کابل برق آلومینیومی چیست؟

کابل برق آلومینیومی نوعی سیم‌کشی برق برای ساخت‌وسازهای مسکونی، اداری و تجاری است که از هادی آلومینیومی استفاده می‌کند. آلومینیوم رسانایی بالایی دارد و برای سیم‌کشی شبکه‌های برق ازجمله خطوط انتقال برق سربار و خطوط توزیع برق محلی و غیره استفاده می‌شود. شرکت‌های برق‌رسانی از اواخر دهه 1800 تا اوایل دهه 1900 از سیم آلومینیومی برای انتقال برق استفاده می‌کردند زیرا مزایای متعددی داشتند. در این بررسی ما به کابل برق آلومینیومی و کاربردهای رایج آن می‌پردازیم.  

درباره کابل برق آلومینیومی

تقریباً بین سال‌های 1965 تا 1974، مس آن‌قدر گران بود که همه به دنبال راهی برای کاهش هزینه‌ها هنگام سیم‌کشی ساختمان هستند. کابل آلومینیومی وارد میدان شد تا جایگزین ارزان قیمتی نسبت به کابل مسی باشد. بااین‌حال، طولی نکشید تا کشف شد که کابل آلومینیومی خیلی سریع‌تر از مس معیوب می‌شود. درواقع، یک خطر آتش‌سوزی جدی می‌تواند در پریزها، کلیدهای چراغ یا وسایل برقی وجود داشته باشد زیرا اتصالات الکتریکی باعث گرم شدن بیش‌ازحد در کابل می‌شوند. آلیاژ آلومینیوم در یک روکش پلاستیکی قرار می‌گیرد تا نقش هادی را برای کابل ایفا کند. آلومینیوم تنها تقریباً 61 درصد رسانای مس با سطح مقطع مشابه را دارد اما چگالی آلومینیوم 30.5 درصد مس است. ازآنجایی‌که وزن مس تقریباً سه برابر وزن آلومینیوم است، سیم‌های آلومینیومی یک‌ششم هزینه سیم مسی با همان رسانایی را دارند. وزن کمتر سیم‌های آلومینیومی باعث می‌شود که این هادی الکتریکی برای استفاده در سیستم‌های توزیع برق توسط تأسیسات برق مناسب باشند.

مشخصات کابل برق آلومینیومی

ویژگی‌های کابل آلومینیومی

کابل آلومینیومی مانند کابل مسی معمولی کار می‌کند، اما یک مشکل مهمی وجود دارد که باعث شده است آلومینیوم در مورد کابل خانه‌ها برای برق به گذشته تبدیل شود. خطر اصلی این کابل در اتصالات است. هنگامی‌که برق از کابل‌ها و کانکتورهای برق عبور می‌کند، سیم‌ها منبسط‌ شده و گرم می‌شوند. یکی از مشکلات این نوع کابل این است که سه برابر بیشتر از مس منبسط می‌شود. به‌عبارت‌دیگر، کابل آلومینیومی سرعت انبساط حرارتی بسیار بالاتری دارد. هنگامی‌که برق قطع می‌شود، سیم‌ها و اتصالات خنک شده و منقبض می‌شوند. تمام انبساط و انقباض در نهایت شکافی را باز می‌کنند و سیم را در معرض هوا قرار می‌دهند. اکسید شدن ح باعث می‌شود که نقطه اتصال حتی داغ‌تر نیز شوند. با گذشت زمان، اتصال می‌تواند شل شده و خطر آتش‌سوزی ایجاد کند. کابل برق آلومینیومی تمایل به اکسید شدن دارند و با دستگاه‌هایی که برای استفاده با کابل مسی طراحی شده‌اند، سازگار نیستند. اگر هرگونه ارتقاء یا تغییر کابل توسط متخصصین برق یا برق‌کار غیرمجاز انجام شده باشد، ممکن است در آن با مشکل مواجه شوید. به‌طورکلی، سیم برق آلومینیومی دارای ویژگی‌های خاصی است که در مقایسه با مس، آن را به‌عنوان یک رسانای الکتریکی به یک ماده مطلوب تبدیل می‌کند در مقاله مقایسه کابل مسی و آلومینیومی می‌توانید اطلاعات بیشتری کسب نمایید. برخی از این خصوصیات عبارت‌اند از:

مقاومت الکتریکی بالاتر

آلومینیوم مقاومت بالایی در برابر جریان الکتریکی دارد؛ بنابراین، با توجه به آمپر یکسان، هادی‌های آلومینیومی باید قطر بیشتری نسبت به هادی‌های مسی داشته باشند.

انعطاف‌پذیری کمتر

آلومینیوم در صورت قرار گرفتن در معرض خم شدن و سایر موارد، آسان‌تر از مس که انعطاف‌پذیرتر است، سایش و تجزیه می‌شود. فرسودگی در طول زمان باعث می‌شود که سیم در داخل شکسته شود و به‌تدریج در برابر جریان الکتریکی مقاومت کند و باعث ایجاد گرمای بیش‌ازحدی شود.

خوردگی گالوانیکی

درجایی که رطوبت وجود دارد، آلومینیوم در منازل زمانی که با فلزات خاص غیرمشابه تماس پیدا کند، دچار خوردگی گالوانیکی می‌شود.

اکسیداسیون

سطح بیرونی سیم هنگام قرار گرفتن در معرض اکسیژن، خراب می‌شود. این مهم به‌عنوان اکسیداسیون شناخته خواهد شد. سیم آلومینیوم راحت‌تر از سیم مسی اکسید می‌شود و ترکیبی که در اثر اکسیداسیون ایجاد شده (اکسید آلومینیوم) رسانایی کمتری نسبت به اکسید مس دارد. با گذشت زمان، اکسیداسیون می‌تواند اتصالات را خراب کند و خطر آتش‌سوزی را افزایش دهد.

چکش‌خواری بیشتر

آلومینیوم نرم و چکش‌خوار است، بنابراین نسبت به فشرده‌سازی بسیار حساس است. به‌عنوان‌مثال، اگر یک پیچ روی کابل آلومینیومی بیش‌ازحد سفت شود، سیم همچنان به تغییر شکل یا جریان ادامه می‌دهد، حتی پس‌ازاینکه پیچ از سفت شدن متوقف شود. این می‌تواند یک اتصال شل ایجاد کند و مقاومت الکتریکی را در آن نقطه افزایش دهد.

انبساط و انقباض حرارتی بیشتر

آلومینیوم با تغییرات دما بیشتر از مس منبسط و منقبض می‌شود. با گذشت زمان، این امر باعث از بین رفتن اتصالات خواهد شد. درنتیجه، سیم‌های آلومینیومی هرگز نباید در پشت چندین کلید و پریز برق قرار داده شوند. کابل آلومینیومی با اتصالات پیچی ایمن‌تر است، یعنی درجایی که سیم برق به‌جای فشار دادن از پشت، به داخل یک پیچ اعمال‌ شده و توسط سرپیچ در جای خود نگه داشته می‌شود.

لرزش بیش‌ازحد

جریان الکتریکی هنگام عبور از کابل برق آلومینیومی باعث ایجاد ارتعاش می‌شود. ارتعاش در آلومینیوم بیشتر از مس است و به‌مرورزمان باعث شل شدن اتصالات خواهد شد.

مزایای کابل برق آلومینیومی

ابتدا باید توجه داشته باشیم که کابل آلومینیومی نمی‌تواند از ویژگی‌های عملکردی عالی مانند مس برخوردار باشد. به‌عبارت‌دیگر نمی‌توان این کابل را مناسب‌ترین یا ایده آل‌ترین محصول در صنعت سیم و کابل دانست. کابل برق آلومینیومی تنها برای رفع مسائل اقتصادی وارد بازار شد. بااین‌حال، این کابل تقریباً در هر خانه‌ای یافت می‌شود و این واقعیت به دلیل فوایدی است که این کابل داراست. آلومینیوم فلزی سبک وزنی است و این مزیت در شرایطی که نیاز به استفاده از مقدار زیادی کابل آلومینیومی خواهد بود، بسیار عالی عمل می‌کند؛ بنابراین، سبک بودن این فلز باعث می‌شود تا نصب و اجرای کابل آلومینیومی در خطوط انتقال برق راحت و سریع باشد. شایان‌ذکر است که قیمت آلومینیوم کمتر از مس است. درواقع، این دو عامل (وزن و قیمت) دلیل استفاده از کابل آلومینیومی در سیم‌کشی ساختمان است. ویژگی دیگری که می‌توان به مزایای کابل برق آلومینیومی نسبت داد، مقاومت در برابر خوردگی است. اگرچه برخی تفاوت‌های ظریفی وجود دارند اما واقعیت این است که سطح آلومینیوم در تماس با هوا بلافاصله اکسید می‌شود. درواقع یک لایه در بالای کابل تشکیلم شود که بیشتر از بقیه سیم‌ها در برابر اکسیداسیون محافظت می‌کند. نکته منفی، توانایی ضعیف این لایه برای هدایت جریان است. درنتیجه مشکلاتی در عبور جریان در اتصالات کابل ایجاد می‌شوند (در بالا توضیح داده شد). کابل آلومینیومی تقریباً همیشه کمتر از کابل مسی هزینه خواهد داشت. برای یک خانه مسکونی، استفاده از کابل آلومینیومی به‌جای کابل مسی، می‌تواند میلیون‌ها تومان برای سازندگان صرفه‌جویی کند. برای یک ساختمان تجاری، مزایای صرفه‌جویی در هزینه کابل آلومینیومی می‌تواند یکی از عوامل پرسود برای ساخت‌وساز باشد.  

کاربردهای کابل برق آلومینیومی

اگر کابل آلومینیومی کیفیت بالایی داشته باشد، سال‌ها عمر می‌کند و برای کاربردهای مختلفی مور استفاده قرار می‌گیرد. ازجمله کاربردهای کابل برق آلومینیومی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• سیم‌کشی شبکه‌های برق: آلومینیوم برای سیم‌کشی شبکه‌های برق گزینه خوبی است زیرا وزن کمتری نسبت به مس دارد و بهترین سیم برای استفاده در کاربردهای الکتریکی است.
• هواپیماها: کابل آلومینیومی در هواپیما برای افزایش مقاومت و استحکام استفاده می‌شود. نسبت استحکام به وزن بالا، شکل‌پذیری عالی و مقاومت بالا در برابر خوردگی از دلایل استفاده از این کابل در هواپیما است.
• شبکه‌های برق خانگی: کابل آلومینیومی ازجمله کابل‌هایی است که در شبکه‌های برق خانگی جهت انتقال جریان فشار ضعیف و فشار متوسط استفاده می‌شود. این کابل‌ها به‌صورت روکار و توکار به کار گرفته می‌شود.
• لوازم خانگی: کابل آلومینیومی در تولید انواع لوازم خانگی ازجمله ماشین لباسشویی، خشک‌کن‌ها، ماشین ظرف‌شویی و سایر موارد به کار می‌رود. لوازم برودتی و انجمادی نیز از دیگر موارد استفاده کابل آلومینیوم هستند.
• کشتی‌ها: آلومینیوم فلزی سبک و مستحکم است. به همین دلیل، گزینه مناسبی برای استفاده در کشتی‌ها خواهد بود. سبک وزن بودن و انعطاف‌پذیری بالای آلومینیوم باعث افزایش سطح و جرم کمتر کشتی می‌شود.

کلام آخر

در هر زمینه‌ای از زندگی به‌طور فعال از برق استفاده می‌کنیم. البته وجود برق در خانه یکی از ملزومات اصلی زندگی ما است که بدون آن عملاً قادر به انجام هیچ کاری نیستیم. در سیم‌کشی ساختمان و کاربردهای دیگر، اغلب از دو کابل برق مسی و آلومینیومی استفاده می‌شود. قیمت پایین‌تر کابل آلومینیومی باعث شده است تا این نوع سیم محبوبیت زیادی در کاربردهای صنعتی داشته باشد. کابل مسی قوی‌تر است و پارگی آن بسیار کم است؛ اما کابل آلومینیومی انعطاف‌پذیرتر بیشتری دارد و برای فضاهای کوچک انتخاب مناسبی است. در نهایت، در برای خرید کابل آلومینیومی به کیفیت محصول، برند تولیدکننده و خدمات فروشگاه موردنظر توجه داشته باشید. این امکان را دارید تا از طریق «وب‌سایت کابل برق» از بهترین محصولات در صنعت سیم و برق بهره‌مند شوید.