کابل برق چیست و چه کاربردی دارد؟

کابل برق (Electrical Cable / Power Cable) یکی از مهم ترین تجهیزاتی است که امروزه در تمامی صنایع از آن استفاده می شود. کابل از یک یا چند رشته سیم تحت عنوان هادی تشکیل شده است که از جنس فلزهای رسانا هستند. این رشته ها به هم تابیده شده اند و تمامی آن ها توسط عایق پوشانده شده اند.

در پاسخ به سؤال کابل برق چیست باید گفت کابل برق برای انتقال و توزیع الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد. در صنایع ساختمان سازی، خودروسازی، پتروشیمی، کارخانه های مختلف و … از این کابل ها جهت انتقال جریان الکتریکی و ایجاد اتصال میان دستگاه های مختلف استفاده می شود.

کابل برق براساس ساختار و سطح ولتاژی که دارد، در انواع مختلف کابل فشار ضعیف، کابل فشار متوسط و کابل فشار قوی به بازار عرضه می شود. این کابل ها هرکدام ویژگی هایی دارند و کاربرد آن ها از هم مجزا است. در حال حاضر کابل کنترل، کابل کولر، کابل ابزار دقیق، کابل اعلام حریق، کابل مخابرات و … از انواع کابل براساس کاربرد هستند که به بازار عرضه شده اند.

در ادامه پاسخ به سؤال کابل برق چیست به بررسی ساختار کابل برق می پردازیم. کابل ها براساس نوع کاربرد و عملکردی که دارند، در انواع مختلفی ساخته می شوند و ساختار هر یک از آن ها با یکدیگر متفاوت است. اما به طور کلی تمامی آن ها از سه بخش اصلی هادی، عایق و روکش ساخته شده اند.

مهم ترین بخش هر کابلی، هادی است که درست در مرکز کابل قرار گرفته است. هادی کابل رشته یا رشته هایی است که از فلزات رسانا همچون مس، آلومینیوم، نقره و … تشکیل شده است. وظیفه این بخش انتقال جریان الکتریکی است.

در حال حاضر بیشتر کابل های موجود در بازار دارای هادی های مسی و آلومینیومی هستند. کابل برق مسی گران قیمت تر از کابل برق آلومینیومی است و دلیل آن هم گران تر بودن فلز مس نسبت به آلومینیوم است.

در ادامه موضوع کابل برق چیست باید بدانید که هادی کابل ها براساس سطح مقطع و شکل ظاهری که دارند، به سه نوع مفتول، افشان و نیمه افشان تقسیم بندی می شوند.

کابل افشان: کابل افشان دارای هادی هایی مسی و انعطاف پذیر است. به همین دلیل به آن کابل نرم نیز گفته می شود. این کابل ها از تعداد زیادی رشته های بسیار نازک مسی تشکیل شده اند که داخل عایق قرار گرفته اند. آلومینیوم خاصیت افشان شدن ندارد، به همین دلیل تقریباً تمامی کابل های افشان موجود در بازار، مسی هستند. به این کابل ها کابل برق کلاس ۵ و ۶ گفته می شود.
کابل مفتول: کابل مفتولی دارای یک یا چند رشته هادی مسی یا آلومینیومی است که به صورت خشک زیر عایق کابل قرار گرفته اند. این محصولات هادی های میله ای شکل و مفتولی دارند، به همین دلیل انعطاف پذیری آن ها بسیار کم است. از مس و آلومینیوم می توان در هادی این کابل ها استفاده کرد. به این کابل ها، کابل برق کلاس ۱ و ۲ گفته می شود.
کابل نیمه افشان: این کابل ها دارای هادی هایی هستند که خواص آن ها بین دو کابل افشان و مفتول قرار می گیرد. این کابل ها می توانند دارای هادی های آلومینیومی یا مسی باشند.

لازم به ذکر است که شکل ظاهری این کابل ها می تواند گرد و یا تخت باشد. کابل های گرد کاربرد بیشتری دارند. حال که دانستیم کابل برق چیست به بررسی کابل های تخت و گرد برق می پردازیم.

کابل تخت کابلی است که رشته های آن به صورت موازی در کنار هم قرار گرفته اند و سطح مقطع مستطیلی دارند. این کابل ها کاربردی شبیه به کابل های برق گرد دارند، با این تفاوت که در آسانسور، جرثقیل های سقفی و … نیز می توان از این کابل ها استفاده کرد. این کابل ها افشان هستند و از هادی های مسی در اغلب آن ها استفاده شده است.

در ادامه موضوع کابل برق چیست به بررسی عایق آن می پردازیم. عایق برق بر روی رشته های هادی کشیده شده است تا از این طریق از نشت جریان الکتریکی جلوگیری شود. این عایق می تواند جنس های مختلفی داشته باشد که متناسب با کاربرد کابل در ساختار این محصولات به کار می رود.

مواد لاستیکی
کاغذهای آغشته به روغن های مخصوص
PVC که پرکاربردترین ماده در عایق کابل است و به آن پرتودور نیز گفته می شود.
PET که نوعی پی وی سی است که ضعیف تر از آن عمل می کند و قابل اشتعال هستند.

استفاده از عایق برق الزاماتی دارد که در ادامه به برخی از آن ها اشاره خواهیم کرد:

عایق باید استقامت مکانیکی و قابلیت ارتجاعی داشته باشد.
عایق باید هادی کابل را کاملاً احاطه کرده باشد.
عایق باید به رشته های هادی چسبیده باشد اما امکان جداسازی آن بدون این که به هادی آسیب وارد شود نیز وجود داشته باشد.
ضخامت عایق باید استاندارد باشد.

از دیگر اجزای سازنده کابل ها می توان به غلاف کابل برق اشاره کرد. غلاف کابل برق به لایه یا لایه هایی گفته می شود که بر روی کابل کشیده می شوند تا عایق در برابر صدمات فیزیکی و عوامل مکانیکی از خود مقاومت نشان دهد. در واقع کابل هایی که به غلاف مجهز شده اند، در اثر کشیدگی، فشرده شدن و … از خود مقاومت بیشتری نشان می دهند و طول عمر آن ها بیشتر است.

این غلاف ها بسته به نوع کابل و کاربرد می تواند از نوع پی وی سی، سرب، فولاد و … باشد.

غلاف و هادی کابل که توسط عایق پوشانده شده است، در زیر پوششی به نام روکش کابل قرار می گیرد. این روکش از محتویات داخلی کابل حفاظت می کند و از نشت جریان الکتریکی و برق گرفتگی نیز جلوگیری می کند.

روکش کابل باید خاصیت ارتجاعی و استقامت مکانیکی بالایی داشته باشد و ضخامت آن استاندارد باشد. روکش معمولاً از جنس های زیر ساخته می شود:

PVC: اغلب از پلیمرهایی همچون PVC (پلی وینیل کلراید) به عنوان روکش کابل استفاده می شود. این ماده به عنوان عایق و روکش در کابل به کار می رود.
XLPE: ماده دیگری که به عنوان روکش کابل از آن استفاده می شود، XLPE است. این ماده بیشتر در کابل های فشار متسط و فشار قوی کاربرد دارد زیرا دوام بیشتری نسبت به دیگر مواد دارد. کابل هایی که روکش XLPE دارند، در برابر آتش از خود مقاومت نشان می دهند. همچنین در برابر سایش و مواد شیمیایی عملکرد بهتری از خود ارائه می دهند.
TPR: این ماده آمیزه ای از پلیمر و لاستیک است که همزمان خواص الاستومری و ترموپلاستیکی از خود نشان می دهد. این ماده مقاومت بالایی دارد و در برابر روغن ها، اسیدها، مواد شیمیایی و … از خود عملکرد خوبی نشان می دهد.

کابل ها براساس کاربردی که دارند، در انواع مختلف و در تعداد رشته های گوناگون به بازار عرضه می شوند. هچنین سطح مقطع آن ها نیز می تواند با یکدیگر متفاوت باشد.

به طور کلی کابل ها می توانند تک رشته، دو رشته، سه رشته، چهار رشته، پنج رشته و یا بیشتر باشند. برخی از کابل ها همچون کابل های مخابرات می توانند ۱۰۰ زوج و یا بیشتر باشند.

کابل های برق براساس سطح ولتاژی قابل تحمل به چند دسته تقسیم می شوند. این کابل ها دارای ویژگی های مشخصی هستند و از هریک در بخشی از یک مجموعه استفاده می شود. در ادامه به بررسی بیشتر این کابل ها می پردازیم:

کابل برق سبک یا فشار ضعیف دارای هادی های مسی و آلومینیومی است که به عایق های پلیمری و روکش های محکمی مجهز شده اند. این کابل ها می توانند در سطوح ولتاژی ۶۰۰ الی ۱۰۰۰ ولت مورد استفاده قرار بگیرند. کابل فشار ضعیف در خطوط توزیع، انتقال نیروی محرکه به الکتروموتورها، سیستم های روشنایی ساختمان، ایستگاه های قدرت و … مورد استفاده قرار می گیرد.

کابل های برق فشار متوسط اغلب در شبکه های برق با ولتاژ نامی ۶ الی ۳۰ کیلو ولت کاربرد دارند. این کابل ها می توانند در کارخانه های مختلف مورد استفاده قرار بگیرند و به راحتی جربان الکتریکی را انتقال دهند. هادی این کابل ها نیز می تواند افشان یا خشک باشد و از مس و آلومینیوم در ساختار آن استفاده شده است.

کابل برق قدرت یا کابل فشار قوی دارای مکانیزم متفاوت و حساس تری است. از این کابل ها در مواقعی که ولتاژ نامی بیشتر از ۳۰ کیلو ولت است، استفاده می شوند. این کابل ها در سیستم های انتقال و توزیع برق بکار می روند.