تعریف کابل
به یک یا چند رشته سیم که کنار هم قرار گرفته اند کابل گفته می شود. این رشته سیم ها می توانند به یکدیگر بافته و یا پیچیده شوند و محیط اطراف آن ها توسط موادی که عایق هستند پوشانده می شود. در تولید کابل برق با توجه به ساختار و نوع استفاده کابل لایه های حفاظتی مختلفی استفاده می‌گردد اما به صورت عمومی تمامی کابل ها دارای عایق و روکش هستند. عایق بخشی از کابل برق است که مانع هدایت جریان برق بوده و بایستی الزامات خاصی در تولید آن رعایت گردد.
در صنعت برق زمانی از کابل استفاده می شود که بخواهیم جریان برق را در مسیری هدایت نماییم. حال این مسیر و همچنین کارایی صنعت مورد نظر ما، جنس هادی کابل، جنس غلاف کابل، نوع هادی ها و خیلی دیگر از پارامترها را مشخص می نماید. در این مقاله سعی بر آن است به توضیحاتی در مورد همه مشخصات کابل بپردازیم.
کاربرد انواع کابل
در صنعت برق بخش بسیار بزرگی از توزیع انرژی الکتریکی، به ویژه در کابل فشار ضعیف بوسیله کابل برق انجام می‌گیرد. البته برای انتقال انرژی الکتریکی کابل فشار متوسط و کابل برق فشار قوی نیز در برخی موارد از کابل های مخصوص استفاده می شود. کاربرد کابل ها در تاسیسات الکتریکی بسیار وسیع و دارای اهمیت زیادی است. این مورد یکی از عوامل تعیین کننده قیمت کابل به شمار می آید.
این کابل ها جهت عبور جریان بار و تغذیه توان مورد استفاده قرار می‌گیرند. به کابل های با ولتاژ بیش از ۱۰۰۰ ولت کابل های فشار متوسط و به کابل های با ولتاژ نامی ۱۰۰۰ ولت یا کمتر کابل فشار ضعیف می‌گویند. اغلب کابل های فشار متوسط جهت ولتاژهای ۲۰ کیلو ولت در پست های فوق توزیع و انتقال مورد استفاده قرار می گیرد.
در کابل های فشار ضعیف مطابق با استاندارد VDE آلمان، رنگ عایق رشته های آن باید به ترتیب خاکستری روشن، سیاه، قرمز، آبی و سیاه باشد. کابل های دو رشته ای فقط دو رنگی که اول گفته شده را دارا هستند و کابل های پنج رشته ای از هر پنج رنگ استفاده خواهند کرد. در کابل‌ه ای فشار ضعیف چهار رشته‌ای، معمولاً سطح مقطع سه رشته از سیم ها با هم مساوی ست و سطح مقطع هادی چهارم تقریباً نصف هادی های دیگر (یا کمی کوچک تر) ساخته می‌شود.
تقسیم بندی کابل بر اساس هادی
در ابتدا بهتر است توضیح مختصری در مورد هادی کابل ها ارائه دهیم. در وافع می توان گفت هادی کابل همان قسمتی از کابل است که وظبفه انقال و هدایت جریان الکتریکی را بر عهده دارد. جنس هادی ها به طور معمول از مس یا آلومینیوم می باشد زیرا بهترین رسانای جریان الکتریکی این دو فلز محسوب می شوند. نوع قرار گیری این هادی در کنار یکدیگر می تواند به صورت افشان یا عمان چند رشته ای، مفتولی، تک رشته ای، گرد یا مثلثی باشد.
هادی کابل ها را با حروف یا نشانه های اختصاری استاندارد خود در سراسر جهان نمایش می دهند که در زیر به برخی از آن ها اشاره می کنیم:
R: هادی گرد
E: هادی مفتولی تک رشته ای
S: هادی مثلثی
M: هادی افشان یا چند رشته ای
علاوه بر حروف اختصاری ذکر شده در بالا چند حروف دیگر هم هستند که نوع کابل ها بر اساس استاندارد VDE آلمان دسته بندی شده اند:
N: کابل با هادی مسی
NA: کابل با هادی آلومینیوم
Y: علامت عایق پرتو دور می باشد
H: علامت ورق متالیزه می باشد
T: سیم تحمل کننده در کابل کشی هوایی
مشخصه های تعداد رشته های کابل
سایز سیم ها و کابل ها بر حسب سطح مقطع طبقه بندی شده و به شرح زیر است:
۰٫۵ – ۰٫۷۵ – ۱ – ۱٫۵ – ۲٫۵ – ۴ – ۶ – ۱۰ – ۱۶ – ۲۵ – ۳۵ – ۵۰ – ۷۰ – ۹۵ – ۱۲۰ – ۱۵۰ – ۱۸۵ – ۲۴۰ – ۳۰۰ – ۴۰۰ – ۵۰۰
برای مشخص نمودن یک کابل یا سیم ابتدا تعداد رشته و سپس سطح مقطع سیم از هادیها را ذکر می کنند مانند:
کابل ۴×۲ که یعنی کابلی که دو رشته هادی به سطح مقطع ۴ دارد.
اولین عدد از سمت چپ در سایز هر کابل نشان دهنده تعداد رشته سیم داخل آن می باشد که در زیر به توضیحات آن ها می پردازیم:
کابل دو رشته: اگر مصرف‌کننده جریان الکتریکی تک فاز باشد و ارت نیز نداشته باشیم از کابل دو رشته استفاده می‌کنیم.
کابل سه رشته: اگر مصرف‌کننده جریان الکتریکی تک فاز باشد و ارت نیز داشته باشیم از کابل سه رشته استفاده می‌کنیم.
کابل چهار رشته: اگر مصرف‌کننده جریان الکتریکی سه فاز باشد و ارت نیز نداشته باشیم از کابل چهار رشته استفاده می‌کنیم.
کابل پنج رشته: اگر مصرف‌کننده جریان الکتریکی سه فاز باشد و ارت و نول داشته باشیم از کابل پنج رشته استفاده می‌کنیم.
تقسم بندی کابل ها از نظر کاربرد
از نظر کاربرد نیز کابل ها انواع متفاوتی دارند. در حقیقت کابل ها از نظر کاربرد به ۲ دسته کابل های مسلح که به منظور تحمل ضربه ها، فشار ، نفوذ رطوبت و سایر عوامل دارای محافظ اند و دیگر کابل های غیر مسلح که فاقد محافظ اند تقسیم بندی می کنند.
عايق کابل: متناسب با نوع مصرف عايق كابل از مواد مختلف ساخته خواهد شد که اين مواد عبارتند از:
- كاغذ هاي آغشته به روغن هاي مخصوص
- مواد لاستيكي
- PVC
می توان گفت پر مصرف ترین عایق کابل ها در واقع همان PVC می باشد که آن را پروتودور نیز می نامند. نوع دیگری از این مواد PET نام دارد که آن ها هم برای عایق کابل استفاده می شوند. این دو نوع ماده کاملا شبیه هم هستند با این تفاوت که عایق های PVC نسوز و عایق های PET قابل اشتعال هستند.
الزامات انتخاب کابل برق
هر کابل برق با سطح مقطع معین قادر به انتقال جریان مشخصی از خود می باشد که اگر از آن حد بیشتر گردد، باعث کوتاه شدن عمر و یا سوختن کابل برق و بروز حوادثی خواهد شد. لذا در طراحی تاسیسات الکتریکی یک ساختمان و یا یک سیستم باید سه اصل زیر رعایت شود:
- جریان برق از حد مجاز جریان کابل برق تجاوز نکند.
- افت ولتاژ نباید بیشتر از حد مجاز گردد.
- درباره سطح مقطع انتخاب شده از نظر افت توان، محاسبات اقتصادی صورت گیرد.
