با وجود تنوع بالای محصولات در حوزه‌ی سیم و کابل استفاده از جدول فلزات نقش مهمی در دوام، کیفیت و ایمنی خطوط انتقال برق دارد. با وجود این جداول شما به راحتی می‌توانید نوع فلزی که در سیم و کابل استفاده شده و ویژگی‌های هرکدام را بررسی کرده و در نهایت محصولی پیش‌بینی شده برای کارخانه، شرکت و حتی منزل خودتان انتخاب کنید.
مزایای استفاده از جدول فلزات سیم و کابل تنها به موردی که اشاره کردیم، ختم نمی‌شود و توجه به این مقوله، گامی کلیدی در افزایش بهره‌وری تجهیزات، کاهش افت ولتاژ و بهبود عملکرد کلی سیستم‌های الکتریکی خواهد بود. در ادامه، ضمن معرفی فلزات اصلی مورد استفاده در سیم و کابل، به مزایا، معایب و کاربردهای هر یک نیز اشاره خواهیم کرد.
برای خرید سیم و کابل می‌توانید با کارشناسان شرکت دانش بنیان سیمند کابل تماس حاصل فرمایید.
انواع فلزات استفاده شده در سیم و کابل
پیش از آن‌که به بررسی جدول فلزات سیم و کابل بپردازیم، ابتدا باید بدانیم که در هر سیم و یا کابلی از چه فلزاتی می‌توان به عنوان هادی استفاده کرد؟
1.مس(Copper)
یکی از رایج‌ترین فلزات استفاده شده در جدول فلزات سیم و کابل، مس (Copper) است. این فلز نه تنها رسانایی بالا دارد، بلکه به دلیل خواص مکانیکی، حرارتی و دوام فوق‌العاده‌اش، همواره گزینه‌ی اول انتخابی تولیدکنندگان سیم و کابل است.
مزایای استفاده از مس در تهیه سیم و کابل
- مس رسانایی الکتریکی بسیار بالایی دارد.
- مقاومت کششی و انعطاف‌پذیری آن مناسب است.
- با استفاده از مس، مقاومت داخلی سیم و کابل، کاهش یافته و اتلاف انرژی کمتر می‌شود.
- خلوص بالای مس موجب کاهش رسانایی کابل تا حدود %15 خواهد شد.
- مس با رسانایی بهتر و مقاومت پایین‌تر، مستعد گرمایش کمتر است و افت ولتاژ را کم می‌کند.
کاربردهای عملی مس در سیم و کابل
- سیم‌کشی ساختمان‌ها، تأسیسات تجاری و صنعتی
- کابل‌های انتقال نیرو و توزیع برق
- کابل‌های مخابراتی، شبکه، کابل‌های شیلددار.
2.مس آنیل شده
یکی از بااهمیت‌ترین فلزات استفاده شده در جدول فلزات سیم و کابل، مس آنیل‌شده است که به دلیل رسانایی بالا، انعطاف‌پذیری مطلوب و دوام بالایش در تولید هادی‌ها از آن استفاده می‌کنند. مس آنیل‌شده از لحاظ رسانایی یکی از فلزات بسیار برتر است و استفاده از آن در سیم و کابل موجب انعطاف‌پذیری بالا و کیفیت و دوام بیشتر سیم و کابل خواهد شد.
مزایای استفاده از مس آنیل‌شده در تولید سیم و کابل
- مس آنیل‌شده انعطاف‌پذیری بسیار بالایی دارد و نرم‌تر است، بنابراین یکی از بااهمیت‌ترین فلزات استفاده شده در سیم و کابل است که در زمان خرید باید به آن توجه کنید.
- هدایت الکتریکی مس آنیل‌شده بیشتر است و اتلاف انرژی کمتری دارد.
- نصب سیم و کابل تهیه شده از مس آنیل‌شده آسان‌تر است و در فضای محدود یا پیچیده به‌راحتی جایگزین خواهد شد.
- این نوع کابل‌ها از لحاظ استاندارد بسیار موردپسندتر هستند.
کاربردهای عملی استفاده از مس آنیل‌شده در سیم و کابل
- از مس آنیل‌شده در تولید سیم‌افشان (Flexible Cable) استفاده می‌شود.
- مس آنیل‌شده موجب کاهش مقاومت الکتریکی در کابل‌های قدرت می‌شود و در نتیجه افت ولتاژ در آن‌ها کمتر خواهد شد.
- کابل‌هایی که از مس آنیل‌شده تهیه می‌شوند، کارایی طولانی‌مدت دارند.
- در شرایط نصب دشوار، انعطاف‌پذیری بالای مس آنیل‌شده باعث می‌شود هادی دچار شکستگی یا ترک نگردد.
3.آلومینیوم (Aluminum)
آلومینیوم هم از جمله فلزات پرکاربرد است که در جدول فلزات سیم و کابل به آن اشاره می‌شود. این فلز به دلیل وزن اندک، قیمت پایین و مقاومت بالایش، گزینه‌ای جذاب است که در انتقال و توزیع برق به‌صورت گسترده استفاده می‌شود. مثلاً در کشور ما، کابل آلومینیومی در خطوط فشار متوسط، ساختمانی و انتقال برق استفاده می‌شود.
مزایای استفاده از آلومینیوم در تهیه سیم و کابل
- آلومینیوم چگالی کمتری نسبت به مس دارد، در نتیجه وزن آن سبک‌تر است و حمل، نصب و نگهداری کابل و سیم‌ها ساده‌تر است.
- قیمت آن در مقایسه با مس پایین‌تر است و در نتیجه هزینه‌ی تولید سیم و کابل کاهش می‌یابد.
- سیم و کابلی که از آلومینیوم تهیه می‌شود، در برابر خوردگی محیطی مقاومت خوبی دارد.
- در مواردی که وزن، هزینه و یا مسافت انتقال اهمیت دارد؛ آلومینیوم انتخاب مناسبی خواهد بود.
محدودیت‌های استفاده از آلومینیوم در ساختار سیم و کابل
در کنار مزایای بی‌شمار استفاده از آلومینیوم در ساختار سیم و کابل، این فلز محدودیت‌هایی نیز دارد که عبارت‌اند از:
- رسانایی پایین‌تر نسبت به مس دارد.
- انعطاف‌پذیری آلومینیوم در مقایسه با مس کمتر است و این ویژگی ممکن است، در پروژه‌ها با نصب پیچیده، مشکل ایجاد کند.
- انبساط و انقباض حرارتی آن بالاست و این خصیصه موجب شل‌شدن اتصالات می‌شود.
- آلومینیوم سطح مقطع بزرگ‌تری دارد و این امر موجب افزایش هزینه عایق و روکش می‌شود.
کاربردهای عملی استفاده از آلومینیوم در سیم و کابل
- در انتقال و توزیع برق در مسافت طولانی به‌کار گرفته می‌شود.
- در ساختمان‌سازی و سیم‌کشی داخلی انتخاب مناسبی است.
- در کابل‌های صنعتی و ساختمانی قابل استفاده است.
- در هادی‌های هوایی و خودنگه‌دار در شبکه‌های توزیع مورد استفاده قرار می‌گیرد.
4.آلومینیوم گرید EC (Electrical Conductor)
«آلومینیوم گرید EC» یکی دیگر از فلزات کلیدی و استراتژیک است که در جدول فلزات سیم و کابل به آن اشاره می‌کند. این فلز که از شمش با خلوص %99.50 تهیه می‌شود، در بازار ایران به EC شهرت دارد.
| ویژگی | واحد | مس آنیل شده | مس سخت کشیده | آلومینیوم سخت | ECآلومینیوم گرید | سرب | فولاد |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| نشانه شیمیایی | – | Cu | Cu | AI | – | pb | fe |
| چگالی | KG/dm3 | 8/89 | 8/89 | 2/7 | 2/7 | 11/35 | 7/8 |
| مقاوت در دمای 20 درجه سانتیگراد | Ohm.Km/mm2 | 17/241 | 17/568 | 28/264 | 32/500 | 206 | 190 |
| نقطه ذوب | Cº | 1083 | 1083 | 657 | 657 | 327 | 1400 |
| نیروی پارگی | daN/mm2 | 20-30 | 50-35 | 12-15 | 40-35 | 1/75 | 40-150 |
| درصد ازدیاد طول | % | 25-30 | 0/5-3 | 1/5-3 | 4-6 | 20-50 | 2-6 |
| مدول کشسانی | daN/mm2 | 10500 | 12000 | 5600 | 6000 | 1700 | 18500 |
| هدایت الکتریکی | IACS % | 100 | 98 | 61 | 53 | 8/4 | 9 |
| رسانایی گرمایشی | W/cm.K | 3/893 | 3/893 | 2/218 | 1/84 | 0/35 | 0/46 |
| ضریب دی الکتریک خطی | (k-1(x 10-6 | 17 | 17 | 23 | 23 | 29 | 11/5 |
| گرمای ویژه | CAL/°C.g | 0/093 | 0/093 | 0/214 | 0/214 | 0/030 | 0/114 |
| ضریب تغییرات دمایی | K-1 | 0/00393 | 0/00393 | 0/00403 | 0/0036 | 0/0042 | 0/004 |
مزایای استفاده از آلومینیوم گرید در تولید سیم و کابل
- وزن سبک‌تری دارد.
- هزینه تمام‌شده‌ی آن پایین‌تر است.
- یک جایگزین مقرون‌به‌صرفه مس است.
- مقاومت مکانیکی مناسبی دارد.
- به دلیل وزن کمتر نصب سیم و کابل‌ها آسان‌تر است.
کاربردهای عملی استفاده از آلومینیوم گرید EC در تولید سیم و کابل
- در تولید هادی‌های داخل کابل‌های فشار ضعیف یا متوسط به‌کار گرفته می‌شود.
- در خطوط هوایی با فاصله زیاد میان دکل‌ها یا شرایط مکانیکی سخت، گزینه‌ی بسیار مناسبی است.
5.سرب
سرب هم از جمله فلزات اشاره شده در جدول فلزات سیم و کابل است که نه تنها نقش کلیدی در انتقال الکتریکی دارد، بلکه تأثیر مستقیم روی دوام، ایمنی و عملکرد محصول می‌گذارد. مهم‌ترین مزیت استفاده از سرب در ساختار سیم و کابل، ساختار فلزی یکنواختش است که، مقاومت بسیار بالایی در برابر خوردگی، مواد شیمیایی، رطوبت و شرایط سخت محیطی در کابل ایجاد می‌کند و این امر مانع نفوذ آب و گازهای خورنده در آن می‌شود.
چالش‌های استفاده از سرب در تولید سیم و کابل
استفاده‌ی گسترده از این فلز به ویژه وقتی قرار است کابل را در خاک دفن کنید؛ منجر به آلودگی محیط‌زیست می‌شود.
کاربردهای عملی استفاده از سرب در تولید سیم و کابل
- استفاده از سرب به عنوان غلاف در محافظت از سیم و کابل
- مناسب استفاده در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، و زیرساخت‌های سخت
- پوشش یا غلاف حفاظتی سخت در سیم و کابل.
6.فولاد
فولاد، همان‌طور که می‌دانید، مقاومت مکانیکی و استحکام بسیار بالایی دارد و این امر موجب افزایش مقاومت آن در شرایط سخت محیطی می‌شود؛ به‌خصوص در کابل‌های زره‌دار، کابل‌های تحت کشکش بالا یا در مسیرهایی که نصب سخت و دشوار است.
مزایای استفاده از فولاد در سیم و کابل‌ها
- موجب افزایش استحکام مکانیکی کابل می‌شود.
- طول عمر سیم و کابل را افزایش می‌دهد.
- از هادی در برابر شرایط محیطی مختلف محافظت می‌کند.
چالش‌های پیشرو استفاده از فولاد در ساخت سیم و کابل
- استفاده از فولاد به دلیل هدایت کمتر در مقایسه با سایر فلزات استفاده شده در سیم و کابل که در این مطلب به آن اشاره کردیم، یک امر معمول نیست.
- این فلز در برابر خوردگی مقاومت پایینی دارد و در محیط‌های مرطوب قابل استفاده نیست.
- وزن این کابل‌ها زیاد است و در نتیجه هزینه‌ی نصب آن‌ها به‌صرفه نخواهد بود.
کاربردهای استفاده از فولاد در تهیه سیم و کابل
- فلزاتی همچون مس و آلومینیوم هادی‌های اصلی هستند و فولاد نقش مکمل و تقویتی را در شرایط عملیاتی سخت دارد.
- اگر قصد خرید کابل دارید و به دنبال محصولی هستید که از لحاظ توان انتقال و مقاومت مکانیکی کیفیت مطلوبی داشته باشد، کابل‌های فولادی گزینه‌ی مناسبی هستند.
و اما سخن آخر
جدول فلزات سیم و کابل؛ نقش مهمی در عملکرد، ایمنی و دوام خطوط انتقال برق دارند. در این مطلب سعی کردیم به 6 فلز مهم در این راستا اشاره کنیم. اگر در مرحله خرید یا انتخاب کابل هستید و می‌خواهید انتخابی مطمئن داشته باشید، پیشنهاد می‌کنیم، با کارشناسان سیمند کابل تماس بگیرید تا درنهایت ضمن مشاوره‌ی رایگان با آن‌ها، محصولی مناسب انتخاب کنید.
