سیم و کابل

از اصلی ترین تجهیزات برقی ساختمان می توان به سیم و کابل برق اشاره کرد که مسیرهای عبور جریان الکتریکی می باشند و اساس و پایه ساختمان سازی محسوب می شوند بنابراین باید در انتخاب این محصولات نهایت دقت را به کار برد و از سیم و کابل هایی استفاده کرد که هم هادی خوبی برای جریان برق باشند و هم روکش عایق آنها به گونه ای درست از آسیب رسیدن به مغزی سیم ها و کابل ها جلوگیری کند و همچنین خطرات ناشی از خروج جریان برق از هادی را خنثی نماید.

سیم ها و کابل ها دارای سطح مقطع های مختلف، انواع عایق و کاربردهای متنوعی می باشند که هرکدام می توانند در شرایط خاصی مورد استفاده قرار گیرند. به صورت کلی سیم برق تشکیل شده از هادی مسی و روکشی به عنوان عایق می باشد که از هادی در برابر نشتی، برق گرفتگی و سایر عوامل محیطی محافظت می کند حال اگر روی این عایق لایه دیگری مثل شیلد، آرمور و اسکرین قرار بگیرد یا در واقع دارای غلاف بیرونی باشد کابل نامیده می شود. در تعریفی ساده کابل دارای هادی با دو روکش عایق و غلاف بیرونی در انواع مختلف است. در ادامه به معرفی انواع سیم، انواع کابل برق و اطلاعاتی که لازم است در رابطه با این تجهیزات بدانید می پردازیم پس با ما همراه باشید :

سیم برق

به طور کلی سیم ها هادی های الکتریسیته ای هستند که برای انتقال جریان الکتریکی از محلی به محل دیگر و برای ارتباط بین دستگاه های مختلف استفاده می شوند، عامل انتقال جریان الکتریکی در سیم ها فلز رسانای جریان می‌باشد. سیم و کابل از بخش های مختلفی به نام هادی (از جنس مس، آلومینیم و یا مس قلع اندود) عایق، حفاظ، زره فلزی، روكش جداكننده، پوشش میانی و روكش نهایی تشكیل شده اند. هادی به کار رفته در سیم برق می تواند از فلزهای رسانای مختلفی ساخته شود به طور مثال مس یا آلومینیوم ولی فلز مس در تولید انواع سیم و کابل بیشترین کاربرد را دارد زیرا هم حجم کمتری دارد و هم هدایت بهتری نسبت به فلزات دیگر دارد.

انواع مختلف سیم برق بر اساس نوع هادی

سیم برق مفتولی

سیم برق مفتولی به صورت یک لایه مسی یا یک نوار رشته ای است که به نوع خشک نیز معروف بوده و به دلیل قابلیت فرم دهی داخل تابلو های برق کاربرد دارد. استفاده از این نوع مفتولی در جاهایی که نیاز به نصب دائم و حرکت ندارند مناسب است و این نوع از سیمها در اکثر مواقع به وسایل اضافی مثل سرسیمها برای اتصال احتیاج ندارند ولی احتمال شکسته شدن آنها در اثر جابجایی و حرکت زیاد وجود دارد. هادی در آنها از مس استاندارد شده با پوششی از پی .وی.سی ساخته شده است.

سیم برق افشان

سیم افشان از تعداد زیادی رشته های نازک مسی به هم تابیده شده تشکیل شده است که به سیم های نرم معروفند و دارای قابلیت انعطاف بالایی می باشند که در سیمکشی ساختمان کاربرد دارند. ساختمان این نوع سیم ها مانند سیمهای مفتولی و نیمه افشان است و قابلیت انعطاف آنها نسبت به نوع نیمه افشان بیشتر است.

سیم نیمه افشان

ساختمان این سیم برق بین سیمهای مفتولی و افشان است یعنی تعداد رشته های آن از نوع افشان کمتر است و کاربرد آن مشابه سیمهای مفتولی است. فقط درمواردی که نیاز به انعطاف بیشتر نسبت به سیمهای مفتولی است، از این مدل استفاده می شود.

انواع مختلف سیم برق با حروف اختصاری

معمولا جنس هادی ها ، عایق و نوع کاربرد سیم و کابل ها را با حروف مشخصی که درروی روکش خارجی آن ها نوشته می شود، نشان می دهند به طوری که هر حرف معنی خاص خود را دارد. در جدول زیر جهت اطلاع تعدادی از این حروف آمده است.

موارد مصرفحروف مشخصه
نوع تک لا با روکش پلاستیک برای سیم کشی ساختمانNYA
نوع افشان با روکش پلاستیک برای سیم کشی ساختمانNYAF
نوع مخصوص با روکش پلاستیک برای سیم کشی ساختمانNSYA
نوع مقاوم در مقابل رطوبتNYM
سیم با روکش پلاستیک مخصوص برای روشنایی و لوازم خانگیNYZ
سیم برای مصرف لوستر و چراغ هاNYFA
نوع دو رشته ای برای مصرف روشنایی(دولا)NYFAZ
نوع مکالمه و خبریY
نوع کواکسیالT

در جدول هر یک از حروف مفهوم به خصوصی دارند مثلا N  علامت سیم و کابل مسی است که طبق استانداردVDE  آلمان ساخته شده باشد. Y به معنی سیم و کابل با عایق پرتو دور و روکش پی وی سی است. S و Zعلامت سیم های مخصوص ، F  علامت سیم های نرم ، A  برای سیم کشی داخل لوله ها و M به مفهوم سیم های مقاوم در مقابل رطوبت است. در ادامه به معرفی موارد مصرف انواع سیم بر اساس نام مختصر آنها می پردازیم :

سیم برق (NYA)

سیم مسی تک لایه نرم با روکش پلاستیک به رنگ های سبز، زرد ، سیاه، آبی و قهوه ای

مورد مصرف : نصب ثابت در محل های خشک و در داخل لوله پی وی سی و فولادی و همچنین باید بدانید استفاده از این نوع سیم در زیر گچ مجاز نیست.

سیم برق (NYAF)

سیم افشان که در آن رشته های نازک سیم مسی به هم تابیده شده با روکش پلاستیک به رنگ های سبز، زرد ، سیاه، آبی و قهوه ای

مورد مصرف : نصب بدون حرکت در محل های خشک و در داخل لوله ی پی وی سی یا فولادی و همچنین استفاده از این نوع سیم در زیر گچ مجاز نیست.

سیم برق (NYM)

سیم های مسی یک لایه با عایق پی وی سی و مقاوم در مقابل رطوبت که رنگ کلاف آنها سیاه ، خاکستری یا سفید است و رنگ روکش سیم های داخل آن سیاه ، قهوه ای و آبی می باشد.

مورد مصرف: نصب ثابت در محل های خشک یا مرطوب یا زیر گچ بدون لوله یا روی مقره ( مثلا کولر)

سیم برق (Y)

سیمهای روکش شده با مواد پی وی سی که به دو صورت دو ، سه یا چهار رشته ی به هم تابیده شده و یا تک رشته ای که اغلب تک رشته ها در رنگ های استاندارد و در کلاف های صدمتری در بازار موجود می باشند.

مورد مصرف: نصب ثابت در داخل لوله ی پی وی سی و فولادی برای زنگ اخبار، تلفن و سایر دستگاه های علامت دهنده.

قسمتهای تشکیل دهنده کابل و سیم برق

هادی سیم و کابل

قسمت هادی، بخشی از سیم و كابل برق می باشد كه وظیفه هدایت جریان برق را بر عهده دارد. هادی سیم و کابل می تواند از جنس مس، آلومینیوم و یا آلیاژ آلومینیوم باشد. عموما از چهار فلز طلا، نقره، مس و آلومینیوم برای ساخت قسمت هادی سیم و کابل استفاده می شود که هرکدام ویژگی های خاص خود را دارند و با تعیین کننده قیمت سیم و کابل برق می باشند. در واقع قیمت سیم برق و کابل برق بسته به نوع مواد استفاده شده در سیم محاسبه می شود، به عنوان مثال فلز مس به دلیل هدایت الکتریکی بالا، فراوانی زیاد، قیمت نسبتا پایین و وزن مناسب معمولا برای حدودا 90 درصد از تجهیزات الکتریکی استفاده می شود.

فلز آلومینیوم با اینکه مقاومت الکتریکی بالاتری دارد ولی به خاطر وزن خیلی کم آن برای خطوط انتقال در محل هایی که جریان به واسطه ولتاژ خیلی بالا، کم بوده و همینطور به خاطر تحمل نیروهای وارده به دکل های انتقال، نیاز به وزن کم سیم و کابل داریم، به وفور استفاده می شود. فلز طلا هم در وسایل حساس الکترونیکی که نیاز به اتصال خوب و عدم اکسید شدن در اثر مرور زمان نیاز است، به کار می رود. بد نیست بدانید از نقره هم تنها در جاهای خاص استفاده می شود.

انواع هادی سیم و کابل

در دسته بندی دیگری می توان هادی سیم و کابل برق را به صورت هادی کلاس یک، کلاس دو، کلاس پنج و کلاس شش تقسیم کرد که هادی کلاس 1 نام دیگر تک مفتولی است که در این نوع هادی انعطاف پذیری در کمترین حالت خود قرار دارد و قابلیت هدایت جریان بالایی دارد. هادی کلاس 2 هادی نیمه افشان است که شامل تعدادی مفتول است که به صورت منظم بهم تابیده می شوند و از نظر انعطاف پذیری بین هادی تک مفتولی (خشک) و افشان (کاملا انعطاف پذیر) قرار دارد. هادی گروه 5 و 6 با نام هادی افشان یا انعطاف پذیر شناخته می شوند که قطر رشته های آنها کمتر از گروه های دیگر است ولی انعاف پذیری بسیار بالایی دارند.

عایق سیم و کابل برق

عایق سیم و کابل ها از مواد پلاستیکی ساخته شده اند وبه صورت روکش روی قسمت هادی سیم ها کشیده می شوند. عایق مورد استفاده شده در سیم های برق برای جلوگیری از انتقال راحت جریان الکتریکی به زمین می باشد و عمده عایق های استفاده شده در سیم و کابل ها پلاستیکی بوده و به دو گروه کلی قابل ارتجاع (thermoplastic) و خستگی ناپذیر(thermoset)  تقسیم می شوند. عایق های ترموپلاستیک با افزایش دما، ذوب شده یا تغییر فرم می دهند ولی عایق های ترموست در برابر گرما و تغییر شکل مقاوم هستند. عایق هایی مثل PVC ،PE  وLSZH در گروه ترمو پلاستیک ها قرار داشته و برای کاربردهای عمومی استفاده می شوند. دسته دوم عایق ها شامل XLPE و لاستیک سیلیکونی و پلاستیک های دیگر مثل EPR , HEPR, EVA می باشند همچنین برای سیم و کابل های مقاوم در مقابل آتش دو نوع عایق سیلیکون و نوار میکا به همراه XPLE  (یا دیگر مواد ترموست) استفاده می شود.

در فروش سیم و کابل عایق سیم و کابل برق نیز می تواند در تعیین قیمت نقش داشته باشد و انواع مختلف این عایق ها با متریال مختلفی تولید می شوند :

عایق سیم و کابل (PolyVinyl Chloride (PVC

عایق پی وی سی به پرتو دور(protudor)  نیز معروف بوده و بیشترین کاربرد را در بین انواع عایق سیم و کابل برق الکتریکی دارد و از تحمل خوبی در مقابل رطوبت و استقامت الکتریکی بالایی برخوردار است.

عایق سیم و کابل(Cross-linked polyethylene OR PEX (XLPE

این عایق از پروپیلن با چگالی بالا ساخته شده و تحمل دمایی بالایی تا 90 درجه و در شرایط اضطراری حتی تا 140 درجه را دارد. این عایق ها خاصیت عایق بودن خیلی خوبی دارند که آنها را برای سیستم هایی با ولتاژ متوسط تا 50KV و ولتاژ بالا تا 380KV و بالاتر از آن مناسب می کند. برای راحتی و جلوگیری از اشتباه، عایق سیم و کابل ها بصورت رنگی ساخته می شوند. در برق صنعتی تقریبا در تمامی استانداردها سیم سبز یا زرد به عنوان سیم زمین (earth) بوده و به هیچ وجه نباید از آن برای سایر موارد استفاده کرد. در ایران که بیشتر از استاندارد VDE آلمان استفاده شده، رنگ آبی برای سیم نول بوده و در نوع فاز عموما از قهوه ای و سیاهدر کابل با تعداد سیمهای زیاد از رنگ عایق سیاه به همراه شماره عددی روی هرسیم استفاده می شود.

ساختمان کابل برق

ساختمان و اجزای تشکیل دهنده ی کابل های مخابراتی کاملا با کابل های مورد استفاده در صنعت برق فشار قوی و فشار ضعیف تفاوت دارند اما به طور کلی کابل ها همواره از دو قسمت اصلی هادی و عایق تشکیل شده اند. تفاوت قیمت کابل و انواع کابل ها ناشی از کاربرد آنهاست یعنی نوع کارشان موجب می شود که جنس، شکل، سطح مقطع و تعداد هادی ها و عایق ها با یکدیگر تفاوت داشته باشند. معمولا هادی ها از نظر شکل سطح مقطع به دو شکل گرد و مثلثی وجود دارند که از حرف اختصاری r برای نشان دادن هادی با سطح مقطع گرد و از حرف s برای نشان دادن هادی با سطح مقطع مثلثی استفاده می شود. هادی مورد استفاده در سیم و کابل برق می تواند به صورت مفتولی ، رشته ای ، انعطاف پذیر و خیلی انعطاف پذیر باشد انتخاب مقدار انعطاف پذیری سیم و کابل برق به شرایط الکتریکی ، مقدار انعطاف پذیری مورد نیاز، نحوه اتصال سیستم و شرایط نصب بستگی دارد.

مثلا کابل هایی با هادی مفتولی برای محل هایی که نیاز به حرکت زیاد نیست استفاده می شود زیرا احتمال شکسته شدن این سیم و کابل ها وجود دارد.

کابل هایی با هادی انعطاف پذیر برای محل هایی که احتمال لرزش در سیستم وجود دارد و یا نیاز به خمش شعاعی بیشتر داریم استفاده می شود.

از سیم و کابل های خیلی انعطاف پذیر در جاهایی که نیاز به جابجایی زیاد یا خمش بالا باشد استفاده می شود مثل کابل های جوشکاری

برای عایق کردن کابل های الکتریکی بسته به ولتاژ هادی کابل از عایق های مختلفی استفاده می شود مثلا کاغذهای آغشته به روغن مخصوص ، مواد پلاستیکی یا عایق از جنس پلی اتیلن که به نام xlpe معروف است.

زره کابل برق

زره کابل برق جهت محافظت کابل در برابر صدمات و ضربه های مکانیکی به صورت یک لایه خارجی بر روی عایق کابل کشیده می شود و جنس غلاف کابل معمولا از ماده PVC  و یا فلز سرب است. در مواقعی مثل دفن مستقیم کابل در زمین، خطر برخورد اجسام برنده و حتی در برابر حیوانات جونده استفاده از کابل زره دار توصیه می شود. در انتخاب صحیح نوع زره سیم و کابل موارد زیر باید مورد توجه قرار گیرد و مجهز بودن به زره می تواند در قیمت کابل تاثیر گذار باشد.

  • بارگذاری کششی مورد نیاز
  • اعمال فشار در طی دوره سرویس دهی سیم و کابل
  • حفاظت در برابر جانوران جونده
  • حفاظت در برابر صدمات مکانیکی غیر منتظره
  • حداقل شعاع خمش مورد نیاز

زره سیم و کابل برق SWA

در این نوع از زره یک لایه فولاد گالوانیزه با قطر استاندارد به دور کابل کشیده می شود و حداقل 90 درصد حفاظت مکانیکی را پوشش می دهد. حفاظت مکانیکی و قدرت کششی این زره برای سیم و کابل ها بسیار مناسب می باشد البته برای سختی و مقاومت بیشتر می توان از یک نوار فلزی روی آن استفاده کرد.

زره کابل و سیم برق GSWB

در این نوع از زره سیم گالوانیزه بافته شده با قطرهای 0.2 , 0.25 , 0.3 و 0.4 به دور کابل کشیده می شود که بیش از 80 درصد پوشش دهی دارد. استفاده از این زره مقاومت مکانیکی خوبی را ایجاد می کند و در مقایسه با بقیه زره ها ، اجازه شعاع خمشی کمتری را می دهد در نتیجه این نوع زره برای جاهایی که حرکت یا لرزش وجود دارد مناسب است.

زره کابل و سیم برقی GSTA

در این نوع از زره سیم وکابل نواری از فولاد گالوانیزه روی کابل کشیده می شود که ضخامت هر نوار 0.2 تا 0.4 میلیمتر برحسب قطر کابل می باشد. استفاده از این زره پوشش 100 درصدی را گارانتی می کند و در برابر ضربه مقاومت بالایی دارد ولی استحکام کششی آن متوسط است.

زره کابل و سیم برق GSFA

این نوع از زره سیم و کابل تخت بوده و از فولاد گالوانیزه با ترکیب سیم تخت به ضخامت 0.6 میلیمتر ساخته شده است.

کابل کواکسیال

کابل کواکسیال دو سیمه که از یک رشته سیم داخلی با عایق مخصوص (معمولا پی وی سی) و یک سیم خارجی درست شده است. بدین ترتیب سیم داخلی در مقابل پارازیت های خارجی محافظتمی شود.

مورد مصرف: برای سیم های آنتن تلویزیون و رابط دستگاه های صوتی و تصویری.