سیم و کابل اصطلاحاتی هستند که اغلب درزمینه برق و ارتباطات به کار برده می شوند و جهت انتقال جریان و سیگنال به نقاط مختلف ، از انواع گوناگون آن استفاده می شود. ساختارو نوع مصرف این دو متفاوت بوده است ولی اغلب افراد از این دو واژه به جای یکدیگر استفاده می کنند و این درحالی است که کاملا با یکدیگر متفاوت هستند.ازاین رو جهت آشنایی بیشتر مقاله ی مختصری در مورد آشنایی با سیم و کابل ارائه می دهیم .
سیم:
از یک هادی وعایق که دورآن احاطه شده است تشکیل می گردد.
کابل:
از بهم تابیده شدن یک یا چند رشته سیم و نیز وجود یک روکش نهایی بر روی سیم های تابیده شده تشکیل می شود . بسته به شرایط نصب و نوع کاربرد ، سایر عملیات تولیدی از قبیل روکش های میانی ، شیلد ، زره ، سرب و …. نیز بر روی کابل اعمال می شود.
هادی ها :
به موادی که رسانایی بالایی داشته باشند و از آن ها جریان الکتریسیته عبور کند هادی گفته می شود. وظیفه هادی ها در کابل ، هدایت جریان برق می باشد.
جنس هادی ها :
طلا ، نقره ، مس و آلومینیوم جزء بهترین هادی ها به شمار می روند که بدلیل گران بودن طلا و نقره، عمدتا” از مس و آلومینیوم به عنوان هادی در سیم و کابل استفاده می شود.
ساختار هادی ها: به طور معمول هادی ها به چها ر شکل کلی تولید می شوند.
هادی های مفتولی یا کلاس ۱
این هادی ها از یک رشته مفتولی تشکیل شده است که با اختصار Re شناخته می شوند.
هادی های استرند شده ، نیمه افشان یا کلاس ۲
این دسته از هادی ها از تابیدن چند مفتول نازک شده ، در یک ( طول تاب و جهت مشخص) یا چند لایه ( به صورت هم مرکز با جهت های متفاوت ) بر روی یکدیگر به دست می آیند. تعداد رشته های تشکیل دهنده هادی استرند شده معمولا” ۷ ،۱۹ ،۳۷ ،۶۱ می باشد که به دوشکل گرد (Rm) یا سکتور (SM) در دو حالت ساده یا فشرده شده ( کامپکت) تولید می گردند.
هادی های افشان ، بانچ شده یا کلاس ۵
از چند رشته هادی آنیل شده که به طور نامنظم به هم تابیده شده ( بانچ شده )تشکیل می شوند و برای کابل های انعطلاف پذیر مورد استفاده قرار می گیرد.
هادی های سوپر افشان یا کلاس ۶
این دسته از هادی ها نسبت به هادی افشان از تعداد رشته بیشتر و قطر مفتول نازکتری تشکیل شده اند و در مواقعی که نیاز به انعطاف پذیری بسیار بالا باشد از آن ها استفاده می شود.
شایان ذکر است ،تولید هادی ها به صورت سکتور برای سطح مقطع های ۳۵ میلیمتر مربع و بالاتر مجاز می باشد. با کامپکت یا فشرده کردن هادی ها این مزیت فراهم می شود که با حذف فضاهای خالی بین رشته های تشکیل دهنده ، بتوان سطح مقطع ظاهری و در نتیجه قطر نهایی کابل را کاهش داد که این امر موجب صرفه جویی در مصرف مواد اولیه می گردد. همچنین به علت مسطح ترشدن لایه بیرونی هادی ، مقاومت آن نیز بهبود می یابد.
عایق ها:
برای جلوگیری از نشت جریان و نیز برای جلوگیری از اتصال یا قطعی جریان الکتریسیته هنگام عبور از هادی ها و همچنین محافظت مکانیکی از آن ها ، یک لایه از مواد انعطاف پذیر با خواص الکتریکی ، حرارتی و مکانیکی تعریف شده و ضخامتی مطابق با استاندارد به صورت مستقیم روی هادی ها قرار می گیرد.
انواع مواد عایقی: به طور رایج از مواد PVC، XLPE ، PE وEPR جهت عایق در انواع کابل ها استفاده می شودکه در ادامه به برخی از ویژگی ها آن اشاره می نماییم.
:PVC بدلیل انعطاف پذیری مناسب ونیز خاصیت مقاومت در برابر انتشار شعله به طور گسترد ه در سیم و کابل های برق استفاده می شود.
PE : به طور کلی پلی اتیلن از نظر خواص الکتریکی بهتر از PVC بوده ولی قابلیت انعطاف آن را نداشته و خود سوز می باشد و یک انتخاب رایج برای عایق کابل های مخابراتی و نیز کابل های ولتاژ پایین می باشد.
XLPE : به دلیل استحکام دی الکتریک بالا و مقاومت خوب آن دربرابر شرایط مختلف محیطی به عنوان عایق برای کابل های فشار ضعیف وفشار متوسط مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین یک عایق بدون هالوژن و کم دود نیز می باشد . محدوده دمایی آن ازPVC و PE بدلیل عمل عملیات پخت بالاتر است.
EPR : اتیلن پروپیلن رابر از نوع لاستیک بوده ودارای انعطاف پذیری خوب و یک عایق الکتریکی عالی و مقاوم در برابر رطوبت ، گرما و سرما بوده و به طور گسترده ایی در کابل های ولتاژ پایین ، متوسط ، ولتاژ بالا و حتی فشار قوی استفاده می شود. این عایق دارای محدوده حرارتی وسیعی میباشد.
شیلد (اسکرین) :
با توجه به نوع کاربرد و شرایط محیطی ،کابل ها ممکن است تحت تاثیر تداخل الکترومغناطیسی (EMI)، تداخل فرکانس رادیویی (RFI) و تداخل الکترواستاتیکی (ESI) قرار گیرند. این تداخل ها، که به عنوان “تداخل سیگنال” یا به سادگی “نویز”نیز شناخته می شوند،تنها با عایق کردن کابل حذف نمی شود و باید برای جلوگیری و یا به حداقل رساندن اثر آن ها بر روی عملکرد کابل از یک محافظ مناسب استفاده کرد که از انواع آن می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- نوار فویل آلومینیومی یا مسی به همراه سیم تخلیه
- مس بافته شده قلع اندود یا ساده آنیل شده
- ترکیب فویل آلومینیومی یا مسی و مس بافته شده قلع اندود یا ساده آنیل شده
- ترکیب هادی مسی هم مرکز با نوار و یا بدون نوار مسی
*** درکابل های فشار ضعیف شیلد مسی هم مرکز علاوه بر حافظت مغناطیسی ، می تواند با استفاده در نقش نول و یا ارت از شوک های الکتریکی وارده به کابل نیز جلوگیری کند و حفاظت الکتریکی کابل را نیز انجام دهد. داد.
آرمور:
معمولاً زمانی که نیاز دارید کابل مستقیماً در زیر زمین برای نصب در فضای باز و یا در تونل ها استفاده شود .ممکن است یک بیل مکانیکی به طور تصادفی به کابل مدفون شده بر خورد کند و یا اینکه توسط موش گاز گرفته شود، برای افزایش مقاومت مکانیکی کابل و بهبود مقاومت در برابر خوردگی می توان لایه محافظ مکانیکی (زره) را به ساختار کابل اضافه کرد. زره دارای انواع مختلفی است که رایج ترین آن ها شامل :
- زره با مفتول فولادی یا آلومینیوم
- زره با نوار فولادی یا آلومینیوم
- زره بافته شده فولادی یا آلومینیوم
غلاف سرب :
به طور گسترده برای انواع پروژه های نفت و گاز و پتروشیمی در کابل های قدرت فشار ضعیف ، متوسط و ابزاردقیق استفاده می شود. غلاف سرب در برابر ورود هیدرو کربن ها و نفوذ رطوبت از کابل حفاظت و از خوردگی آن جلوگیری می کند. با توجه به سمی بودن آن که از بزرگترین معایب آن می باشد چون هنوز به طور جدی و عملی جایگزینی برای آن در نظر گرفته نشده است، هنوز در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد.شایان ذکر می باشد در بسیاری از کشورهای پیشرفته ازساختاری که ترکیبی از۳ لایه پلی آمید ، کوپلیمر و نوار آلومینیومی می باشد به جای سرب اسفاده می شود .