کابل برق به مجموعه‌ای از سیم‌ها اطلاق می‌شود که ممکن است به صورت جداگانه یا به هم تابیده شده باشند و به وسیله یک عایق محافظت می‌شوند. این کابل‌ها نقش اساسی در انتقال انرژی الکتریکی دارند. استفاده از کابل‌های برق در انواع مختلفی صورت می‌گیرد، از جمله نصب درون ساختمان‌ها، دفن در زیر زمین و دیگر کاربردها. این تجهیزات به طور کلی برای برقراری اتصالات الکتریکی و تأمین انرژی مورد نیاز دستگاه‌ها و تجهیزات مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. در واقع، کابل‌های برق یکی از اجزای حیاتی زیرساخت‌های برق‌رسانی به شمار می‌آیند که برای عملکرد صحیح سیستم‌های الکتریکی ضروری هستند.
کابل‌های برق انعطاف‌پذیر در دستگاه‌های قابل حمل و نقل به کار می‌روند و امروزه این کابل‌ها با توجه به نیازهای مختلف، در انواع و اندازه‌های گوناگون تولید می‌شوند. این کابل‌ها نقش اساسی در سیستم‌های الکتریکی ایفا می‌کنند و به وضوح می‌توان تأثیر آن‌ها را در تمامی صنایع مشاهده کرد. بخش عمده‌ای از انتقال انرژی در صنعت برق به وسیله کابل‌های برق انجام می‌شود. به همین دلیل، اهمیت این کابل‌ها به قدری بالاست که هر روزه نوع جدیدی از آن‌ها به بازار عرضه می‌شود. این روند نشان‌دهنده پیشرفت مداوم فناوری و تلاش برای افزایش کارایی و ایمنی در سیستم‌های الکتریکی است.
اجزای تشکیل دهنده کابل برق چیست؟
در کابل برق، دو جزء اصلی وجود دارد: هادی و عایق. هادی، که عنصر کلیدی در عملکرد کابل است، از فلز مس یا آلومینیوم ساخته می‌شود و می‌تواند به اشکال مختلفی مانند مفتول، تک رشته، افشان، گرد یا مثلثی باشد. این هادی‌ها وظیفه انتقال جریان الکتریکی را بر عهده دارند. نشانه‌های اختصاری هر نوع هادی به شرح زیر است:
نشانه هادی گرد حرف R
نشانه هادی مفتولی تک رشته‌ای حرف E
نشانه هادی مثلثی حرف S
نشانه هادی افشان یا چند رشته‌ای حرف M
هادی‌ها در انواع مختلفی وجود دارند که هر کدام برای کاربردهای خاص طراحی شده‌اند. این دسته‌بندی شامل هادی‌های تک مفتولی، گرد تابیده منظم، فشرده گرد تابیده، افشان، و فشرده سکتور تابیده می‌شود. انتخاب نوع هادی بستگی به نحوه استفاده، استانداردهای موجود و حتی ترجیحات مصرف‌کننده دارد. برای مثال، در مواردی که نیاز به نصب ثابت است، هادی‌های تک مفتولی و گرد تابیده منظم مناسب‌ترند، در حالی که برای کاربردهای انعطاف‌پذیر، هادی‌های افشان و فشرده سکتور تابیده گزینه‌های بهتری محسوب می‌شوند.
عایق‌های معمول به کار رفته در کابل برق
عایق‌های کابل‌های برق، بسته به نوع کاربرد، متفاوت هستند. یکی از رایج‌ترین مواد عایق، پلی وینیل کلراید (PVC) است که به عنوان پروتودور نیز شناخته می‌شود. این ماده در بسیاری از کابل‌ها به دلیل خواص عایق‌بندی و انعطاف‌پذیری آن مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، مواد لاستیکی و کاغذهای روغنی نیز به عنوان عایق در برخی موارد به کار می‌روند. پلی اتیلن (PET) نوع دیگری از عایق است که شباهت‌هایی به PVC دارد، اما فاقد خاصیت مقاوم در برابر آتش است.
نقش عایق برق
عایق کابل برق باید به گونه‌ای طراحی شود که از هدایت جریان جلوگیری کند و در برابر نیروهای مکانیکی مقاوم باشد. این عایق باید به طور کامل هادی کابل را پوشش دهد و همچنین ویژگی ارتجاعی داشته باشد. ضخامت عایق نیز باید مطابق با استانداردهای تعیین شده باشد. علاوه بر عایق، یک لایه محافظ به نام غلاف بر روی کابل برق قرار می‌گیرد تا از عایق در برابر عوامل محیطی و فشارهای مکانیکی محافظت کند. جنس این غلاف بسته به شرایط محل نصب می‌تواند از موادی مانند PVC، سرب، آلومینیوم یا فولاد انتخاب شود، که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. به همین دلیل، انتخاب صحیح مواد برای عایق و غلاف کابل بسیار حائز اهمیت است؛ چرا که این انتخاب می‌تواند تأثیر زیادی بر عملکرد و عمر مفید کابل داشته باشد.
انواع کابل برق از نظر سطح ولتاژ
کابل فشار ضعیف: کابل‌های برق با توجه به کاربردهای متفاوت، عایق‌های مخصوصی دارند. رایج‌ترین نوع عایق مورد استفاده در این کابل‌ها، پلی وینیل کلراید (PVC) است که به عنوان پروتودور نیز شناخته می‌شود. این عایق‌ها برای تحمل ولتاژهای بین 600 تا 1000 ولت طراحی شده‌اند. هادی‌های این کابل‌ها معمولاً از مس یا آلومینیوم ساخته می‌شوند و عایق‌های پلیمری برای محافظت از آن‌ها استفاده می‌گردد.
کابل فشار متوسط: این کابل‌ها ولتاژ کمتر از 36000 ولت را تحمل می‌کنند و هادی از جنس مس یا آلومینیوم دارند. عایق این کابل‌ها XLPE است.
کابل فشار قوی: کابل‌های فشار قوی، با هادی‌های مس یا آلومینیومی و عایق XLPE، ولتاژ بالایی را در محدوده 36 تا 400 کیلوولت تحمل می‌کنند. این کابل‌ها به دلیل مقاومت و کارایی بالا در انتقال انرژی الکتریکی، در صنعت برق بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند.
کابل ساختمانی: کابل‌ها وظیفه توزیع جریان برق در ساختمان‌ها را بر عهده دارند. در این زمینه، انواع مختلفی از کابل‌ها وجود دارد که به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند. نخست، کابل‌های انعطاف‌پذیر که دارای هادی‌هایی با قابلیت انعطاف هستند و معمولاً با عایق‌های PVC یا Rubber پوشش داده می‌شوند. این نوع کابل‌ها به دلیل خصوصیات خاص خود، در کاربردهای مختلف بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند.
دسته دوم شامل کابل‌های مقاوم در برابر حرارت می‌شود که آن‌ها نیز دارای هادی‌های انعطاف‌پذیر هستند، اما به جای عایق‌های معمولی، از عایق‌های Silicon Rubber بهره می‌برند. این کابل‌ها به دلیل توانایی تحمل دماهای بالا، در شرایطی که خطر گرما وجود دارد، انتخاب مناسبی به شمار می‌آیند. به این ترتیب، هر یک از این کابل‌ها با توجه به ویژگی‌های خاص خود، نقش مهمی در سیستم‌های برقی ساختمان‌ها ایفا می‌کنند و انتخاب صحیح آن‌ها می‌تواند تأثیر زیادی بر عملکرد و ایمنی سیستم برق‌رسانی داشته باشد.
انواع عایق در کابل برق
عایق‌ها در کابل‌های برق نقش بسیار مهمی در حفظ ایمنی و کارایی سیستم‌های الکتریکی ایفا می‌کنند. این عایق‌ها معمولاً از مواد مختلفی ساخته می‌شوند که هر یک ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. به طور کلی، می‌توان عایق‌ها را به چند دسته تقسیم کرد.
اولین دسته عایق‌های پلاستیکی هستند که معمولاً از پلی‌اتیلن یا PVC ساخته می‌شوند. این نوع عایق‌ها به دلیل سبکی و انعطاف‌پذیری، در بسیاری از کابل‌ها به کار می‌روند. عایق‌های پلاستیکی در برابر رطوبت و مواد شیمیایی مقاوم بوده و از کابل‌ها در برابر تماس با محیط محافظت می‌کنند.
دسته دوم عایق‌های لاستیکی هستند که دارای خاصیت انعطاف‌پذیری بالایی می‌باشند و معمولاً برای کابل‌های فشار قوی و محیط‌های صنعتی استفاده می‌شوند. این عایق‌ها به خوبی در برابر حرارت و شرایط جوی سخت مقاومت می‌کنند.
در نهایت، عایق‌های سرامیکی و شیشه‌ای نیز وجود دارند که بیشتر در کاربردهای ویژه و در شرایط خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند. این عایق‌ها به دلیل مقاومت بالا در برابر حرارت و برق، در صنایع حساس مانند نیروگاه‌ها و خطوط تولید الکتریسیته به کار می‌روند.
با توجه به اهمیت عایق‌ها در عملکرد صحیح و ایمنی کابل‌های برق، انتخاب نوع مناسب عایق برای هر کاربرد خاص بسیار حائز اهمیت است.
