انواع کابل برق و سیم برق و کاربرد آن ها
با انواع کابل و سیم برق آشنا شوید
کابلهای برق از عناصر اساسی در سیستمهای برقی بوده و برای انتقال انرژی الکتریکی به مقصد مورد نظر استفاده میشوند. برای شناختن انواع کابل برق و کاربرد آن ها، باید گفت کابل و سیم برق در انواع مختلف برای کاربردهای گوناگون در ساختمانهای مسکونی و صنعتی طراحی شدهاند. بهتر است هر کاربر به هنگام سیم کشی ساختمان با مشخصات انواع کابل برق آشنا بوده و اطلاعات دقیقتری در مورد آنها به دست بیاورد.
کابل برق چیست؟
کابل برق یک سیم یا گروهی از سیمها بوده و برای انتقال انرژی الکتریکی از یک نقطه به نقطه دیگر استفاده میشود. انواع کابل های برق ساختمان عموماً دارای یک روکش خارجی برای حفاظت از سیمها و ایزوله کردن آنها است. درون کابل، یک یا چند سیم فلزی یا همان رسانا قرار دارد و جریان الکتریکی را از یک سمت به سمت دیگر انتقال میدهد. موادی مانند مس و آلومینیوم به عنوان رسانای اصلی در کابلهای برق استفاده میشوند. روکش کابل از موادی مانند PVC (پلیوینیل کلرید)، پلیاتیلن یا مواد ایزولهکننده ساخته میشود.
تفاوت بین سیم برق و کابل برق
سیم برق و کابل برق هر دو برای انتقال انرژی الکتریکی استفاده میشوند، اما تفاوتهای مهمی بین آنها وجود دارد:
✓ساختار:
- انواع سیمهای برق ساختمان یک رشته یا چندین رشته از سیمهای فلزی را به طور مستقیم از یک منبع به یک باربری یا دستگاه متصل میکنند.
- در حالیکه انواع کابل برق از یک یا چند سیم فلزی، برای انتقال جریان الکتریکی تشکیل شده و داخل یک روکش خارجی (معمولاً از PVC یا مواد مشابه) قرار دارد. روکشها به عنوان حفاظتی علیه آسیبهای مکانیکی و حفظ عایق برقی عمل میکند.
✓کاربرد:
- سیم برق به طور عمده برای اتصالات کوتاه مدت و دستگاههایی مورد استفاده قرار میگیرد که نیاز به انتقال انرژی الکتریکی دارند.
- ولی کابل برق برای انتقال انرژی الکتریکی در فواصل بلندتر و در محیطهایی که نیاز به حفاظت بیشتری دارند، مانند ساختمانها، صنایع، زیردریاییها و خطوط انتقال برق، استفاده میشود.
✓حفاظت:
- انواع سیم برق خانگی بدون روکش خارجی بوده و بنابراین در برابر خراشها، خوردگیها و سایر آسیبهای مکانیکی آسیب پذیر است.
- کابل برق دارای روکش خارجی بوده در برابر خراشها، ضربهها، رطوبت و سایر عوامل محیطی مقاوم بوده و ایزولاسیون الکتریکی را فراهم میکند.
✓ قیمت
قیمت انواع کابل برق به طور معمول گرانتر از سیم برق است چون کابلهای برگ سنگینتر بوده و فرایند تولید آنها نیز طولانیتر است.
مطلب مرتبط: اصول سیم کشی و برقکشی ساختمان
کاربرد کابل برق
انواع سیم و کابل صنعتی برای انتقال انرژی الکتریکی در ساختمانهای صنعتی و خانگی مورد استفاده قرار میگیرند. کابلها به دلیل ویژگیهای خود مانند ایمنی، انعطافپذیری و عمر مفید بالا، کاربردهای بیشترین نسبت به انواع سیم برق افشان دارند.
- در صنایع بزرگ و کارخانجات، کابلهای برق برای انتقال انرژی الکتریکی به ماشینآلات، تجهیزات صنعتی، روشنایی، سیستمهای اتوماسیون و کنترل استفاده میشوند.
- در ساختمانها و ادارات، انواع کابل برق برای روشنایی، پشتیبانی از سیستمهای امنیتی و اطفاء حریق، سیستمهای HVAC (گرمایش، تهویه، و تهویه مطبوع) و سایر سیستمهای الکتریکی استفاده میشوند.
- در پروژههای ساختمانی بزرگ، کابلهای برق برای انتقال انرژی الکتریکی به مناطق مختلف ساختمانها و اتصال تجهیزات مختلف (مانند لامپها، پریزها، سوکتها، و سایر دستگاههای الکتریکی) استفاده میشوند.
- در ساختمان مسکونی، کابلهای برق برای نصب روشنایی داخلی و خارجی در خانهها و باغها استفاده میشوند.
از کاربردهای خانگی کابلهای برق میت.ان به اتصال دستگاههای مختلف مانند تلویزیون، کامپیوتر، یخچال، ماشین لباسشویی و نصب سیستمهای امنیتی میتوان اشاره کرد.
مطلب مرتبط: مراحل و نکات اجرای برقکاری ساختمان
جدول انواع کابل برق
کابل برق انواع متفاوتی داشته و بر اساس بار تحمیلی و نوع مصرف آن مشخص میشود. جدول انواع کابل برق به صورت زیر است.
انواع کابل برق | توضیحات |
انواع کابل فشار قوی (Heavy-Duty Cable) | · برای استفاده در شرایطی که نیاز به مقاومت بالا در برابر فشار مکانیکی، خراشیدگی، و خطرات محیطی دارید مناسب است.
· انواع کابل فشار قوی عموماً دارای پوشش خارجی مقاومی هستند که آنها را در برابر آسیبهای مکانیکی محافظت میکند. · در محیطهای صنعتی سنگین، برق موتورها، دستگاههای جرثقیل و کارخانجات استفاده شوند. |
کابل فشار متوسط (Medium-Duty Cable) | · برای کاربردهایی با فشار مکانیکی و خطرات محیطی متوسط مناسب است.
· آنها در صنایع عمومی و در محیطهای کاری متوسط مانند کارگاهها، کارخانجات، و ساختمانها استفاده میشوند. |
کابل فشار ضعیف (Light-Duty Cable) | · برای کاربردهای کمفشار مناسب بوده و به عنوان کابلهای خانگی و کاربردهای کمفشار در صنایع سبک استفاده میشوند.
· معمولاً در اتصال دستگاههای خانگی و روشنایی استفاده میشوند |
کابل ساختمانی (Building Wire) | در ساختمانها برای انتقال برق به سیستمهای روشنایی، پریزها و سایر دستگاههای الکتریکی استفاده میشود. آنها معمولاً دارای عایقهای مقاومی هستند که مانع از خطرات الکتریکی و حرارتی میشوند. |
کابل ابزار دقیق (Instrumentation Cable) | · برای اتصال ابزارهای دقیق و دستگاههای کنترلی در صنایع مختلف استفاده میشود.
· آنها دارای عایقهای خاصی هستند که از تداخل الکتریکی جلوگیری میکنند. |
کابل برق ضد آتش (Fire-Resistant Cable) | · برای استفاده در محیطهای با خطر حریق بالا، مانند بیمارستانها، هتلها، و ساختمانهای با ارزش تاریخی استفاده میشود.
· دارای جزئیات خاصی هستند که از انتشار آتش و گازهای سمی جلوگیری میکنند. |
کابل برق با عایق پلی اتیلن (Polyethylene Insulated Cable) | · دارای عایقی از جنس پلی اتیلن بوده و برای مقاومت در برابر رطوبت و شرایط محیطی سخت مناسب است.
· در برقرسانی بیرونی و زیرزمینی استفاده میشوند. |
کابل برق با عایق PVC (PVC Insulated Cable) | · دارای عایق PVC بوده و مناسب برای کاربردهای داخلی است.
· برای اتصالات دستگاههای خانگی و کاربردهای کمفشار استفاده شوند. |
انواع کابل برق با توضیحات کامل تر و کاربرد + مثال
. کابلهای برق فشار ضعیف
کابلهای برق فشار ضعیف (LV) دستهای از کابلهای برق هستند که برای انتقال جریان الکتریکی با ولتاژ پایین، معمولاً تا ۱۰۰۰ ولت AC (جریان متناوب) و ۱۵۰۰ ولت DC (جریان مستقیم) طراحی شدهاند. این کابلها در طیف گستردهای از کاربردها، از مصارف خانگی گرفته تا کاربردهای صنعتی، مورد استفاده قرار میگیرند و به دلیل ایمنی بیشتر نسبت به کابلهای فشار متوسط و قوی، در محیطهای عمومی و ساختمانها رایجتر هستند.
کاربردهای کابلهای فشار ضعیف:
کابلهای فشار ضعیف در طیف وسیعی از کاربردها مورد استفاده قرار میگیرند، از جمله:
سیمکشی ساختمانهای مسکونی و تجاری: برای روشنایی، پریزها، سیستمهای گرمایشی و سرمایشی، لوازم خانگی و سایر تجهیزات برقی.
تغذیه ماشینآلات و تجهیزات صنعتی: برای اتصال موتورها، دستگاههای CNC، رباتها و سایر تجهیزات صنعتی به منبع تغذیه.
روشنایی معابر و فضاهای عمومی: برای تأمین برق چراغهای خیابانی، پارکها و سایر فضاهای عمومی.
سیستمهای توزیع برق در سطح محلی: برای انتقال برق از پستهای توزیع به مصرفکنندگان.
اتصال تجهیزات الکترونیکی و مخابراتی: برای اتصال دستگاههای صوتی و تصویری، کامپیوترها، تلفنها و سایر تجهیزات الکترونیکی.
سیستمهای کنترل و اتوماسیون صنعتی: برای انتقال سیگنالهای کنترلی بین سنسورها، عملگرها و کنترلرها.
انواع رایج کابلهای فشار ضعیف:
کابل NYY: کابل مفتولی با عایق و روکش PVC، برای سیمکشی ثابت داخل لوله و زیر گچ.
کابل NYM: کابل نیمهافشان با عایق و روکش PVC، برای سیمکشی داخلی ساختمانها.
کابل افشان: کابل با هادی افشان و عایق و روکش PVC، برای اتصال تجهیزات متحرک و جاهایی که نیاز به خمش زیاد است.
کابلهای کواکسیال: برای انتقال سیگنالهای تلویزیونی و رادیویی.
کابلهای زوج به هم تابیده (Twisted Pair): برای شبکههای کامپیوتری و تلفن.
کابلهای برق فشار متوسط (MV)
کابلهای برق فشار متوسط (MV) دستهای از کابلهای برق هستند که برای انتقال جریان الکتریکی با ولتاژ متوسط، معمولاً بین ۱ تا ۳۶ کیلوولت AC (جریان متناوب) طراحی شدهاند. این کابلها نقش مهمی در شبکههای توزیع برق ایفا میکنند و برای انتقال برق از پستهای انتقال به پستهای توزیع و همچنین تغذیه مستقیم صنایع و مصرفکنندگان بزرگ مورد استفاده قرار میگیرند.
کاربردهای کابلهای فشار متوسط:
کابلهای فشار متوسط در موارد زیر کاربرد دارند:
شبکههای توزیع برق شهری و روستایی: برای انتقال برق از پستهای انتقال به پستهای توزیع و سپس به مصرفکنندگان.
تغذیه صنایع بزرگ: برای تأمین برق کارخانهها، معادن، پالایشگاهها و سایر صنایع بزرگ که نیاز به توان الکتریکی بالایی دارند.
تغذیه موتورهای بزرگ: برای اتصال موتورهای الکتریکی با توان بالا به منبع تغذیه.
اتصال نیروگاهها به شبکه برق: برای انتقال برق تولید شده در نیروگاهها به شبکه سراسری.
سیستمهای روشنایی معابر و فضاهای عمومی: برای تأمین برق چراغهای روشنایی در خیابانها، بزرگراهها و پارکها.
مثالهایی از کابلهای فشار متوسط:
کابلهای با عایق XLPE و روکش PVC: این کابلها رایجترین نوع کابلهای فشار متوسط هستند و در کاربردهای عمومی توزیع برق استفاده میشوند.
کابلهای با عایق XLPE و روکش HDPE: این کابلها مقاومت بیشتری در برابر رطوبت و عوامل محیطی دارند و برای دفن مستقیم در زمین مناسب هستند.
کابلهای با شیلد مسی و آرمور: این کابلها برای کاربردهایی که نیاز به حفاظت بیشتر در برابر تداخل الکترومغناطیسی و ضربه دارند، مانند کابلکشی در محیطهای صنعتی سخت، استفاده میشوند.
کابلهای برق فشار قوی (HV)
کابلهای برق فشار قوی (HV) دستهای از کابلهای برق هستند که برای انتقال جریان الکتریکی با ولتاژ بسیار بالا، معمولاً بالاتر از ۳۶ کیلوولت AC (جریان متناوب) طراحی شدهاند. این کابلها نقش حیاتی در انتقال انرژی الکتریکی در فواصل طولانی و تأمین برق صنایع بزرگ و مناطق وسیع ایفا میکنند. به دلیل ولتاژ بسیار بالا، طراحی، ساخت و نصب این کابلها نیازمند رعایت استانداردهای بسیار دقیق و ملاحظات ایمنی ویژه است.
کاربردهای کابلهای فشار قوی:
کابلهای فشار قوی در موارد زیر کاربرد دارند:
خطوط انتقال برق فشار قوی: برای انتقال انرژی الکتریکی در فواصل طولانی بین نیروگاهها و پستهای انتقال.
اتصال نیروگاهها به شبکه برق سراسری: برای انتقال برق تولید شده در نیروگاهها به شبکه برق.
تغذیه صنایع سنگین: برای تأمین برق کارخانههای بزرگ، صنایع فولاد، آلومینیوم، پتروشیمی و سایر صنایعی که نیاز به توان الکتریکی بسیار بالایی دارند.
اتصال پستهای برق فشار قوی به پستهای توزیع: برای انتقال برق از سطح ولتاژ بالا به سطح ولتاژ متوسط و سپس توزیع آن بین مصرفکنندگان.
پروژههای زیردریایی: برای انتقال برق در زیر دریاها و اقیانوسها.
مثالهایی از کابلهای فشار قوی:
کابلهای XLPE با شیلد مسی و روکش HDPE: این کابلها برای دفن مستقیم در زمین و کابلکشی در هوا استفاده میشوند.
کابلهای روغنی (Oil-Filled Cables): این کابلها دارای عایق کاغذی آغشته به روغن هستند و برای ولتاژهای بسیار بالا استفاده میشوند.
کابلهای با آرمور فولادی: این کابلها برای کاربردهایی که نیاز به حفاظت مکانیکی بالا دارند، مانند کابلکشی در معادن و محیطهای صنعتی سخت، استفاده میشوند.
کابلهای زیردریایی: این کابلها ساختار خاصی دارند و برای تحمل فشار آب و شرایط محیطی سخت زیر دریا طراحی شدهاند.
بر چه اساسی کابل برق دسته بندی میشود؟
برای شناخت بهتر انواع سیم و کابل، دستهبندیهای مختلفی بر اساس ویژگیهای گوناگون آنها وجود دارد. در اینجا به مهمترین این دستهبندیها میپردازیم:
۱. سطح ولتاژ:
سیمها و کابلها بر اساس ولتاژ کاری خود به دستههای زیر تقسیم میشوند:
- فشار ضعیف (LV): ولتاژهای تا ۱۰۰۰ ولت AC و ۱۵۰۰ ولت DC. این دسته شامل سیمها و کابلهای مورد استفاده در ساختمانهای مسکونی، تجاری و صنعتی برای
- روشنایی، پریزها و تجهیزات برقی میشود.
- فشار متوسط (MV): ولتاژهای بین ۱ تا ۳۶ کیلوولت. این دسته شامل کابلهای مورد استفاده در شبکههای توزیع برق شهری و صنعتی میشود.
- فشار قوی (HV): ولتاژهای بالاتر از ۳۶ کیلوولت. این دسته شامل کابلهای مورد استفاده در خطوط انتقال برق فشار قوی میشود.
۲. نوع هادی و ساختار آن:
هادی، بخش رسانای جریان الکتریکی در سیم و کابل است. بر اساس جنس و ساختار، هادیها به دستههای زیر تقسیم میشوند:
جنس هادی:
مس (Cu): رایجترین جنس هادی به دلیل رسانایی بالا، انعطافپذیری خوب و مقاومت در برابر خوردگی است.
آلومینیوم (Al): وزن کمتری نسبت به مس دارد اما رسانایی آن کمتر است. معمولاً در خطوط انتقال هوایی و کابلهای فشار قوی استفاده میشود.
ساختار هادی:
مفتولی (Solid): از یک رشته سیم ضخیم تشکیل شده است. برای سیمکشی ثابت و داخل لوله مناسب است.
نیمهافشان (Stranded): از چند رشته سیم نازکتر که به هم تابیده شدهاند تشکیل شده است. انعطافپذیری بیشتری نسبت به مفتولی دارد.
افشان (Flexible): از تعداد زیادی رشته سیم بسیار نازک که به هم تابیده شدهاند تشکیل شده است. بیشترین انعطافپذیری را دارد و برای اتصال تجهیزات متحرک و جاهایی که نیاز به خمش زیاد است مناسب است.
۳. نوع عایق و روکش:
عایق، مادهای است که هادی را از محیط اطراف جدا میکند و از نشتی جریان و برقگرفتگی جلوگیری میکند. روکش، لایه محافظ بیرونی کابل است که از عایق و هادی در برابر عوامل محیطی محافظت میکند. انواع رایج عایق و روکش عبارتند از:
PVC (پلی وینیل کلراید): عایق و روکش رایج برای سیمها و کابلهای فشار ضعیف است. ارزان، مقاوم در برابر رطوبت و مواد شیمیایی است.
XLPE (پلی اتیلن کراس لینک شده): عایق با مقاومت حرارتی بالاتر و خواص الکتریکی بهتر نسبت به PVC است. در کابلهای فشار متوسط و قوی استفاده میشود.
لاستیک (Rubber): انعطافپذیری بسیار بالایی دارد و در کابلهای جوشکاری و کابلهای مخصوص محیطهای سخت استفاده میشود.
۴. نوع حفاظت الکتریکی:
برخی از کابلها دارای لایههای محافظ اضافی برای حفاظت الکتریکی هستند:
شیلد (Shield): یک لایه فلزی (معمولاً مس یا آلومینیوم) است که دور هادی یا دستهای از هادیها قرار میگیرد و از کابل در برابر نویز و تداخل الکترومغناطیسی محافظت میکند. در کابلهای ابزار دقیق و کابلهای مخابراتی استفاده میشود.
آرمور (Armour): یک لایه محافظ مکانیکی است که معمولاً از سیمهای فولادی یا نوارهای فولادی تشکیل شده است و از کابل در برابر ضربه، فشار و سایش محافظت میکند. در کابلهای دفنی و کابلهای مورد استفاده در محیطهای صنعتی سخت استفاده میشود.
۵. نوع حفاظت مکانیکی:
همانطور که در بالا ذکر شد، آرمور نوعی حفاظت مکانیکی است. علاوه بر آرمور، روکش کابل نیز میتواند نقش حفاظتی در برابر عوامل مکانیکی مانند سایش، ضربه و فشار داشته باشد.
سوالات رایج در مورد کابل های برق
سیم و کابل چه تفاوتی با هم دارند؟
سیم معمولاً یک هادی منفرد است که توسط یک لایه عایق پوشانده شده است، در حالی که کابل از دو یا چند سیم عایقشده که در یک غلاف یا روکش محافظ قرار گرفتهاند، تشکیل میشود.
انواع اصلی سیم برق کدامند؟
سیم مفتولی: یک رشته سیم ضخیم با انعطافپذیری کم، مناسب برای سیمکشی ثابت.
سیم افشان: از تعداد زیادی رشته نازک تشکیل شده، انعطافپذیری بالا، مناسب برای اتصال تجهیزات متحرک.
انواع اصلی کابل برق بر اساس ولتاژ کدامند؟
فشار ضعیف (LV): تا ۱۰۰۰ ولت AC، برای مصارف خانگی و صنعتی کوچک.
فشار متوسط (MV): بین ۱ تا ۳۶ کیلوولت، برای شبکههای توزیع برق و صنایع متوسط.
فشار قوی (HV): بالاتر از ۳۶ کیلوولت، برای انتقال برق در فواصل طولانی و صنایع سنگین.
انواع کابل بر اساس نوع هادی کدامند؟
کابل مسی: هادی از جنس مس، رسانایی بالا و انعطافپذیری خوب.
کابل آلومینیومی: هادی از جنس آلومینیوم، وزن کمتر اما رسانایی کمتر نسبت به مس.
کابلهای NYY و NYM چه هستند؟
NYY: کابل مفتولی با عایق و روکش PVC، برای سیمکشی ثابت داخل لوله و زیر گچ.
NYM: کابل نیمهافشان با عایق و روکش PVC، برای سیمکشی داخلی ساختمانها.
کابل شیلددار چیست؟
کابلی که دارای یک لایه فلزی (شیلد) برای محافظت در برابر نویز و تداخل الکترومغناطیسی است.
کابل آرموردار چیست؟
کابلی که دارای یک لایه محافظ مکانیکی (آرمور) برای محافظت در برابر ضربه و فشار است.
چگونه کابل مناسب را انتخاب کنیم؟
انتخاب کابل مناسب بستگی به عوامل مختلفی دارد از جمله:
- سطح ولتاژ مورد نیاز
- جریان مجاز
- شرایط محیطی (دما، رطوبت، مواد شیمیایی)
- نحوه نصب (دفن، هوا، داخل لوله)
- استانداردهای مربوطه
چه استانداردهایی برای کابلها وجود دارد؟
استانداردهای مختلفی مانند IEC، VDE، BS و ISIRI برای کابلها وجود دارد که مشخصات فنی و الزامات ایمنی آنها را تعیین میکنند.
آیا میتوان از یک کابل فشار قوی برای کارهای خانگی استفاده کرد؟
پاسخ: خیر، کابلهای فشار قوی به دلیل ولتاژ بالا و طراحی خاص خود برای کارهای خانگی مناسب نیستند و باید از کابلهای فشار ضعیف استفاده شود.
آیا کابلهای برق قابل تعمیر هستند؟
بله، در برخی موارد میتوان کابلهای آسیبدیده را تعمیر کرد، اما در بسیاری از مواقع تعویض کامل کابل بهتر و ایمنتر است.
تکنولوژی و نحوه اتصال کابل فشارقوی
کلیپ نحوه تولید کابل فشارقوی برق
تولید کابلهای فشار قوی برق یک فرآیند پیچیده و متشکل از چند مرحله است. در اینجا یک بررسی کلی از این فرآیند ارائه شده است:
انتخاب مواد اولیه: مواد اولیه ای که برای تولید کابلهای فشار قوی برق استفاده میشود، باید به طور دقیق انتخاب شود. این مواد ممکن است شامل مس، آلومینیوم، پلیمرها برای عایقها و مواد دیگر باشد که بستگی به نوع کابل دارد.
تولید رساناها: معمولاً از مس یا آلومینیوم برای تولید رساناهای کابل استفاده میشود. این مواد به صورت مفتولهایی با سایز و شکل مشخص تولید میشوند.
عایقها و لایههای محافظتی: برای جلوگیری از اتصالهای کوتاه و محافظت از رساناها، عایقهای مختلفی اعم از PVC، XLPE و غیره بر روی رساناها قرار میگیرند. همچنین، لایههای محافظتی مانند فولاد یا الیاف شیشهای نیز بر روی عایقها قرار میگیرند.
ترکیب عناصر: در این مرحله، رساناها و عایقها به یکدیگر متصل میشوند و لایههای محافظتی بر روی آنها قرار میگیرند.
تست و کنترل کیفیت: پس از تولید، کابلها باید تحت تستهای مختلفی قرار گیرند تا اطمینان حاصل شود که آنها به درستی عمل میکنند و هیچ مشکلی در آنها وجود ندارد.
بستهبندی و توزیع: در نهایت، کابلها بستهبندی میشوند و برای توزیع به مقصد نهایی ارسال میشوند.
این فرآیند تولید کابلهای فشار قوی برق به طور کلی توصیف میشود، اما هر کارخانه ممکن است فرآیند خاص خود را داشته باشد که بستگی به فناوریها و تجهیزات مورد استفاده دارد.
کلام آخر در مورد انواع کابل برق
انواع کابل برق و ساختار متفاوت آنها باعث شده تا کاربرد کابل برق گسترده باشد. با توجه به اینکه در دنیای امروزه استفاده از انرژی الکتریسیته و برق تاثیر زیادی در زندگی انسانها و درآمد آنها دارند. بنابراین بهتر است سیم کشی ساختمان توسط افراد متخصصی انجام شود که با انواع کابل برق و استاندارد های آن آشنایی داشته باشند.