جستجو
همه دسته بندی ها
    منو بستن
    بازگشت به همه

    سیم و کابل استاندارد و انتخاب مناسب آن در تاسیسات برق

    سیم و کابل استاندارد

    سیم و کابل استاندارد یکی از اجزاء جدایی ناپذیر صنعت برق و تاسیسات برق در سازه نیز می باشد. جهت کسب بهره اقتصادی از سیم و کابل و به کارگیری بالاترین راندمان، انتخاب بهترین سطح مقطع از اهمیت بسیاری برخوردار است.  برای انتخاب سیم و کابل استاندارد چند عامل را بایستی مورد بررسی قرار دهیم:

    • تحمل جریان اتصال کوتاه؛
    • ولتاژ نامی؛
    • افت ولتاژ مجاز؛
    • بهترین سطح مقطع با توجه به جریان دهی؛

    برای برق رسانی به نقاط مختلف از سیم و کابل هایی استفاده می شود که در ساختمان آنها فلزات هادی جهت حمل و انتقال جریان الکتریسیته مورد نظر و عایق های مناسب به منظور جلو گیر از نشت جریان به نقاط دیگر به کار گرفته می شود!

    یک هادی با روکش عایق سیم روکشدار یا عایق دار نامیده می شود و در صورتیکه چند هادی عایق بندی شده در داخل غلاف مشترک قرار گیرند را بطور کلی کابل می نامنددر برق رسانی هوایی از سیم های بدون روکش استفاده می شود که سیم لخت نامیده می شود.

    در میان فلزاتی که که به عنوان هادی در ساختمان کلی سیم و کابل ها مورد استفاده قرار می گیرد مس از همه نمونه ها پر مصرف تر می باشد و معمولا از مس با درجه خلوص 99.5 درصد استفاده می شود تا از فعل و انفعالات شیمیایی نا خالصی ها جلوگیری نماید.

    مس در درجه حرارت 20 درجه سانتی گراد مقاومت مخصوصی برابر 1.724*10 اهم بر متردر مقابل جریان مستقیم از خود نشان می دهد. علاوه بر داشتن مقاومت الکتریکی کم مسدر مقابل اثرات جوی مقاوم بوده و دارای مقاومت فرسایشی مناسب نیز می باشد. و به سادگی تغییر حالت می دهد.

    فلز دیگری که در تولید سیم و کابل مورد استفاده قرار می گیرد الومینیوم است که مقاومت مخصوص آن 1.65 برابر مس است و وزن مخصوص آن سه برابر کمتر از مس می باشد و قیمت کابل الومینیوم به مراتب کمتر است.

    لیکن عوامل جوی مانند رطوبت هوا بر روی کابل الومینیوم عوامل سوء نظیر خوردگی  می گذارد و در اثر اکسیده شدن آن اکسید الومینیوم که جسمی عایق است حاصل می شود و بدلیل استحکام مکانیکی و معایب ذکر شده معمولا جهت استفاده از هادی ها کمتر به کار گرفته می شود.

    البته در سالهای اخیر برای رفع مشکلات ناشی از حساسیت الومینیوم به عوامل جوی مانند رطوبت سیم الومینیومی را به جدار نازکی از مس مجهز می کنند و روکش پی وی سی آن را قوی تر می گیرند.

    سیم و کابل استاندارد و انواع آن

    1.تحمل جریان اتصال کوتاه در سیم و کابل

    هنگام اتصال کوتاه جریان بصورت ناگهانی برای چند سیکل افزایش یافته، مجدد مقدارش کم می شود تا سیستم حفاظتی عمل کند. زمان این اتصال بین 0.2 تا 2.9 ثانیه می باشد. هنگام برقراری اتصال کوتاه احتمالا سیم و کابل استاندارد در بار کامل یعنی حداکثر حرارت خود باشد، که این افزایش حداکثری دما عامل انتخاب سطح مقطع است.

    در سیم و کابل استاندارد جریان اتصال کوتاه بطور معمول تا بیش از بیست برابر جریان دائمی خود می رسد؛ این جریان که عامل بوجود آمدن نیروی الکترومغناطیسی است، با مربع جریان الکتریسیته متناسب می باشد.

    تحمل جریان اتصال کوتاه در سیم و کابل

    با توجه به اینکه زمان اتصال کوتاه بسیار کوتاه می باشد، سیم و کابل به سرعت کاهش دما پیدا خواهد کرد. با توجه به این مطلب باید اینطور گفت که در اینجا عایق سیم و کابل باید تحمل دماهای بالاتر از دمای جریان دائم را داشته باشد.

    نیروهای الکترومغناطیسی و از هم گسیخته شدن سیم و کابل

    با توجه به اینکه در سیم و کابل های چند رشته ای نیروی الکترومغناطیسی توسط جریان اتصال کوتاه ایجاد می شود، این جریان باعث از هم گسیختگی رشته های سیم و کابل گردیده. در سیم و کابل های با عایق کاغذ که بدون پوشش مسلح باشد احتمال آسیب بسیار زیاد است؛ با مسلح نمودن سیم و کابل می توانیم مانع آسیب دیدگی بشویم.

    مفصل ها و سر کابل ها

    مفصل های سیم و کابل به دلیل فشار وارد شده از زمین به سطح آن که باعث افزایش هادی های کابل بصورت طولی می شود، که این امر موجب ورود به مفصل یا سرکابل نیز شده است. این نیرو مقدارش بسیار زیاد بوده که برای سیم و کابل هایی با سایز بزرگ اهمیت ویژه ای دارد. 

    مفصل ها و سر کابل ها

    نباید مواد مفصل ها و سرکابل ها  به اندازه ای نرم باشد که باعث پیشروی هادی ها شود؛ تا از نقص و مشکلات بعد از خنک شدن هادیها امکان به وجود آمدنشان است، جلوگیری به عمل آید. به همین منظور دمای 155 درجه سانتیگراد برای اتصال لحیم شده هادیها مناسب می باشد. 

    تذکر: بست ها و نگهدارنده ها نیز از مواد مناسب باید تهیه شوند تا در دمای بالا موجب ایجاد خلل و تغییر در مفصل ها نگردد.

    اختلاف بین هادی های آلومینیوم و مس

    در سیم و کابل های مس ضریب انبساط  کمتر از انواع آلومینیومی است، ضریب مدولاسیون در کابل های آلومینیوم کمتر می باشد؛ از این جهت همانند مس عمل می کند. به همین دلیل نیروی درهم شکننده مس و آلومینیوم مانند یکدیگراست.
    زمانی که غلاف های سربی و نیروی الکترومغناطیسی، تحت تاثیر  محدودیت ها قرار خواهد گرفت که  نوع فلز هادی اهمیت چندانی ندارد.

    اختلاف بین هادی های آلومینیوم و مس

    2.ولتاژ نامی

    این ولتاژ که آزمون ها با توجه به آن صورت می گیرد، سیم و کابل ها را برای این ولتاژ طراحی می نمایند. طبق استاندارد ها نیز کاربرد آن در شبکه های تک فاز که هادی های آن دارای عایق باشند؛ یا شبکه تک فاز که هادی به زمین اتصال داده شده باشد.
    در کابل ولتاژ نامی با شبکه ای که سیم و کابل در آن قرار می گیرد متناسب باشد. توزیع ولتاژ به شرح جدول ذیل می باشد.

    0.66.351219˳Uکیلوولت
    1112033U کیلوولت
    122436 کیلوولت

    3.افت ولتاژ

    افت ولتاژ مجازمهم ترین عامل مشخص کننده سطح مقطع سیم و کابل نیز می باشد. عامل تعیین کننده دیگر زمانی رخ می دهد که طول کابل به مراتب طولانی شود؛ و مقدارافت ولتاژ مجاز در سیم و کابل های فشار ضعیف و متوسط نیز رخ می دهد. 
    جهت تعیین افت ولتاژ سیم و کابل باید مقدار راکتانس و مقاومت آنها در هنگام بهره برداری تعیین شود.

    4.بهترین سطح مقطع با توجه به جریان دهی

    جریان دهی کابل ها عوامل مختلفی را در بر می گیرد که در ذیل به آنها اشاره می کنیم :

    طراحی کابل یکی از عوامل مهم جریان دهی، نوع طراحی کابل و لایه های درونی آن می باشد، که این لایه های درونی نحوه انتقال حرارت از هادی به قسمت بیرونی کابل مشخص می نماید.

    مقایسه فیبر نوری با کابل مسی

    سیم و کابل های حامل حریان، تولید کننده میدان مغناطیسی هستند. و میدان های الکتریکی و مغناطیسی بر روی سیگنال های الکتریکی تاثیر می گذارند. در مقابل سیگنال های فیبر نوری هیچ گونه میدانی تولید نمی کنند.

    این دو نتیجه با ارزشی در پی  دارد: یکی آنکه فیبر نوری در کابل های نوری تاثیری بر یکدیگرد نخواهند داشت و دیگر اینکه میدان های شدید الکتریکی و مغناطیسی کوچکترین تاثیری بر فیبر های نوری ندارند و چون خطر تداخل امواج وجود ندارد، می توان آنها را ار کنار کابل های فشار قوی و دکل های انتقال نیرو و یا ژنراتور های برق عبور داد.

    فیبر های نوری نسبت به کابل های مسی از انعطاف پذیری بالایی برخوردارند و مقدار عمر این نوع کالای برقی به دلیل مقاومت بیشتر در برابر عوامل محیطی همچون رطوبط هوا و فرسایش به مراتب بالا بوده است.

    همچنین بر خلاف جریان های الکتریکی، خطر بروز آتش سوزی در فیبر نوری ایجاد نخواهد شد. به هر میزان که فرکانسهای موج بیشتر باشند ، پهنای باند بیشتری را می توان بر روی باند های آنها ارسال نمود و به دلیل آنکه فرکانس امواج فیبر نوری نسبت به سیم و کابل استاندارد بالا تر است پهنای باند ارسالی در آن بیشتر خواهد بود.

    چند ویژگی که فیبر نوری را در مقایسه با سیم و کابل خاص نموده است:

    • پهنای باند بیشتر
    • تضعیف بار پایین در فاصله بالاتر
    • امنیت به مراتب بالا (داده هایی که توسط کابل های فیبر نوری ارسال می گردند ایمنی بالایی دارند و زنجیره آن ها گسسته نخواهد شد و دزدی اطلاعاتی در آن کم می باشد)
    • ایمنی و قابلیت اطمینان (فیبر نوری حساسیت کمتری از مس نسبت به نوسانات دما محیطی خود دارد. همچنین می تواند در تماس مستقیم با خاک و حتی زیر آب قرار گیرد)
    • طراحی (فیبر نوری در قیاس با سیم و کابل های مسی از وزن کمتری برخوردار است و دوام آن بسیار بالا تر می باشد، علاوه بر این مقامت کششی آن در حدود ده برابر بیشتر از کابل مسی می باشد. مدیریت سایز کوچک آن اسان بوده و فضای بسیار کمتری در درون داکت و کانال های انتقال را به خود اختصاص می دهد)
    • ترمینال زدن فیبر نوری بسیار مشکل بزرگی به حساب می آید که پیشرفت های کانکتورها باعث ایجاد ترمینال های آسانتر شده است. علاوه بر این تست فیبر نوری به مراتب راحت تر از سیم و کابل استاندارد مسی می باشد.
    • هزینه (میزان محاسبه هزینه در نصب فیبر نوری به همراه متعلقات و تجهیزات مورد نیازش به طور دائم در حال کم شدن است. هزینه نصب و راه اندازی فیبر نوری با توجه به نیازش به تخصص و دانش بالا خود مسئله مهمی به حساب می آید)

    بطور کلی در محاسبات کوتاه مدت فیبر نوری دارای هزینه بیشتری نسبت به کابل مسی بوده. اما در طی گذر زمان هزینه آن کمتر محاسبه می گردد و توجیح اختصادی خود را اثبات ما کند. همچنین نگهداری و حفاظت از فیبر نوری کمتر است و به سختی دچار خرابی نیز می گردد.

    همچنین فیبر نوری نیاز کمتری به سخت لفزار های شبکه ای دارد و به دلیل ضرفیت بالا، فیبر نوری نیاز به کابل کشی مجدد برای عملکرد بیشتر شبکه را ندارد!

    کابل های فشار ضعیف و فشار قوی

    سیم و کابل فشار ضعیف و فشار قوی در صنایع تاسیسات برق بطور معمول در این دو دسته کلی تولید می گردند؛ که با توجه به ولتاژ کارکرد آنها معمولا جهت استفاده در ولتاژهایی تا ۱۰۰۰ ولت بکار گرفته می شوند را فشار ضعیف و مصرف با ولتاژهای بیش از ۱۰۰۰ ولت را فشار قوی می نامند.

    معرفی کدهای مشخصه کابل

    می خواهیم ترتیب کدها را خدمت کاربران شرح دهیم و مشخص نمائیم که کدهای حک شده بر روی سیم و کابل استاندارد هر کدام معرف چه ویژگی نیز می باشند. فرا گرفتن این مفاهیم برای بازار فروش و برقکاران امر حائز اهمیتی است.

    ساختار کلی کابل: بصورت کلی می توان اجزا سیم و کابل را در 6 حالت رایج و جزئی معرفی کنیمو با توجه به نیاز و شرایط کار از این موارد استفاده درست را به عمل آوریم. هر چند برخی از اطلاعات دیگر همچون دارا بودن هادی حفاظتی تعداد هسته نوع هادی و ولتاژاسمی نیز در کدهای معرف کابل ها را می توان قید نمود.

    مورد اول: شناسه مشخصات در کابل ها

    از حرف لاتین N که در ابتدای کابل مورد استفاده قرار می گیرد جهت نمایش آن است که این کابل دارای استاندارد DIN-VDE آلمان است که رایج ترین استاندارد بین المللی در ایران نیز می باشد.

    مورد دوم: هادی

    هادی کابل هست گه وظیفه هدایت جریان را دارد که در دو نوع نمایش داده می شود که شامل CU که نشان از آلیاژ مس و A که نشان از آلومینویم می باشد.

    مورد سوم: عایق

    وظیفه اصلی عایق سیم و کابل استاندارد جدا سازی بخش رسانا از سایر بخش ها می باشد که جهت هدر رفت الکتریسیته و برق گرفتگی مورد استفاده قرار می گیرد. پر کاربرد ترین هادی ها شامل حرف لاتین Y که نشان عایق از جنس PVC و 2 X که عایق پلی اتیلن کراسلینگ می باشند.

    مورد چهار: شیلد

    محافظت الکتریکی با هدف کاهش اثرات نویز میدان های اطراف و ... بر روی سیم و کابل های استاندارد قرار می گیرد و با کاراکتر های همچون C ،CE ،SE ،F مشخص می گردند.

    • C: هادی هم مرکز مسی؛
    • CE: هادی هم مرکز مسی روی هر هسته؛
    • SE: حفاظ شامل سیم های مسی بر روی هسته؛
    • F: حفاظ طولی مقاوم در برابر آب؛

    مورد پنجم: زره

    زره در واقع محافظ مکانیکی کابل ها می باشد که وظیفه حفاظت از کابل در برابر بارها و تنش های مکانیکی را دارا می باشد و با یکی از حروف زیر مشخص می گردد؛

    • R: نشان از زره فولادی گالوانیزه مارپیچی با مقطع گرد می باشد . (SWA)؛
    • B: نشان از زره نواری فولادی؛
    • G: نشان از نوار فولادی گالوانیزه مارپیچی؛
    • F: زره از سیم های فولادی گالانیزه تخت؛

    مورد ششم: غلاف

    غلاف در واقع روکش بیرونی کابل می باشد که وظیفه آن حفظ یکدستی و ساختار کابل نیز بوده است. علائم آن به شرح زیر است.

    A: نشان از آمیزه نخ کنفی است؛

    kl: نشان از غلاف نازک آلومینیومی؛

    k: نشان از غلاف سربی؛

    Y: نشان از ترموپلاستیک (pvc)؛

    2Y: نشان از غلاف پلی اتیلن (PE)؛

    علائم نشان دهنده کابل PVC/XLP,CU : N2XY,N2XRY  N2XY,N2XCY

    علائم نشان دهنده کابل PVC/SWA/XLPE/CU : N2XY,NYRY  NYY,N2XRY

    نظرات
    نظر خود را بیان کنید بستن