مقایسه کابل مسی و آلمینیومی – کابل مفتولی رسانا کابل

کابل مفتولی رسانا کابل

قبل از هر چیز بد نیست بدانیم که خوده جنس آلومینیوم در مقایسه با مس، دارای رسایی ضعیف تری میباشد و البته ناگفته نیز نماند که برتری هایی هم نسبت به مس دارد. همانطور که اشاره شد رسانایی آلومینیوم از مس کمتر است و مقدار آن به ۶۱ درصد رسانی مس می رسد، ویژگی دیگر کابل مفتولی رسانا کابل و جنس آلومینیوم، چگالی کمتر آن میباشد که مقدار آن حدود یک سوم مس می باشدو طبیعتا بر این اساس وزن کابل ساخته شده از آلومینیوم از کابل مشابه مسی کمتر می گردد. یکی از علل ضعف رسانایی کابل با هادی آلومینیومی این است که یک پوسته نازک و سخت از اکسید آلومینیوم بر سطح هادی ایجاد می شود که از رسانایی آن می کاهد.

کابل مفتولی رسانا کابل

برای درک بهتر تفاوت رسانایی این دو جنس بد نیست بدانید که در یک رسانایی برابر مقطع یک رسانای آلومینیومی ۶/۱ برابر مقطع یک رسانای مسی است. در واقع این تفاوت سطح مقطع بدان معناست که از مواد عایق، حفاظ، پرکننده ها و روکش بیشتری می باید سود برد.

با در نظر گرفتن وجود بیشتر این موارد ذکر شده، گنجایش یک کابل آلومینیومی ۸۰-۷۸ درصد گنجایش یک کابل مسی با مقطع یکسان می گردد. یکی از علت هایی که در دوره های آموزش برق صنعتی و آموزش برق ساختمان، سرفصل هایی برای شناخته انواع کابل مفتولی رسانا کابل در نظر گرفته شده است این است که این مساله یعنی شناخت انواع کابل یکی از اموری است که برقکاران باید به آن ها تسلط داشته باشند.

با شناخت کافی از تفاوت های این دو کابل، ادامه صحبت خودر را پیرامون هر یک از این دو کابل سوق میدهیم.

 

انواع کابل مسی

تقسیم بندی کابل های مسی نیز همانند سایر انواع سیم و کابل مفتولی رسانا کابل بر اساس ویژگی های ساختاری همچون شکل و نوع هادی و یا ویژگی های کاربردی همچون ولتاژ کار ، نوع نصب و … انجام می گردد. در بین موارد ذکر شده که برای تقسیم بندی کابل ها، نوع و شکل هادی بدلیل ارتباط آن با نحوه نصب کابل اهمیت بیشتری دارد.

از نظر نوع و ساختمان هادی های مورد استفاده در کابل به انواع زیر تقسیم میشوند:

هادی کلاس یک

هادی کلاس یک که به آن تک مفتولی نیز گفته میشود و از نامش بر می آید فقط یک مفتول دارد. این هادی دارای کمترین انعطاف پذیری است. این هادی در مقایسه با هادی انعطاف پذیر ( هادی افشان ) قابلیت هدایت جریان برق آن بالاتر است.

 

هادی کلاس دو

هادی نیمه افشان، تابیده منظم، استرند شده نام های دیگر هادی کلاس دو می باشد. این دسته از هادی ها شامل تعدادی مفتول است که به طور منظم به هم تابیده می شوند. این هادی ها می توانند به صورت فشرده یا غیر فشرده باشند. اگر مفتول های هادی در حالت غیر فشرده بود تعداد مفتول های هر هادی می تواند ۷، ۱۹، ۳۷، ۶۱ و …. باشد. از نظر انعطاف پذیری، این هادی بین دو نوع هادی تک مفتولی و هادی انعطاف پذیر (هادی افشان) است. لازم به ذکر است که قابلیت انتقال جریان برق آن با توجه به مقاومت الکتریکی یکسان با هادی گروه یک مشابه است. معمولاً در کابل های نصب ثابت، هادی های تا سطح مقطع mm210 به صورت تک مفتولی یا نیمه افشان و بالاتر از آن به صورت نیمه افشان تولید می شود.

کابل مفتولی رسانا کابل

 

هادی کلاس پنج و کلاس شش

هادی کلاس پنج و کلاس شش که به آن هادی انعطاف پذیر یا هادی افشان نیز گفته میشود، تعداد مفتول هایشان از هادی های نوع دو بیشتر است و از سوی دیگر قطر رشته های آن نسبت به هادی های نوع یک و دو کمتر است و در واقع بالا بودن انعطاف پذیری این نوع هادی در کابل مفتولی رسانا کابل ناشی از همین مورد ذکر شده است. این دسته از هادی مقاومت الکتریکی بالایی دارد و متاسفانه علی رغم این موضوع، در ایران مصرف بسیار بالایی در ساختمان پیدا کرده است. تفاوتی که هادی این دسته را به دو گروه پنچ و شش تقسیم بندی می کند این است که هادی گروه شش انعطاف پذیری بیشتری نسبت به هادی گروه پنج دارد.

بنابراین تا به اینجا متوجه شدیم که کابل های مسی نیز بر اساس نوع هادی به کابل های انعطاف پذیر و کابل های نصب ثابت تقسیم بندی می گردند. اما همچنان جواب سوال خود را نگرفته ایم کابل مسی یا آلومینیومی؟ کدام کابل برای مصرف مورد نظر ما مناسب ترین گزینه است؟

 

کابل مسی، آلومینیومی یا کابل مفتولی رسانا کابل

میدانیم که هر پروژه ای برای اینکه به نتبجه مطلوب برسد باید بخش بخش آن را مطابق با قوانین و استاندارد های تدوین شده توسط کارشناسان همان حوزه پیش برد و سیم کشی های ساختمان نیز از این امر مستثنی نیستند و بر اساس الزامات مندرج دراستاندارد ملی ایران شماره ۳۰۸۴ و نیز الزامات استاندارد بین المللی IEC ۶۰۲۲۸ جنس هادی افشان یا انعطاف پذیر گروه ۵ می بایستی فقط از فلز مس بوده و استفاده از فلز آلومینیوم در هادی سیم و کابل فقط برای هادی های مفتولی و نیمه افشان از سطح مقطع ۱۰ میلی متر و به بالا مجاز شناخته شده است. هرچند امروزه در کابل های سیم کشی و کابل های انعطاف پذیر تنها از رساناهای مسی سود می برند.

یکی از دلایلی که فلز آلومینیوم را از صلاحیت استفاده در هادی های نوع افشان خارج میکند مقاومت الکتریکی بالای آن است. همچنین احتمال خوردگی و اکسید شدن در مجاورت با سایر فلزات، بالا بودن ضریب انبساط خطی، احتمال خارج شدن از محل اتصال در نتیجه تغییرات دما و قطعی رشته های این نوع هادی بر اثر فشار اتصالات از دیگر دلایلی است که فلز آلومینیوم را مناسب استفاده در هادی های نوع افشان ندانیم.

کابل مفتولی رسانا کابل

 

بنابراین به عنوان جمع بندی و بطور کلی جهت خرید سیم و کابل آلومینیومی بهتر است نکات زیر را در نظر بگیرید:

  • سطح مقطع هادی آلومینیومی 1.6 برابر بزرگ تر از سطح مقطع هادی مسی به ازای طول است و مقاومت و افت ولتاژ آنها یکسان است.
  • چگالی آلومینیوم تقریباً 30% مس بوده و در نتیجه آلومینیوم به همین نسبت سبک تر از مس است.
  • سبک تر بودن وزن آلومینیوم موجب کاهش وزن کابل و سهولت در حمل و نقل و جابجایی آن در مقایسه با هادی مسی است.

تاریخچه سیم و کابل در ایران – نمایندگی کابل آلومینیومی

نمایندگی کابل آلومینیومی و تاریخچه کابل در ایران

پیش از این راجب عایق پلی‌اتیلن کراس لینک (XLPE) صحبت کردیم و دانستیم که این ماده در پی یک واکنش شیمیایی – گرمایشی از ماده پلی اتیلن گرما – نرم به وجود می‌آید. نمایندگی کابل آلومینیومی شناختن این ماده مهم و اساسی باعث شد تا امکان ساخت کابل‌هایی با ولتاژهای بسیار بالا هم فراهم شود. در واقع امروزه با نمایندگی کابل آلمینیومی، امکان‌پذیر شدن ساخت کابل‌های فراتر از ۵۰۰ کیلوولت را نیز مدیون این ماده جدید یعنی پلی‌اتیلن کراس لینک (XLPE) هستیم

کارخانه برق امین‌الضرب

مدارک و مستندات موجود نشان از این دارد که در سال ۱۲۸۲ خورشیدی، سیم‌های روکش‌دار از همان سال‌های ورود کارخانه برق امین‌الضرب به ایران مورد استفاده قرار گرفت. چراکه شخص محمدحسین امین‌الضرب، سیم‌های روکش‌دار را خریداری و به ایران وارد کرد و سبب شد که محمدحسین امین‌الضرب با لقب پدر برق ایران مشهور گردید.

نمایندگی کابل آلومینیومی

در ابتدا و در همان سال های ۱۲۸۲ خورشیدی بهره‌برداری از انرژی برق در کشور معمولا با سیم‌های روکش‌دار به کمک مقرهای کوچک و سفیدرنگ قرقره مانندی بر روی دیوارها و سقف اتاق‌ها و سالن‌ها نصب می‌شدند، بودند. سپس با پیشرفت کشور و افزایش نیاز به انرژی برق با افزایش تعداد کارگاه‌ها و کارخانه‌ها برای راه‌اندازی موتورهای برقی در کارگاه‌ها و کارخانه‌ها استفاده از کابل های پیشرفته‌تر آغاز گردید و سبب شد که ورود کابل ها به کشور چشمگیرتر شود.

 

جمع‌آوری شبکه‌های هوایی با نمایندگی کابل آلومینیومی

این افزایش تقضا برای بهره گیری از این انرژی با جمع‌آوری شبکه‌های هوایی در شهرهای بزرگ به ویژه در تهران و اصفهان و نصب شبکه‌های زمینی کابل فشار ضعیف و فشار متوسط همراه گردید و نیاز به کابل‌های پیشرفته وارداتی چاره‌ناپذیر گردید. به همین خاطر بنگاه‌های برق برای تامین نیازهای گوناگون و گاهی پیچیده تر‌ها به بازارهای برون مرزی متکی شدند و انبارهایشان پر از کابل‌های متنوعی شد که از سازندگان بی‌شمار در سطح جهان خریداری می‌کردند.

نمایندگی کابل آلومینیومی

 

احساس خطر برنامه‌ریزان اقتصادی و سرمایه‌گذاران

این احساس نیاز روزافزون مردم با پیشرفت کشور و برتری مدارهای کابلی در شبکه‌های زمینی در سطح شهرها و درون کارخانه‌ها و کارگاه‌ها روز به روز سبب افزایش ورود کابل ها به کشور و خریداری از سازندگان بی‌شمار در سطح جهان میشد به همین دلیل برنامه‌ریزان اقتصادی و فنی و سرمایه‌گذاران را بر این باور کشاند که با سرمایه‌گذاری در صنعت کابلسازی افزون بر تامین نیازهای داخلی از خروج ارز نیز جلوگیری کنند.

این باور انقدر ادامه داشت تا چنین شد که اندیشه ایجاد کارخانه‌های کابل‌سازی به وجود آمد. نمایندگی کابل آلومینیومی در این میان با پدید آمدن زمینه ورود فناوری‌ها و دانش‌های نوین پیشرفته و برپایی پایگاه‌های تحقیقاتی تخصصی به روند رو به رشد پیشرفت‌های علمی و فنی کمک می‌گردد.

نمایندگی کابل آلومینیومی

 

روش ساخت سیم و کابل

روش ساخت کابل فشار قوی تقریبا در تمام کارخانه‌های سازنده موجود در گوشه و کنار جهان و در سطح بین المللی یکسان است. زیرا که استانداردهایی که برای کابل‌های توزیع مورد استفاده قرار می‌گیرند همواره یکسانند و اگر اندک تفاوتی بین برند های مختلف است ناشی از اختلاف در دستگاه یکاهای آن‌هاست.

تفاوت‌های اساسی آن‌ها در طراحی کابل‌ها، نمایندگی کابل آلومینیومی و شبکه‌های کابلی و انتخاب نوع کابل دیده می‌شود و همانطور که اشاره شد این تفاوت‌ها در زمینه ساخت کابل‌های توزیع خیلی اساسی نیستند.

کابل‌ها کشورهای جهان را از نظر روش ساخت می‌توان به دو دسته تقسیم کرد: کشورهایی که از روش ساخت بریتانیا و اروپا پیروی می‌کنند و آن‌هایی که با روش طراحی در ایالات متحده آمریکا سازگارند.

تاریخچه سیم و کابل-کابل آلومینیومی

کابل آلومینیومی و تاریخچه انواع سیم

در سال ۱۸۳۰ میلادی اولین بار کشتیرانان از کابل به عنوان ابزار کاری خود استفاده می‌کردند. هرچند اکثر استفاده از کابل آلومینیومی در آن زمان در کشتیرانی برای استفاده‌های دیگری بود ولی تاریخچه سیم و کابل به این سال ها بر می‌گردد.

سپس رفته رفته با پیشرفت علم، سیم با کاربرد کنونی به کار گرفته شد که هادی آن از مس بود. لازم به ذکر است که در ابتدا این سیم‌ها در آن زمان بدون عایق بودند و با فراگیر شدن صنعت برق، باعث شد تا خطرات ناشی از برق‌گرفتگی نیز زیاد شد.

همین افزایش خطرات ناشی از برق‌گرفتگی باعث شد تا احساس نیاز به کابل آلومینیومی با روکش برای کاهش این خطر در جامعه به وجود آید. تا اینکه در در سال ۱۸۷۶ اندیشه تولید کابل با روکش لاستیکی به مرحله اجرا درآمد. برای اولین بار با نوعی کائوچوی طبیعی به نام گوتاپرچا در این مرحله چند رشته سیم مسی را به هم تابیده و روکش می‌کردند.

کابل آلومینیومی

 

روش جدید تولید کابل

فرایند تولید کابل به این روش هم وقت گیر و هم پرهزینه بود زیرا که فرآیند ساخت کابل بدین شکل بود که ابتدا همان ماده عایق گیاهی و طبیعی (به نام گوتاپرچا) را به دور رسانا می پیچیدن سپس باید این ماده را خشک میکردند کابل آلومینیومی به همین دلیل آن را در دمای ۱۳۰ تا ۱۴۰ درجه سانتیگراد قرار میدادند و سپس آن را با مواد روغنی، رزین یا موم اشباع می‌کردند و سرانجام با سرب روکش می‌نمودند.

به همان دلایل وقت گیر بودن و هم پرهزینه بودن روش ذکر شده، در سال ۱۸۸۷ شیمیدان‌ها از راه سنتز مواد، موفق به تهیه عایقی جدید به نام باکلیت شدند که ارزانتر از لاستیک بود.

کابل آلومینیومی

 

سال ۱۸۹۸و نیاز به شبکه‌های با ولتاژ بالاتر

در ادامه نیاز به شبکه‌های با ولتاژ بالاتر نیز پدیدار شده بود و در همین دوران جای خود را باز کرده بودند. به طوری که در سال ۱۸۹۸ نخستین کابل ۱۰ کیلوولت سه رشته‌ای، برای یک شبکه برق متناوب سه فاز ساخته شد. مانند هر صنعت دیگر روز به روز صنعت ساخت کابل آلومینیومی با ولتاژ بالاتر نیز در حال پیشرفت و ترقی بود بطوری که در سال ۱۹۳۵ به روشی دست یافته بودند که دو الکترود را داخل روغن قرار می دادن و با گذاشتن لایه‌های مختلفی از کاغذهای عایق در میان دو الکترود ولتاژ شکست این مواد را اندازه‌گیری میکردند.

سپس به این نتیجه رسیدند که با بهبود شرایط ساخت، کیفیت عایق‌های کاغذی بالا می‌رود و می‌توان آنها را در ولتاژهای بالاتر به کار گرفت. این روش را اولین بار یک کارشناس سوئیسی به نام بورل پیشنهاد داد و اجرا کرد. در ادامه با گسترش صنعت با بهره‌گیری از مواد دیگری مانند EPR – PVC – PE و… دامنه فعالیت در صنعت کابل‌سازی گشترش یافت و سرمایه‌گذاری‌های کلانی را جذب کرد.

کابل آلومینیومی

تولید کابل آلومینیومی خشک نخستین بار توسط کارخانه جنرال الکتریک

کارخانه جنرال الکتریک در سال ۱۹۵۳ برای نخستین بار موفق به ساخت و تولید کابل خشک با عایق پلی‌اتیلن کراس لینک (XLPE) شد. عایق پلی‌اتیلن کراس لینک (پخته یا ولکانیزه شده) از نظر ساختاری به مواد گرما – سخت (Thermoset) بسیار نزدیک است. لازم به ذکر است که این ماده در پی یک واکنش شیمیایی – گرمایشی از ماده پلی اتیلن گرما – نرم به وجود می‌آید.