انتخاب صحیح “سیم برق” و “کابل” یکی از بنیادی‌ترین تصمیمات مهندسی در هر پروژه الکتریکی است؛ زیرا این انتخاب نه تنها بر راندمان سیستم بلکه مستقیماً بر ایمنی و جلوگیری از حوادثی نظیر آتش‌سوزی تأثیر می‌گذارد. آیا می‌دانستید که استفاده نادرست از سیم‌ها یا انتخاب مقطع نامناسب می‌تواند تا ۴۰ درصد از راندمان سیستم الکتریکی را کاهش دهد و همچنین خطرات ناشی از اتصال سیم و کابل‌های غیراستاندارد یکی از دلایل عمده آتش‌سوزی در محیط‌های شهری محسوب می‌شود؟ برای اطلاعات بیشتر در مورد انواع “سیم برق”، “انواع سیم مسی” و تفاوت‌های بنیادین ساختاری و نهایتا انتخابی ایمن، اقتصادی و کارآمد با ما همراه باشید.
هادی سیم‌ها و کابل‌های قدرت عمدتاً از دو فلز اصلی یعنی مس (Copper) و آلومینیوم (Aluminum) ساخته می‌شوند. انتخاب بین این دو فلز، یک تصمیم مهندسی است که توازن بین رسانایی الکتریکی، هزینه، وزن و مقاومت در برابر عوامل محیطی را در نظر می‌گیرد.
مس بهترین تعادل را بین رسانایی الکتریکی و مکانیکی در میان فلزات رایج دارد. “سیم مسی” به طور گسترده در سیم‌کشی داخلی ساختمان‌ها، تابلوهای برق و سیم‌پیچی موتورها استفاده می‌شود.
مزایای مس:
معایب مس:
سیم‌ها و کابل‌های آلومینیومی به دلیل وزن پایین و قیمت مناسب، انتخاب متداولی در بخش صنعت برق، به ویژه در خطوط انتقال ولتاژ بالا هستند.
مزایای آلومینیوم:
توجه: رسانایی الکتریکی آلومینیوم نسبت به مس پایین‌تر است و تنها حدود ۶۱ درصد از رسانایی مس خالص (IACS) را دارد. این اختلاف بدین معنی است که برای انتقال جریان الکتریکی مشابه، سطح مقطع کابل آلومینیومی باید حدود ۱.۵ تا ۲ برابر بزرگتر از کابل مسی معادل آن باشد.
پایین بودن رسانایی آلومینیوم، به خصوص در محل اتصالات، منجر به بروز مشکلات فنی می‌شود. لایه اکسید آلومینیوم که فلز را در برابر خوردگی محافظت می‌کند، یک عایق الکتریکی ضعیف است. این لایه در محل اتصال ترمینال‌ها باعث افزایش مقاومت تماسی، گرم شدن بیش از حد و در نهایت شل شدن اتصال و خطر آتش‌سوزی می‌شود. به همین دلیل، کابل‌های آلومینیومی در اتصالات نیاز به استفاده از سرسیم‌ها و اتصالات تخصصی (مانند استفاده از گریس‌های ضد اکسیداسیون یا سرسیم‌های بی‌متال) دارند تا پایداری بلندمدت اتصال حفظ شود.
استاندارد بین‌المللی IEC 60228 و استاندارد ملی ایران ISIRI 607، هادی‌ها را بر اساس میزان انعطاف‌پذیری و ساختار رشته‌ای، به کلاس‌های مختلفی تقسیم می‌کنند. این کلاس‌بندی مستقیماً نوع کاربرد (نصب ثابت یا متحرک) را تعیین می‌کند.
“سیم برق مفتولی” که به آن سیم خشک نیز گفته می‌شود، تنها از یک رشته هادی ضخیم تشکیل شده است و معمولاً تا سایز ۱۰ میلی‌متر مربع (۱۰mm²) استفاده می‌شود.
ویژگی‌ها و کاربرد:
سیم نیمه افشان ساختاری شامل چندین رشته هادی ضخیم‌تر دارد که تابیده شده‌اند. این سیم از نظر انعطاف‌پذیری بین مفتولی و افشان قرار می‌گیرد و جزء دسته سیم‌های “خشک” محسوب می‌شود.
ویژگی‌ها و کاربرد:
سیم افشان (یا انعطاف‌پذیر) از مجموعه‌ای از تارهای بسیار نازک (با قطر بین ۰.۲۵ تا ۰.۵ میلی‌متر) تشکیل شده است که به هم تابیده شده‌اند. این ساختار رشته‌ای، بالاترین سطح انعطاف‌پذیری را فراهم می‌کند.
ویژگی‌ها و کاربرد:
“انواع سیم مسی” علاوه بر تقسیم‌بندی ساختاری، بر اساس نوع عایق و کاربرد تخصصی نیز دسته‌بندی می‌شوند.
سیم ارت نقش حیاتی در ایمنی سیستم‌های الکتریکی دارد. هدف آن، انتقال جریان نشتی یا خطا به زمین برای جلوگیری از برق‌گرفتگی و شوک الکتریکی است.
سیم لاکی یک نوع تخصصی از سیم مسی است که عایق آن از پلاستیک PVC نیست، بلکه از سه لایه بسیار نازک لاک (Enamel) تشکیل شده است.
سیم مسی نایلون که به آن سیم بند تخت نیز گفته می‌شود، معمولاً از دو سیم نازک روکش‌دار که به صورت تخت به هم متصل شده‌اند، تشکیل شده است. این سیم‌ها برای ولتاژهای پایین طراحی شده‌اند و عموماً در روشنایی تزئینی و لوسترها استفاده می‌شوند.
پیروی از استانداردها، به ویژه استاندارد ملی ایران (ISIRI) که منطبق بر استاندارد بین‌المللی IEC است، برای تضمین کیفیت و ایمنی سیم و کابل امری ضروری است. استاندارد ISIRI 607 (معادل IEC 60227) یکی از مراجع اصلی است که ساختار، عایق، رنگ و ویژگی‌های مکانیکی سیم و کابل‌های با عایق PVC را تدوین می‌کند.
استاندارد ISIRI 607 سیم و کابل‌ها را بر اساس کاربرد نهایی دسته‌بندی می‌کند:
ولتاژ نامی یک کابل (U0/U) که به صورت ولتاژ بین فاز و زمین (U0) و ولتاژ بین فازها (U) تعریف می‌شود، اصلی‌ترین مرجع برای انجام آزمون‌های الکتریکی و تشخیص استاندارد بودن محصول است. به عنوان مثال، سیم‌های مسی افشان با مقاطع کوچک (زیر ۱.۵mm²) معمولاً ولتاژ ۳۰۰/۵۰۰ ولت دارند، در حالی که مقاطع ۱.۵mm² به بالا با ولتاژ نامی ۴۵۰/۷۵۰ ولت تولید می‌شوند.
همچنین، برای شناسایی کامل ساختار یک کابل استاندارد، علائم اختصاری بر روی آن حک می‌شود که چهار گروه اصلی آن شامل هادی، عایق، شیلد و نوع زره یا غلاف است. این علامت‌گذاری معمولاً طبق استاندارد VDE آلمان صورت می‌گیرد.
برای مطالعه بیشتر درباره استاندارد VDE به مقاله استاندارد VDE، نماد ایمنی و کیفیت جهانی مراجعه بفرمایید.
انتخاب سیم برق مناسب باید بر اساس سه فاکتور اساسی انجام پذیرد: رسانایی مورد نیاز (جنس هادی)، انعطاف‌پذیری و نوع نصب (ساختار هادی) و تطابق با استانداردهای ولتاژ و ایمنی.
در انتقال سیگنال‌های ویدئویی و ارتباطات فرکانس بالا، تفاوت میان یک تصویر شفاف با سیگنالی…
تصمیم‌گیری درباره‌ی زیرساخت شبکه، فقط به انتخاب نوع کابل محدود نمی‌شود و روی هزینه‌ی کل،…
سیم افشان به دلیل انعطاف‌پذیری بالا، رسانایی مناسب و نصب آسان، کاربرد گسترده‌ای در سیم‌کشی‌های…