کابل برق چیست؟ انواع، مشخصات و کاربردها

کابل برق مجموعه‌ای از یک یا چند هادی عایق‌بندی شده است که عمدتاً برای اهداف انتقال و توزیع برق استفاده می‌شود. از کابل ممکن است در سیم‌کشی ساختمان، تجهیزات برقی، ابزارها الکترونیکی و هر نوع کاربردی که در آن برق عامل اصلی قدرت و انتقال انرژی است، استفاده کرد. کابل را می‌توان براساس ولتاژ، جریان قابل حمل، حداکثر دمای کارکرد و غیره به انواع مختلف تقسیم کرد. برای شناخت بیشتر کابل برق و درک بهتر مشخصات این محصول با ما همراه باشید.  

تعریف کابل برق

وسیله‌ای که برای انتقال و توزیع انرژی الکتریکی استفاده می‌شود، کابل برق نام دارد. کابل برق شامل دو یا چند هادی‌الکتریکی است که با یک روکش عایق به هم پیوند خورده‌اند. کابل برق عمدتاً از سه جزء اصلی یعنی هادی، دی‌الکتریک و غلاف تشکیل شده است. هادی موجود در کابل مسیر هدایت جریان برق را فراهم می‌کند. عایق یا دی‌الکتریک در برابر ولتاژ سرویس مقاومت می‌کنند. غلاف اجازه ورود رطوبت را نمی‌دهد و از کابل در برابر همه تأثیرات خارجی مانند حمله شیمیایی یا الکتروشیمیایی، آتش‌سوزی و غیره محافظت می‌کند.

اجزای اصلی کابل برق

اجزای اصلی کابل برق در زیر به تفصیل توضیح داده شده است:

هادی (Conductor)

هادی‌های مسی و آلومینیومی به دلیل رسانایی الکتریکی بالا به عنوان ماده رسانا در کابل‌ها استفاده می‌شوند. هادی می‌تواند تک رشته یا چند رشته باشد. برای یک هادی که بیش از سه رشته دارد، رشته‌های دیگر در اطراف یک رشته مرکزی قرار می‌گیرند، به‌طوری‌که در لایه اول شش رشته، در لایه دوم دوازده، در لایه سوم هجده رشته وجود دارد. هادی با 7/A، 19/B، 37/C و غیره نشان داده می‌شود که در آن اعداد نشان دهنده تعداد رشته‌ها و حروف نماینده قطر سیم بر حسب سانتی‌متر یا میلی‌متر هستند.

عایق (Insulation)

رایج‌ترین دی‌الکتریک مورد استفاده در کابل‌های برق شامل کاغذ آغشته لاستیک بوتیل، کابل پلی وینیل کلراید و پلی اتیلن هستند. کابل‌های عایق کاغذی محبوبیت بیشتری دارند زیرا دارای ظرفیت حمل بالا، ایمنی و طول عمر زیادی هستند. ترکیب دی‌الکتریک مورد استفاده برای کابل باید دارای خواص زیر باشد:

• باید مقاومت عایق بالایی داشته باشد.
• باید استحکام بالایی داشته باشد تا جریان نشتی از آن عبور نکند.
• باید از استحکام مکانیکی خوبی برخوردار باشد.
• باید قابلیت کار در دمای بالا را داشته باشد.
• باید مقاومت حرارتی پایینی داشته باشد.
• باید ضریب توان پایینی داشته باشد.

کابل‌های مورد استفاده در زیر خاک‌های مرطوب باید از دی‌الکتریک‌های مصنوعی مانند پلی وینیل کلراید، پلی اتیلن و غیره استفاده کنند. این مواد دارای وزن سبک، استحکام خوب، تلفات جریانی پایین و مقاومت حرارتی کمی هستند.

غلاف داخلی (Inner Sheath)

غلاف داخلی برای محافظت از کابل در برابر رطوبت که بر عایق تأثیر می‌گذارد، استفاده می‌شود. غلاف داخلی از آلیاژ سرب ساخته می‌شود تا در برابر فشارهای داخلی مقاومت بالایی از خود نشان دهد. مواد مورد استفاده برای غلاف داخلی باید مواد غیرمغناطیسی باشند. غلاف آلومینیومی همچنین در کابل برق استفاده می‌شود زیرا ارزان‌تر است و وزن کمتر و استحکام مکانیکی بالایی نسبت به غلاف سربی دارد. در برخی از کابل‌ها از غلاف آلومینیومی بدون درز موج‌دار استفاده می‌شود زیرا دارای خواص خمشی بهتر، ضخامت کمتر و وزن سبک‌تری است.

پوشش محافظ (Protective Covering)

کابل‌های غلاف سربی هنگامی که مستقیماً روی زمین قرار می‌گیرند در اثر خوردگی و الکترولیت آسیب می‌بینند. برای محافظت از کابل‌ها در برابر خوردگی لایه‌های فیبر مانند کاغذ، هسین (Hessian) یا پلی وینیل کلراید استفاده می‌شود. همچنین، لایه‌هایی از مواد فیبری با ترکیب ضد آب در قسمت بیرونی کابل برق تعبیه شوند.

غلاف رویی (OverSheath)

غلاف رویی آخرین لایه کابل برق است که جهت افزایش استحکام مکانیکی استفاده می‌شود. این غلاف کابل را از آسیب‌های کلی مانند رطوبت، خوردگی، خاک، گرد و غبار و غیره محافظت می‌کند. مواد ترموست یا ترموپلاستیک برای ساخت غلاف رویی استفاده می‌شوند.  

انواع کابل برق براساس ولتاژ

کابل برق بر حسب ولت اندازه‌گیری می‌شود و در دسته‌بندی زیر قرار می‌گیرد:  

• کابل‌های ولتاژ پایین (تا 750 ولت): در کاربردهای مختلف و با پوشش‌های ترموپلاستیک و ترموست ساخته می‌شود. این کابل‌ها براساس لیست استانداردهای هماهنگ شده (Harmonized Standard) ساخته می‌شوند.
• کابل‌های فشار ضعیف (تا 1000 ولت): کابل‌های موجود در این بخش برای تأسیسات برق صنعتی در زمینه‌های مختلف از جمله صنایع عمومی، تأسیسات عمومی، زیرساخت‌ها و غیره استفاده می‌شوند.
• کابل‌های ولتاژ متوسط: این کابل‌ها از 1 کیلوولت تا 36 کیلوولت هستند. آن‌ها برای توزیع جریان از پست‌های برق به ایستگاه‌های ترانسفورماتور استفاده می‌شوند.
• کابل‌های فشار قوی: این کابل‌ها از 36 کیلوولت به بالا هستند. آن‌ها برای انتقال برق از نیروگاه‌های تولید جریان به پست برق استفاده می‌شوند.

انواع کابل برق براساس نوع عایق

عایق شامل قرار دادن یک روکش بر روی هادی برای جلوگیری از نشت جریان است. عایق به دو گروه بزرگ ترموپلاستیک و ترموست طبقه‌بندی می‌شوند:

1- عایق ترموپلاستیک

رایج‌ترین انواع عایق ترموپلاستیک در ساخت کابل برق عبارتند از:

• PVC: پلی وینیل کلراید
• Z1: پلی الفین ها
• PE: پلی اتیلن خطی
• PU: پلی اورتان

2- عایق ترموست

رایج‌ترین انواع عایق ترموست در ساخت کابل برق عبارتند از:

• EPR: اتیلن پروپیلن
• XLPE: پلی اتیلن متقاطع
• EVA: اتیل وینیل استات
• SI: سیلیکون
• PCP: نئوپرن
• SBR: لاستیک طبیعی

انواع کابل برق

در زیر به انواع کابل برق موجود در بازار که برای خرید کابل برق باید با آن آشنایی داشته باشید اشاره می‌کنیم:

کابلان ام (NM Cable)

رایج‌ترین نوع سیم‌کشی برق خانگی، کابل NM است. این کابل شامل سه یا چند هادی مجزا است که در یک غلاف پلاستیکی انعطاف‌پذیر به هم پیچیده شده‌اند. این نوع کابل به طور کلی برای سیم‌کشی خشک و داخلی خانه استفاده می‌شود و در لوازم خانگی، وسایل، سوئیچ‌ها و پریزها کاربرد دارد. امروزه کابل‌های NM دارای کد رنگی هستند، به این معنی که روکش بیرونی کابل در رنگ‌های مختلف برای نشان دادن گیج سیم وجود دارد. در زیر پراستفاده‌ترین کابل‌های NM آورده شده‌اند:

• مدارهای 6 گیج 55 آمپری دارای روکش مشکی هستند.
• مدارهای 8 گیج 40 آمپری دارای روکش مشکی هستند.
• مدارهای 10 گیج 30 آمپری با روکش نارنجی عرضه می‌شوند.
• مدارهای 12 گیج 20 آمپری دارای روکش زرد رنگ هستند.
• مدارهای 14 گیج 15 آمپری دارای روکش سفید هستند.

روکش خاکستری برای کابل زیرزمینی (UF) در نظر گرفته می‌شود.

کابل آرموردار (Armored Cable)

وقتی صحبت از سیم‌کشی برق خانه می‌شود، قوانین سخت‌گیرانه‌ای وجود دارند. ممکن است متوجه شوید که در برخی مناطق کابل‌های NM برای استفاده مجاز نیستند و در این مکان‌ها از کابل‌های آرموردار یا زره‌دار یا شیلددار استفاده می‌شود. این نوع کابل با روکش فلزی انعطاف‌پذیر طراحی می‌شود که محافظت بیشتری را برای هادی‌های داخل کابل ارائه می‌دهد. در ساختمان‌های تجاری یا مسکونی با بیش از سه طبقه نمی‌توان از کابل آرموردار استفاده کرد.

کابل فیدر زیرزمینی (Underground Feeder Cable)

فیدر زیرزمینی یک کابل NM است که به طور خاص برای مکان‌های مرطوب و دفن مستقیم در زمین طراحی شده است. هنگام اجرای سیم‌ها در زیر زمین یا پروژه‌های فضای باز، باید از کابل فیدر زیرزمینی استفاده کرد. یکی دیگر از گزینه‌هایی که برق‌کاران انتخاب می‌کنند، استفاده از مجرای پی وی سی (PVC) در زیر زمین و کشیدن سیم‌ها است. این نوع کابل عموماً برای تأمین برق وسایل در فضای باز استفاده می‌شود. برخلاف کابل NM، نوع فیدر زیرزمینی دارای یک روکش پلاستیکی در اطراف هر سیم و یک روکش بیرونی خاکستری رنگ است. علاوه بر این، از این نوع کابل می‌توان برای سیم‌کشی مدار اصلی نیز استفاده کرد.

کابل آلومینیومی (Aluminum Cable)

کابل آلومینیومی دارای هادی از جنس آلومینیوم است که وظیفه انتقال جریان الکتریسیته را به عهده دارد. از این کابل برای توزیع برق در ساختمان‌سازی، توزیع برق محلی، خطوط انتقال نیرو و به طور کلی، کابل‌های فشار ضعیف استفاده می‌شود. کابل‌های آلومینیومی در دو نوع کابل زمینی و کابل خودنگه‌دار در بازار به فروش می‌رسند. این کابل به دلیل مقاومت الکتریکی خوب، وزن سبک و ارزان قیمت بودن، جایگزین کابل با هادی مسی شده است.

کابل افشان (Multi-Conductor Cable)

کابل افشان به عنوان سیم‌های چندهسته‌ای نیز شناخته می‌شود. به این معنا که کابل بیش از یک هادی دارد. در این کابل از چندین هدی به همراه سیم مجزا استفاده می‌شود که همه آنها با یک غلاف بیرونی محافظت شده‌اند. درحقیقت، هر هادی با یک عایق پوشانده شده است تا امنیت بیشتری را اضافه کند. کابل افشان بسیار انعطاف‌پذیر و نرم است، به همین دلیل گاهی به آن «کابل نرم» نیز گفته می‌شود. رسانایی که در این نوع کابل استفاده می‌شود باید از جنس مس آنیل شده یا اندود باشند. کاربرد اصلی کابل افشان در ساختمان‌سازی است.

کلام آخر

کابل مجموعه‌ای از سیم‌های عایق‌بندی شده است که در یک روکش قرار گرفته‌اند. کابل‌ها براساس تعداد سیم‌های موجود در خود، نوع هادی، نوع پوشش، اندازه، کاربرد و غیره طبقه‌بندی می‌شوند. برحسب نوع کابل می‌توان از این محصول برای کابردهای مختلف ساختمانی و صنعتی استفاده کرد. به همین دلیل، مهم است که خریداران با شناخت دقیق انواع کابل برق و تطبیق آن با نوع کاربردشان، محصول مناسب را انتخاب کنند.