کابل برق (یا سیم‌برق) وسیله‌ای است که برای انتقال جریان الکتریکی از یک منبع‌برق به دستگاه‌ها یا مکان‌های دیگر استفاده می‌شود. این کابل‌ها از یک یا چند هادی الکتریکی (معمولاً از جنس مس یا آلومینیوم) تشکیل شده‌اند که توسط موادی مانند پلاستیک یا لاستیک عایق‌کاری شده‌اند تا از تماس ناخواسته با محیط بیرون جلوگیری شود و همچنین ایمنی انتقال‌برق را تضمین کند. در این مقاله قصد داریم شما با انواع کابل برق آشنا کنیم.
وظایف کابل برق کدامند؟
- انتقال‌برق: اصلی‌ترین وظیفه کابل برق، انتقال جریان الکتریکی از منبع تولید به دستگاه‌ها یا شبکه‌های الکتریکی است.
- ایمنی در انتقال: عایق کابل مانع از نشت برق و کاهش خطر شوک الکتریکی یا جرقه‌زنی می‌شود.
- پشتیبانی از دستگاه‌ها: کابل‌برق به دستگاه‌های الکتریکی کمک می‌کند تا نیروی لازم برای عملکرد خود را دریافت کنند.
- جلوگیری از تداخل الکتریکی: در برخی کابل‌ها، برای جلوگیری از تداخل الکترومغناطیسی (EMI)، از شیلدینگ (محافظ) استفاده می‌شود.
انواع کابل برق براساس نوع فشار کدامند؟
کابل‌ها در انواع مختلف و برای کاربردهای گوناگون طراحی می‌شوند، مانند کابل‌های فشار ضعیف، فشار متوسط و فشار قوی که هر کدام برای شرایط و ولتاژهای خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
کابل‌های برق به عنوان یکی از اجزای اساسی در سیستم‌های توزیع و انتقال انرژی الکتریکی، به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که یکی از معیارهای تقسیم‌بندی آن‌ها، فشار الکتریکی است. این تقسیم‌بندی شامل کابل‌های فشار ضعیف، فشار متوسط، فشار قوی، فوق فشار قوی و HVDC (High Voltage Direct Current) می‌باشد.
کابل برق فشار ضعیف
کابل‌های فشار ضعیف، معمولاً برای انتقال برق با ولتاژهایی تا 1000 ولت طراحی شده‌اند. این نوع کابل‌ها در مصارف خانگی و تجاری به کار می‌روند و برای روشنایی، وسایل برقی و سیستم‌های عمومی مانند تابلوهای توزیع استفاده می‌شوند. این کابل‌ها به دلیل ولتاژ پایین، معمولاً از عایق‌های پلاستیکی مانند PVC یا XLPE (پلی‌اتیلن با چگالی بالا) ساخته می‌شوند که قابلیت انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر آتش را دارند.
کابل برق فشار متوسط
کابل‌های فشار متوسط برای ولتاژهای بین 1000 ولت تا 35 کیلوولت طراحی شده‌اند و در شبکه‌های توزیع برق و صنایع بزرگ به کار می‌روند. این کابل‌ها معمولاً به عنوان بخشی از سیستم‌های توزیع برق شهری یا صنعتی استفاده می‌شوند. ویژگی‌های این کابل‌ها شامل عایق‌های مقاوم در برابر فشار و آسیب‌های مکانیکی است. در واقع کابل‌های فشار متوسط معمولاً دارای هادی‌های مسی یا آلومینیومی هستند و به عایق‌های پلی‌اتیلن، PVC یا مواد عایق دیگر مجهز می‌شوند.
کابل برق فشار قوی
کابل‌های فشار قوی برای ولتاژهای بالای 35 کیلوولت طراحی شده‌اند و معمولاً در سیستم‌های انتقال برق استفاده می‌شوند. این کابل‌ها به دلیل ولتاژ بالای خود، نیاز به عایق‌های خاص و طراحی‌های قوی دارند تا از خطرات احتمالی جلوگیری کنند. کابل‌های فشار قوی معمولاً در شبکه‌های اصلی برق و انتقال انرژی از نیروگاه‌ها به ایستگاه‌های توزیع به کار می‌روند. آن‌ها می‌توانند به صورت هوایی یا زمینی نصب شوند و باید در برابر شرایط محیطی سخت مانند باد، باران و دماهای بالا مقاومت داشته باشند.
کابل برق فوق فشار قوی
کابل‌های فوق فشار قوی برای ولتاژهای بالاتر از 230 کیلوولت طراحی شده‌اند و در سیستم‌های انتقال برق در مقیاس بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرند. این کابل‌ها به دلیل نیاز به انتقال انرژی در فواصل طولانی و با کارایی بالا، باید دارای طراحی‌های خاصی باشند که شامل عایق‌های پیشرفته و سیستم‌های حفاظتی است.
کابل برق HVDC
کابل‌های HVDC برای انتقال جریان مستقیم با ولتاژ بالا طراحی شده‌اند و به ویژه در پروژه‌های بزرگ و انتقال انرژی در مسافت‌های طولانی و اتصال شبکه‌های برق مختلف به کار می‌روند. این نوع کابل‌ها به دلیل قابلیت کاهش تلفات انرژی و افزایش کارایی، در سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر، مانند انرژی بادی و خورشیدی، استفاده می‌شوند.
انواع کابل برق براساس نوع عایق کدامند؟
کابل‌های برق از نظر جنس عایق به چند دسته اصلی تقسیم می‌شوند که هر کدام دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود هستند. انتخاب جنس عایق مناسب برای کابل برق اهمیت زیادی دارد زیرا بر عملکرد، ایمنی و دوام کابل تأثیر می‌گذارد.
-
عایق PVC (پلی وینیل کلرید)
عایق PVC یکی از پرکاربردترین انواع عایق‌ها در کابل برق است. این عایق دارای مقاومت خوبی در برابر رطوبت و مواد شیمیایی است و معمولاً در شرایط عادی به خوبی عمل می‌کند. کابل‌هایی که از این نوع عایق استفاده می‌کنند، معمولاً در سیم‌کشی‌های داخلی ساختمان‌ها، سیستم‌های روشنایی، و کاربردهای عمومی دیگر به کار می‌روند. یکی از مزایای عایق PVC، هزینه پایین و سهولت در تولید آن است. با این حال، عایق PVC در برابر حرارت و آتش مقاومتی نسبی دارد و در دماهای بالا ممکن است خاصیت خود را از دست بدهد.
کابل برق با عایق XLPE (پلی‌اتیلن با چگالی بالا)
عایق XLPE به عنوان یک جایگزین پیشرفته برای PVC شناخته می‌شود و در مواردی که نیاز به مقاومت بالا در برابر حرارت و دماهای بالا وجود دارد، استفاده می‌شود. این نوع عایق دارای خاصیت عایق‌بندی بسیار بالاتری است و می‌تواند در ولتاژهای بالا به خوبی عمل کند. کابل‌های دارای عایق XLPE معمولاً در سیستم‌های توزیع و انتقال برق، به ویژه در کابل‌های فشار متوسط و فشار قوی، استفاده می‌شوند. این عایق همچنین مقاومت بسیار خوبی در برابر رطوبت، UV و شرایط محیطی سخت دارد، که این ویژگی‌ها باعث می‌شود تا برای استفاده در محیط‌های خارجی مناسب باشد.
-
کابل برق با عایق لاستیکی (Rubber)
عایق‌های لاستیکی به دلیل انعطاف‌پذیری بالا و مقاومت در برابر حرارت و رطوبت شناخته شده‌اند. این نوع عایق معمولاً در کابل‌هایی استفاده می‌شود که نیاز به انعطاف‌پذیری و قابلیت جابجایی دارند. به عنوان مثال، کابل‌های لاستیکی در تجهیزات صنعتی، ابزارآلات و دستگاه‌های برقی مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از ویژگی‌های مثبت عایق لاستیکی این است که در دماهای پایین هم انعطاف‌پذیری خود را حفظ می‌کند. با این حال، ممکن است هزینه تولید کابل‌های لاستیکی بیشتر از دیگر انواع عایق‌ها باشد.
-
کابل برق با عایق هالوژن‌دار (Halogen-Free)
عایق‌های هالوژن‌دار به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در هنگام آتش‌سوزی تولید دود سمی نمی‌کنند. این نوع عایق‌ها معمولاً در مکان‌هایی که ایمنی بالایی نیاز است، مانند بیمارستان‌ها، هتل‌ها و ساختمان‌های عمومی، استفاده می‌شوند. کابل‌هایی که دارای عایق هالوژن‌دار هستند، معمولاً در محیط‌های حساس به خطر آتش‌سوزی کاربرد دارند و می‌توانند در شرایط مختلف به خوبی عمل کنند. این کابل‌ها در برابر حرارت و آتش مقاومت دارند و در صورت بروز آتش، دود کمتری تولید می‌کنند.
-
کابل برق با عایق پلی‌پروپیلن (Polypropylene)
عایق‌های پلی‌پروپیلن معمولاً در شرایط خاصی که نیاز به ویژگی‌های خاصی مانند مقاومت در برابر رطوبت و مواد شیمیایی وجود دارد، استفاده می‌شوند. این نوع عایق در بعضی از کاربردهای خاص، مانند کابل‌های صنعتی و دریایی، استفاده می‌شود. عایق پلی‌پروپیلن دارای خواص الکتریکی و حرارتی خوبی است و در برابر مواد شیمیایی مقاوم است.
نتیجه گیری
در انتخاب کابل‌های برق، جنس عایق آن‌ها نقش کلیدی و حیاتی دارد. هر نوع عایق ویژگی‌ها و مزایای خاص خود را داراست که بر عملکرد، ایمنی و طول عمر کابل تأثیر می‌گذارد. عایق‌های PVC به دلیل هزینه پایین و کارایی در شرایط عادی، به طور گسترده‌ای در کابل‌های خانگی و عمومی استفاده می‌شوند، در حالی که عایق‌های XLPE به خاطر مقاومت بالاتر در برابر حرارت و رطوبت، به ویژه در کابل‌های فشار متوسط و قوی مورد توجه قرار می‌گیرند. عایق‌های لاستیکی نیز به خاطر انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر شرایط سخت، در صنایع و تجهیزات متحرک کاربرد دارند.
به طور کلی عایق‌های هالوژن‌دار به عنوان گزینه‌های ایمن‌تر در فضاهای حساس، از نظر ایمنی در برابر آتش‌سوزی مطرح می‌شوند. در نهایت، انتخاب جنس عایق مناسب باید بر اساس نیازهای خاص پروژه، شرایط محیطی و الزامات ایمنی انجام شود. این انتخاب صحیح می‌تواند به بهینه‌سازی عملکرد سیستم‌های الکتریکی و کاهش خطرات ناشی از آتش‌سوزی یا آسیب‌های مکانیکی کمک کند. لذا، اهمیت توجه به ویژگی‌های عایق کابل‌ها در طراحی و نصب سیستم‌های برق به وضوح نمایان است. مهام نیرو لوت