ کیلو ولت
- کابل‌های فشار قوی با سطح ولتاژ از ۶۳ تا ۲۳۰ کیلو ولت
- کابل‌های فوق فشار قوی با سطح ولتاژ ۲۳۰ کیلو ولت به بالا
نکته: در نظر داشته باشید که در کابل‌های برق با توجه به توان ولتاژ عبوری، ضخامت و جنس عایق مشخص می‌شود. به این معنا که در کابل‌های فشار قوی نسبت به کابل‌های فشار ضعیف از عایق‌هایی مقاوم‌تر و قطورتر استفاده می‌شود.
انواع کابل بر اساس محل استفاده
کابل برق بر اساس محلی که در آن قرار می‌گیرد به سه دسته زیر تقسیم می‌شود:
- کابل‌های هوایی؛ از این کابل‌ها برای استفاده به صورت معلق روی تیرهای برق استفاده می‌شود. کابل‌های هوایی یک سیم رشته‌ای از جنس فولاد گالوانیزه دارند روی آن‌ها نیز غلافی از جنس پلی اتیلن کار می‌شود.
- کابل‌های زمینی؛ این کابل‌ها درون خاک به کار می‌روند و مقاومتی عالی در مقابل رطوبت، گرما و موارد مشابه دارند. کابل‌های زمینی از هادی مسی ساخته می‌شوند و عایق آن‌ها از جنسP.E.T است. همچنین ممکن است نوار فولادی هم در آن‌ها به کار رود.
- کابل‌های ساختمانی؛ عمده استفاده کابل‌های ساختمانی در سازه‌های اداری و تجاری و مسکونی است. عایق این کابل‌ها - که به عنوان بهترین سیم برق ساختمان هم شناخته می‌شوند - از جنس پی وی سی است و هادی آن‌ها اغلب از مس ساخته شده است.
انواع کابل بر اساس پوشش و زره
کابل‌ها درجه مقاومت متنوعی در برابر عوامل خارجی دارند و بر همین اساس تقسیم‌بندی هم می‌شوند. مثلا کابل زره‌دار (یا همان کابل مسلح)، یک لایه اضافی که آن را در برابر ضربه و آسیب مقاوم می‌کند. یا کابل شیلدار را داریم به کمک لایه نویزگیر خود میدان مغناطیسی اطراف را گرفته و سیگنال را بهتر منتقل می‌کند. همچنین کابل‌های فویل‌دار لایه‌ای جنس مس یا آلومینیوم دارند و برای انتقال دیتا بسیار مناسب‌اند.
انواع کابل بر اساس کاربرد
کابل‌های برق بر اساس نوع کاربردی که دارند، به دسته‌های زیر تقسیم‌بندی می‌شوند:
- کابل نسوز؛ این کابل در برابر آتش مقاوم است و دود نمی‌کند. از این نوع کابل در سیستم‌های اعلام حریق، روشنایی‌های اضطراری و پمپ‌های آتش‌نشانی استفاده می‌شود.
- کابل ابزار دقیق؛ این نوع کابل‌ها برای انتقال داده‌ها و به‌کارگیری در فناوری اندازه‌گیری و کنترل، نظیر اتاق‌های کنترل واحدهای صنعتی و نیروگاه‌ها مناسب‌اند.
- کابل فرمان؛ نام دیگر این کابل‌ها، «کابل کنترل» است. از این کابل در ایجاد ارتباط و انتقال داده‌های کنترلی استفاده می‌شود.
- کابل مخابراتی؛ این کابل از تابیده شدن چند رشته سیم تشکیل شده و در برابر نویز و امواج مزاحم مقاومت بالایی دارد. از کابل مخابراتی برای انتقال سیگنال در صنایع ارتباطاتی استفاده می‌شود.
- کابل کواکسیال؛ نام دیگر آن کابل آنتن است و از آن برای انتقال سیگنال در فرکانس بالا، و همچنین اتصال سیگنال بین آنتن‌ها، فرستنده‌ها و گیرنده‌ها استفاده می‌شود.
- کابل فیبر نوری؛ این کابل سیگنال‌ها را از طریق یک رشته نخ شیشه‌ای منتقل می‌کند و به دلیل پهنای باند بالا، اطلاعات و داده‌های بیشتری را می‌تواند حمل کند.
- کابل خودنگهدار؛ این کابل به جهت نصب روی پایه‌های برق ساخته می‌شود و عمده استفاده آن، تامین و توزیع برق در خطوط هوایی است.
نحوه سایزبندی سیم و کابل برق
سایز کابل برق از روی اعدادی مشخص می‌شود که روی آن درج شده است. با نگاه به آن اعداد می‌توانید تعداد رشته‌های کابل، سیم‌های نول و فاز به کار رفته در آن و سطح مقطع آن را متوجه شوید. البته باید نحوه خوانش اعداد سایز کابل برق را هم بلد باشید که به ترتیب زیر است:
اولین عدد از سمت چپ که روی کابل درج شده، تعداد رشته‌های هادی به‌کاررفته در کابل برق را نشان می‌دهد. عدد بعد از آن سطح مقطع کابل برحسب میلی متر را مشخص می‌کند که در واقع همان سایز سیم برق است.
برای مثال در نظر بگیرید که سایز کابل برقی ۱۲ است. این عدد مشخص می‌کند که کابل ۲ رشته هادی دارد که سطح مقطع آن‌ها ۱ میلی متر است. همچنین اگر دیدید که سایز کابل برق نوشته شده: 120+2403، یعنی اینکه از ۳ رشته هادی تشکیل شده که فازهای آن دارای سطح مقطع ۲۴۰ بوده و نول آن با سطح مقطع ۱۲۰ ارائه شده است.
هنگام خرید کابل برق، به این نکات دقت کنید
در نظر داشته که کابل‌های برق با توجه به سایز خود و همچنین ساختاری که دارند، می‌توانند میزان جریان مشخصی را از خود عبور دهند. در صورتی که جریان عبوری از آن میزان بیشتر شود، احتمال آسیب‌دیدگی کابل زیاد است و اگر جریان برق کم‌تری از آن عبور کند، بهره‌وری پایین آمده و مصرف برق بالا می‌رود. از این رو در زمان انتخاب کابل برق مناسب حتما موارد زیر را در نظر بگیرید:
- حتما بررسی کنید که کابل برق حداکثر چه اندازه جریان را می‌تواند از خود عبور دهد.
- به میزان افت ولتاژ دقت کنید تا از حد مجاز تجاوز نکند.
- سطح مقطع کابل را بررسی کنید و مطمئن شوید با نیاز شما و محلی که قرار است در آن به کار رود، تناسب داشته باشد.
- دقت کنید که هادی و عایق کابل همان جنسی باشد که به درد محل نصب و کارکرد کابل می‌خورد.
- بررسی کنید که عایق کابل پارگی یا برجستگی نداشته باشد.