انواع سیم و کابل و انتخاب مناسب
آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که چگونه انواع سیم برق و کابل‌ها در خانه شما برق را به انواع دستگاه‌ها و تجهیزات منتقل می‌کنند؟ سیم برق یک نقش بسیار حیاتی در سیستم‌های الکتریکی دارد و انتخاب درست آن برای هر پروژه می‌تواند تفاوت مهمی ایجاد کند.
سیم برق معمولاً از موادی مانند مس و آلومینیوم ساخته می‌شود که برق را به قسمت‌های مختلف خانه یا ساختمان شما منتقل می‌کند. انواع مختلفی از سیم برق وجود دارد که بر اساس نیازهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله سیم‌های خشک، مفتولی، و با عایق‌های مختلف.
در زیر با انواع مختلف سیم برق خانگی آشنا شوید تا بتوانید گزینه مناسبی برای پروژه‌های برقی خود انتخاب کنید. این مطلب به شما کمک خواهد کرد تا با مفاهیم اساسی مرتبط با سیم برق آشنا شوید و بهترین تصمیم را برای پروژه‌های خود بگیرید.
انواع سیم
سیم برق مفتولی:
سیم برق مفتولی که به نام‌های سیم خشک یا تک‌لایه نیز شناخته می‌شود، یکی از پرکاربردترین انواع سیم‌های الکتریکی در صنعت برق است. این نوع سیم از یک رشتهٔ واحد مسی یا آلومینیومی تشکیل شده است که با یک لایه عایق پلاستیکی یا PVC پوشیده شده است. به دلیل ساختار تک‌رشته‌ای، سیم مفتولی نسبت به سیم‌های چند رشته‌ای (مانند سیم افشان) مقاومت بیشتری در برابر خوردگی، پوسیدگی و فرسایش دارد. این ویژگی‌ها باعث می‌شود سیم مفتولی برای کاربردهایی که نیاز به سیم‌های ثابت و با دوام دارند، مناسب باشد. از جمله مهم‌ترین کاربردهای سیم مفتولی می‌توان به استفاده در تابلوهای برق، سیم‌کشی داخلی ساختمان‌ها، اتصالات الکتریکی ثابت و سیستم‌های توزیع برق اشاره کرد.
از لحاظ مشخصات فنی، سیم برق مفتولی دارای ولتاژ کاری استاندارد بین 300 تا 500 ولت است. این سیم‌ها در اندازه‌های مختلف با سطح مقطع‌های متنوع از 1.5 تا 240 میلی‌متر مربع تولید می‌شوند که انتخاب اندازه مناسب به میزان جریان مورد نیاز و طول مسیر بستگی دارد. از دیگر ویژگی‌های سیم مفتولی می‌توان به پایداری حرارتی و مکانیکی خوب، عایق‌بندی مناسب و مقاومت در برابر شرایط محیطی سخت اشاره کرد. این سیم‌ها همچنین به دلیل ساختار ساده‌تر و هزینه‌های کمتر تولید، قیمت پایین‌تری نسبت به سیم‌های افشان دارند و به همین دلیل گزینه‌ای اقتصادی و مقرون به صرفه برای بسیاری از پروژه‌های الکتریکی محسوب می‌شوند.
سیم برق افشان
سیم برق افشان به دلیل ساختار چندرشته‌ای خود، نسبت به دیگر انواع سیم‌ها، از جمله سیم مفتولی، بسیار نرم و انعطاف‌پذیرتر است. این ویژگی باعث می‌شود که سیم افشان به راحتی در محیط‌هایی با پیچیدگی‌های زیاد و نیاز به انحنای زیاد مورد استفاده قرار گیرد. به همین دلیل، این نوع سیم به‌ویژه در سیم‌کشی داخلی ساختمان‌ها، اتصالات بین تجهیزات برقی، و دستگاه‌هایی که نیاز به جابجایی و حرکت دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. انعطاف‌پذیری بالای سیم افشان از این جهت حائز اهمیت است که می‌تواند از شکستن یا آسیب‌دیدگی سیم در محیط‌هایی که فشار مکانیکی و حرکات زیادی وجود دارد، جلوگیری کند.
از نظر مشخصات فنی، سیم برق افشان نیز همانند سیم مفتولی دارای سطح مقطع‌های متنوعی است که انتخاب آنها بستگی به جریان مورد نیاز و شرایط کاربری دارد. ولتاژ کاری این سیم‌ها معمولاً در بازه 300 تا 500 ولت قرار دارد، بنابراین در خرید سیم افشان باید به ولتاژ مجاز و سطح مقطع مناسب توجه ویژه‌ای داشت. سیم‌های افشان معمولاً با عایق‌های پلاستیکی یا PVC پوشیده می‌شوند که علاوه بر محافظت از سیم در برابر عوامل محیطی، امنیت الکتریکی مناسبی را نیز فراهم می‌کند. به دلیل ساختار چندرشته‌ای، سیم‌های افشان ممکن است نسبت به سیم‌های مفتولی مقاومت الکتریکی بیشتری داشته باشند، اما انعطاف‌پذیری و کاربرد گسترده آنها در محیط‌های مختلف این ویژگی را جبران می‌کند.
سیم برق نیم افشان
سیم برق نیم افشان نوعی سیم الکتریکی است که ویژگی‌های آن بین سیم مفتولی و سیم افشان قرار می‌گیرد. این نوع سیم از چندین رشتهٔ سیم نازک تشکیل شده است، اما تعداد رشته‌ها کمتر از سیم افشان است. این ترکیب باعث می‌شود که سیم نیم افشان انعطاف‌پذیری بیشتری نسبت به سیم مفتولی داشته باشد، در حالی که همچنان مقاومت مکانیکی و دوام بیشتری نسبت به سیم افشان دارد. این ویژگی‌ها، سیم نیم افشان را به گزینه‌ای مناسب برای کاربردهایی تبدیل می‌کند که نیاز به تعادل بین انعطاف‌پذیری و استحکام دارند.
از نظر مشخصات فنی، سیم نیم افشان نیز می‌تواند با سطح مقطع‌های مختلف و ولتاژهای کاری مشابه سیم‌های مفتولی و افشان تولید شود. این سیم‌ها معمولاً در سیم‌کشی‌های داخلی ساختمان‌ها، تابلوهای برق، اتصالات الکتریکی، و جاهایی که نیاز به سیم‌هایی با انعطاف‌پذیری متوسط و مقاومت مناسب در برابر خوردگی و فرسایش دارند، استفاده می‌شوند. همچنین، سیم نیم افشان به دلیل ویژگی‌های میانه‌رو خود، می‌تواند گزینه‌ای اقتصادی و عملی برای کاربردهای متنوع باشد، جایی که نیاز به سیمی با انعطاف‌پذیری بیشتر از مفتولی ولی مقاوم‌تر از افشان است.
سیم ارت
سیم ارت (Earth wire) یکی از اجزای مهم در سیستم‌های الکتریکی است که نقش حیاتی در ایمنی و عملکرد صحیح این سیستم‌ها ایفا می‌کند. این سیم معمولاً از جنس مس بسیار خالص ساخته می‌شود، زیرا مس به دلیل مقاومت اهمی پایین، رسانای بسیار خوبی است و به‌طور مؤثری می‌تواند جریان الکتریکی اضافی یا خطا را به زمین منتقل کند. یکی از ویژگی‌های ظاهری سیم ارت، پوشش زرد و سبز آن است که به‌صورت استاندارد برای شناسایی این نوع سیم به کار می‌رود. این رنگ‌بندی مشخصه‌ای است که به افراد کمک می‌کند تا سیم ارت را به‌راحتی از سایر سیم‌ها تشخیص دهند.
وجود سیم ارت در سیم‌کشی ساختمان‌ها و تجهیزات الکتریکی بسیار ضروری است، زیرا به حفظ ایمنی کاربران و تجهیزات کمک می‌کند. سیم ارت با هدایت جریان الکتریکی اضافی یا ناخواسته به زمین، خطرات ناشی از برق‌گرفتگی یا آتش‌سوزی را کاهش می‌دهد. این جریان‌ها ممکن است به‌علت خطاهای الکتریکی، نفوذ رطوبت، یا تماس ناخواسته با سیم‌های برق ایجاد شوند. به همین دلیل، سیم ارت به‌عنوان یکی از اجزای کلیدی در سیستم ارتینگ (Earthing system) شناخته می‌شود. این سیستم، به‌ویژه در صنایع، ساختمان‌های تجاری، و مسکونی برای تأمین ایمنی و حفاظت الکتریکی ضروری است و اطمینان می‌دهد که در صورت بروز خطا، جریان اضافی به‌صورت امن و کنترل‌شده‌ای به زمین منتقل می‌شود.
سیم نایلون
سیم نایلون یکی دیگر از انواع سیم‌های الکتریکی است که به‌طور گسترده در صنعت ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع سیم از چسبیدن دو سیم نازک ساخته شده و اغلب برای کاربردهای سبک و غیرصنعتی طراحی شده است. سیم نایلون به دلیل ساختار ساده و استفاده از مواد با کیفیت پایین‌تر نسبت به سیم‌های دیگر، قدرت مکانیکی و الکتریکی کمتری دارد. این خصوصیت باعث می‌شود که سیم نایلون برای کاربردهای سنگین یا در محیط‌های صنعتی مناسب نباشد.
در ساختمان‌سازی، سیم نایلون عمدتاً برای سیم‌کشی‌های داخلی، مدارهای روشنایی، و کاربردهای مشابه به کار می‌رود. به‌علت قدرت ضعیف‌تر و ظرفیت انتقال جریان محدود، استفاده از این سیم در مدارهایی که نیاز به جریان‌های بالا یا تحمل بارهای سنگین دارند، توصیه نمی‌شود. با این حال، سیم نایلون به دلیل قیمت پایین‌تر و سهولت نصب، به‌خصوص در پروژه‌های مسکونی کوچک و موقت، محبوب است. این سیم‌ها معمولاً با روکش نایلونی عرضه می‌شوند که علاوه بر حفاظت از سیم‌های داخلی، به شناسایی آسان‌تر و جلوگیری از تداخل‌های الکتریکی کمک می‌کند. به‌طور کلی، سیم نایلون برای کاربردهای سبک و غیرباربر مناسب است و باید با توجه به محدودیت‌های آن در انتخاب و استفاده از آن دقت شود.
سیم لاکی
سیم لاکی، که به عنوان سیم ترانس نیز شناخته می‌شود، نوعی سیم است که از یک رشته هادی مسی یا آلومینیومی تشکیل شده و با یک لایه عایق بسیار نازک پوشیده شده است. این عایق معمولاً از مواد لاکی یا پلاستیکی خاصی ساخته می‌شود که علاوه بر عایق‌بندی، ضخامت کمی دارد و به همین دلیل به این سیم‌ها “سیم لاکی” گفته می‌شود. یکی از ویژگی‌های برجسته این نوع سیم، نازکی و حجم کم آن است که امکان استفاده در فضاهای محدود و بهینه‌سازی مصرف مواد را فراهم می‌کند.
سیم لاکی به‌طور گسترده در سیم‌پیچی موتورها، ژنراتورها، و ترانسفورماتورها استفاده می‌شود. دلیل این کاربرد وسیع، ویژگی‌های خاص این سیم است که شامل هدایت الکتریکی بالا و عایق‌بندی کارآمد در حجم کم است. در موتورهای الکتریکی و ترانسفورماتورها، سیم لاکی نقش اصلی را در ایجاد میدان مغناطیسی و انتقال انرژی بازی می‌کند. عایق نازک این سیم‌ها اجازه می‌دهد تا تعداد بیشتری از دورها یا پیچ‌ها در سیم‌پیچی قرار گیرد که به بهبود کارایی و عملکرد دستگاه‌ها کمک می‌کند. همچنین، به دلیل نازکی و انعطاف‌پذیری بالای سیم لاکی، این سیم‌ها می‌توانند به‌صورت بسیار دقیق و منظمی در سیم‌پیچی‌های پیچیده قرار گیرند، که این ویژگی برای دستگاه‌های الکترومغناطیسی و الکتریکی حیاتی است.
انواع کابل برق صنعتی
از نظر فشار و سطح ولتاژ نیز می توان کابل های برق را به گروه های مختلفی با کاربردهای متنوع تقسیم بندی کرد که مهم ترین آنها به شکل زیر هستند:
کابل فشار قوی
کابل‌های فشار قوی، که برای تحمل ولتاژهای بالاتر از ۳۶۰۰۰ ولت طراحی شده‌اند، معمولاً از هادی‌های مسی یا آلومینیومی و عایق‌های XLPE (پلی اتیلن متقابل) ساخته می‌شوند. این کابل‌ها می‌توانند ولتاژهایی تا حداکثر ۲۳۰۰۰۰ ولت را تحمل کنند و در خطوط انتقال برق با ولتاژهای بالا مورد استفاده قرار می‌گیرند. عایق XLPE به کمک خط CCV که تحت کنترل کامپیوتر عمل می‌کند، بر روی هادی‌های کابل اعمال می‌شود. این عایق باید کاملاً یکدست و یکنواخت باشد و از هر گونه ناخالصی و خلل عاری باشد تا عملکرد بهینه کابل تضمین شود.
عایق XLPE به دلیل خاصیت شیمیایی و فیزیکی خود تمایل زیادی به جذب آب و بخار دارد، که این مسئله می‌تواند به کاهش مقاومت الکتریکی عایق منجر شود، بنابراین کنترل کیفیت عایق برای جلوگیری از این مشکلات بسیار مهم است.
برای ولتاژهای بسیار بالا، کابل‌های فوق فشار قوی با علامت EHV شناخته می‌شوند و توان تحمل جریان برق تا ۴۰۰۰۰۰ ولت را دارند. این کابل‌ها برای انتقال انرژی الکتریکی در مسافت‌های طولانی و در شبکه‌های برق‌رسانی بزرگ به کار می‌روند و به دلیل توانایی‌شان در تحمل ولتاژهای بسیار بالا، نقش کلیدی در انتقال انرژی در مقیاس‌های وسیع ایفا می‌کنند. این کابل‌ها به دلیل طراحی خاص و عایق‌های پیشرفته، اطمینان از انتقال ایمن و پایدار برق در شرایط مختلف را فراهم می‌آورند.
کابل فشار متوسط
کابل‌های فشار متوسط، همانند کابل‌های فشار قوی، به طور معمول از عایق‌های XLPE (پلی اتیلن کراس لینک شده) و هادی‌های مس یا آلومینیوم ساخته می‌شوند، اما ویژگی اصلی آنها در سطح ولتاژ آنها است که کمتر از ۳۶۰۰۰ ولت می‌باشد. این کابل‌ها به دلیل توانایی در تحمل ولتاژهای متوسط، برای انتقال و توزیع برق در سیستم‌های برق‌رسانی شهری و صنعتی استفاده می‌شوند. در مقایسه با کابل‌های فشار قوی که برای ولتاژهای بالاتر طراحی شده‌اند، کابل‌های فشار متوسط به طور معمول در سیستم‌های توزیع برق مورد استفاده قرار می‌گیرند و به عنوان بخشی از شبکه‌های برق‌رسانی شهری و همچنین در صنایع مختلف نقش کلیدی دارند.
کابل‌های فشار متوسط معمولاً در محیط‌های شهری و صنعتی نصب می‌شوند و به دلیل طراحی مناسب برای تحمل ولتاژهای میان‌برد، قابلیت انتقال برق با کارایی بالا و ایمنی را فراهم می‌آورند. این کابل‌ها به دلیل عایق‌های با کیفیت بالا و ساختار مقاوم در برابر شرایط محیطی و الکتریکی، قابلیت اطمینان و دوام لازم را برای شبکه‌های توزیع برق ارائه می‌دهند. استفاده از کابل‌های فشار متوسط در زیرساخت‌های برق، به تأمین پایدار و مؤثر انرژی الکتریکی در مناطق مختلف کمک می‌کند و از این رو، برای کاربردهای مختلف در صنعت و شهرها بسیار مهم و ضروری هستند.
کابل فشار ضعیف
کابل فشار ضعیف به دسته ای از کابل های برق گفته می شود سطح ولتاژ ۶۰۰ تا ۱۰۰۰ ولت را تحمل می کنند و شامل انواع کابل های مسی و آلومینیومی هستند که با پلیمرهای مختلف عایق شده اند. این کابل ها کاربردهای مختلفی در انتقال انرژی برق از جمله ایجاد روشنایی و انتقال نیروی متحرکه به الکتروموتورها دارند.
کابل های فشار ضعیف بر اساس نوع استفاده ای که از آنها می شود می توانند به انواع مختلفی تقسیم شوند که شامل کابل های ضد آتش (برای محیط های حساس که اطفا حریق بسیار مهم است)، کابل های مقاوم در برابر شعله (برای محیط های با احتمال آتش سوزی بالا)، کابل های با غلاف سربی، کابل های مسلح (ایجاد حفاظت الکتریکی)، کابل های بدون هالوژن و تعدادی دیگر از کابل ها هستند.
• کابل های فشار ضعیف دارای سطوح ولتاژ ۳۰۰/۳۰۰, ۳۰۰/۵۰۰, ۴۵۰/۷۵۰ و ۶۰۰/۱۰۰۰ ولت می باشند.
کابل ساختمانی
کابل های ساختمانی وظیفه تقسیم برق در ساختمان را بر عهده دارند که دارای ساختارهای متفاوتی هستند. از مهم ترین ساختارهای کابل ساختمانی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
کابل انعطاف پذیر (Flexible) که هادی آن باید از نوع Flexible باشد و عایق آن نیز از نوع PVC یا Rubber است که عایق پی وی سی آن می تواند ۷۰ درجه یا ۹۰ درجه سلسیوس باشد.
کابل Heat Resistant نوع دیگری از کابل ساختمان است که هادی آن Flexible خواهد بود و عایق آن از Silicon Ruber است. این کابل ها تحمل حرارت تا دمای ۱۸۰ درجه را خواهند داشت و برای بالا بردن مقاومت آن در برابر صدمات مکانیکی از روکش Class Fiber Braid استفاده می شود.
کابل ابزار دقیق
کابل‌های ابزار دقیق نوع خاصی از کابل‌های برق هستند که برای انتقال سیگنال‌های آنالوگ و دیجیتال در سیستم‌های کنترلی و اندازه‌گیری طراحی شده‌اند. این کابل‌ها معمولاً در ولتاژهای پایین، معمولاً بین ۲۴ تا ۱۱۰ ولت، استفاده می‌شوند و به دلیل دقت و حساسیت بالا در انتقال داده‌ها، باید از کیفیت بالایی برخوردار باشند. آنها برای اتصال به سنسورها، دستگاه‌های اندازه‌گیری، و کنترل‌کننده‌ها به کار می‌روند و معمولاً دارای ویژگی‌هایی نظیر شیلدینگ مناسب برای جلوگیری از تداخل الکترومغناطیسی و نویز هستند.
ویژگی‌های مهم کابل‌های ابزار دقیق شامل مقاومت بالا در برابر نویز و تداخلات الکترومغناطیسی، انعطاف‌پذیری برای نصب در فضاهای مختلف، و دقت در انتقال سیگنال‌ها می‌باشد. این کابل‌ها در صنایع مختلف مانند نفت و گاز، پتروشیمی، و تولید صنعتی استفاده می‌شوند و نقش حیاتی در تضمین عملکرد صحیح و پایدار سیستم‌های کنترلی دارند. به این ترتیب، استفاده از کابل‌های ابزار دقیق با کیفیت، برای حفظ دقت و کارایی سیستم‌های کنترلی و اندازه‌گیری، امری ضروری است.
کابل برق ضد آتش
کابل‌های برق ضد آتش برای تأمین ایمنی در شرایط آتش‌سوزی طراحی شده‌اند و نقش حیاتی در سیستم‌های اضطراری ایفا می‌کنند. این کابل‌ها به گونه‌ای ساخته شده‌اند که در برابر حرارت و شعله مقاوم باشند و در صورت وقوع آتش، قادر به حفظ عملکرد خود برای مدت زمان معین هستند. یکی از ویژگی‌های کلیدی این کابل‌ها این است که نمی‌توانند آتش را گسترش دهند و در حین آتش‌سوزی، از خود دود سمی تولید نمی‌کنند. این ویژگی‌ها آنها را به انتخابی مناسب برای اماکن عمومی، ساختمان‌های بلند، و تأسیسات حیاتی تبدیل می‌کند.
کابل‌های ضد آتش معمولاً با عایق‌ها و پوشش‌های ویژه‌ای ساخته می‌شوند که توانایی تحمل دماهای بالا را دارند و از آسیب دیدن کابل در شرایط آتش‌سوزی جلوگیری می‌کنند. این کابل‌ها علاوه بر اینکه برای حفاظت در برابر آتش طراحی شده‌اند، باید در برابر دماهای بالا، آسیب مکانیکی، و شرایط محیطی سخت نیز مقاوم باشند تا عملکرد سیستم‌های اضطراری و ایمنی در برابر آتش به درستی حفظ شود. به این ترتیب، استفاده از کابل‌های ضد آتش به عنوان بخشی از استراتژی‌های ایمنی ساختمان و تاسیسات، می‌تواند به طور قابل توجهی خطرات ناشی از آتش‌سوزی را کاهش دهد.
8 دستورالعمل انتخاب کابل
پیروی از این هشت دستورالعمل سیم/کابل برق به شما کمک می کند تا نیازهای منحصر به فرد خود را تا کوچکترین جزئیات برآورده کنید:
دوام مکانیکی
عملکرد الکتریکی
انعطاف پذیری
مقاومت در برابر حرارت، شعله و سرما
مقاومت در برابر خوردگی
پردازش پذیری
قیمت
دسترسی
انتخاب کابل مناسب برای مصارف مختلف
جدول محاسبه سطح مقطع سیم و کابل
برای این که بتوان به راحتی سطح مقطع مناسب برای سیم و کابل را پیدا کرد، جدولی ارائه شده است که براساس مسافت و جریان، مناسب ترین سطح مقطع سیم و کابل در آن مشخص شده است.
در جدول زیر، دو ستون اول و دوم از سمت چپ که با رنگ زرد مشخص شده اند، به سطح مقطع های کابل آلومینیومی و مسی مربوط می شوند.
اعداد ردیف اول که با رنگ آبی مشخص شده است، مربوط به مسافت و طول کابل است که بر حسب متر ذکر شده است.
اعدادی که در کل سطح جدول و در خانه های بنفش رنگ قرار گرفته اند، جریان مجاز یک کابل را نشان می دهند که به ازای طول و سطح مقطع در نظر گرفته می شود.
به عنوان مثال، طبق این جدول و خانه زرد رنگی که در آن مشخص شده است، یک کابل مسی با سطح مقطع ۱۰ میلی متر مربع با یک کابل آلومینیومی با سطح مقطع ۱۶ میلی متر مربع، هر دو می توانند در مسافت ۱۰۰ متری جریانی معادل ۵۰ آمپر را از خود عبور دهند.
