زومیت

جریان الکتریسیته در تمام قسمت‌های زندگی جوامع بشری دارای اهمیت است و در اکثر فعالیت‌ها به نحوی مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیم و کابل‌ها بستری برای عبور جریان الکتریسته و ابزاری برای استفاده از برق می‌باشند. کابل‌ها از نظر جنس هادی به طور کلی به دو دسته کابل مسی (هادی از جنس فلز مس)، کابل آلومینیومی (هادی از جنس آلومینیوم)، تقسیم‌بندی می‌شوند که در ادامه قرار است به دو پرسش “کابل آلومینیوم چیست؟” و “در چه مواردی مورد استفاده قرار می‌گیرد؟” پاسخ داده ‌شود.

عده‌ای تصور می‌کنند که مناسب‌ترین گزینه برای کابل‌کشی استفاده از کابل‌های مسی می‌باشد و این در حالی است که فلز مس به دلیل قیمت و وزن بالا گاها مشکل‌ساز می‌شود و در این شرایط قطعا کابل آلومینیومی انتخاب بهتری می‌باشد. این کابل به دلیل خواص فیزیکی منحصر به فرد و ساختار متنوع، کاربرد زیادی در خطوط انتقال برق دارد و در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. در واقع استفاده از فلز آلومینیوم در تولید کابل به سالیان گذشته برمی‌گردد و امروزه نیز با گران شدن فلز مس توجه به این کالا افزایش یافته است
کابل آلومینیومی چیست ؟
هر کابل از سه بخش اصلی رسانا (هادی)، پوشش عایق الکتریکی و غلاف ساخته می‌شود. کابل‌هایی که دارای هسته رسانا از جنس آلومینیوم هستند، در دسته کابل‌های آلومینیومی قرار می‌گیرند. فلز آلومینیوم اگر چه میزان هدایت الکتریکی پایین تری از فلز مس دارد اما با انتخاب سطح مقطع مناسب ضمن تامین رسانایی الکتریکی مدنظر مصرف کننده می‌تواند در شبکه‌های توزیع و انتقال برق مورد استفاده قرار گیرد فقط کافیست به نکات فنی نظیر به کارگیری جداول مربوط به استفاده از کابل آلومینیوم توجه شود.
ویژگی‌های کابل آلومینیوم
از ویژگی‌های کابل آلومینیوم می‌توان به داشتن میزان رسانایی مطلوب و مقاومت نسبتا پایین، به صرفه بودن و قیمت ارزان‌تر آن در مقایسه با مس اشاره کرد. به همین دلیل سرقت کابل‌های آلومینیومی نیز پایین‌تر از کابل‌های مسی صورت می‌گیرد .

از دیگر ویژگی‌های کابل آلومینیومی اکسیداسیون سریع تر آن در مجاورت رطوبت و شکنندگی بیشتر آن است.

شباهت کابل آلومینیوم و مسی
هادی‌های مسی و هادی‌های آلومینیومی هر دو عملکرد مشابهی دارند و در خطوط انتقال و توزیع برق مورد استفاده قرار می‌گیرند. این تجهیزات جریان الکتریکی را از یک نقطه به نقطه دیگر انتقال می‌دهند. از هر دو نوع کابل می‌توان در خطوط برق رسانی استفاده کرد اما باید به این نکته توجه داشت که برای جایگزینی کابل آلومینیوم با کابل‌های مسی در طول ثابت و میزان جریان دهی یکسان باید ازسطح مقطع بیشتر استفاده کرد.

تفاوت آلومینیوم و مس
کابل های مسی و آلومینیومی عملکرد مشابهی دارند اما در برخی ویژگی ها متفاوت هستند. این تفاوت ها در زیر توضیح داده شده است.

سیم آلومینیومی مقاومت الکتریکی بیشتری دارد، بنابراین جریان الکتریکی در سیم های مسی بهتر منتقل می شود.
کابل های آلومینیومی را می توان به راحتی در محیط های باز مانند تیر چراغ برق و ... استفاده کرد زیرا خطر سرقت این کابل ها کمتر است.
از نظر قیمت و در دسترس بودن، امروزه به دلیل قیمت بالای مس متالیک، کابل های آلومینیومی مقرون به صرفه تر بوده و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.
فلز مس دوام و مقاومت مکانیکی بیشتری نسبت به آلومینیوم دارد. سیم آلومینیوم وقتی در کنار مواد شیمیایی قرار می گیرد سریعتر خورده می شود. در این شرایط به کمک یک گیره غیرفلزی و یا با افزودن آلیاژ به هادی کابل می توان مقاومت مکانیکی و مدت زمان آن را افزایش داد.
در یک متر مشخص و یکسان، وزن کابل های آلومینیومی بسیار کمتر از کابل های مسی است که بر قیمت کابل سیم آلومینیومی تاثیر می گذارد.
کابل آلومینیومی فقط در دسته کابل های برق و به صورت کابل های سربار و زمین با هادی سیم استفاده می شود.به دلیل شکنندگی آلومینیوم نسبت به مس هرگز برای کابل پاشی استفاده نمی شود و فقط به عنوان سیم بکسل استفاده می شود.
خطر آتش سوزی و همچنین اتلاف انرژی در کابل های آلومینیومی بیشتر از کابل های مسی است.

انواع کابل های آلومینیومی
کابل آلومینیومی زره پوش
کابل آلومینیومی زره دار نوعی کابل آلومینیومی است که دارای زره است. کابل آلومینیومی زره پوش در زیر زمین و خارج از تاسیسات مدفون شده است. این کابل ها در محیط هایی که احتمال ضربه، فشار و آسیب فیزیکی وجود دارد استفاده می شود. دلیل مقاومت این کابل ها در برابر تنش های مکانیکی استفاده از لایه محافظ فولاد یا آلیاژ آلومینیوم در ساختار آنهاست که به زره کابل معروف است. معمولاً طراحی ساختار کابل های آلومینیومی زره دار به گونه ای ساخته می شود که در برابر مواد شیمیایی و روغن، آتش و شعله، اشعه ماوراء بنفش و ... مقاوم باشند.

کابل آلومینیومی خود نگهدار
کابل خود نگهدار در بسیاری از سیستم های برق تک فاز و سه فاز استفاده می شود.

این کابل ها برق را از نیروگاه ها به مکان هایی مانند سیستم های صنعتی، تولیدی، خانگی، کشاورزی و غیره انتقال می دهند.رشته های سیم مورد استفاده برای انتقال نیرو در کابل خود نگهدار، همگی از آلومینیوم با عایق پلی اتیلن متقاطع (XPLE) ساخته شده اند که عملکرد کلی کابل ها را بهبود می بخشد و خواص مکانیکی و الکتریکی آنها را بهبود می بخشد. بسته به استفاده از این کابل ها تعداد و مقطع رشته ها که شامل فاز، نول، روشنایی معابر تکیه گاه (پیام رسان) می باشد، تعیین می شود.

سیم زمین آلومینیومی
سیم زمین آلومینیومی نوعی سیم با هادی آلومینیومی است که دارای ولتاژ 0.6 تا 1 کیلو ولت است. کابل زمین آلومینیومی می تواند دو، سه، چهار یا پنج سیم با هادی های رشته ای و نیمه سیال باشد. مفتول آلومینیومی 4 سیم در دو نوع با سطح مقطع یکسان یا سه سیم با سطح مقطع یکسان همراه با سیم نول (با سطح مقطع کمتر) تولید می شود. سیم های زمین آلومینیومی در پروژه های صنعتی، انتقال برق و منبع تغذیه ولتاژ پایین استفاده می شود. به عنوان مثال کابل آلومینیومی 4*16 یکی از پرکاربردترین کابل ها در خطوط ضعیف برق و کاربردهای صنعتی است.
کابل هوایی آلومینیومی
از این نوع کابل ها در محیط های خارجی مانند تیرها، تیرهای برق و ... استفاده می شود. و به سه نوع تقسیم می شوند:

کابل هوایی آلومینیومی ACC: این کابل ها معمولا در ولتاژ متوسط یا فشار ضعیف استفاده می شوند.آلومینیوم قرار داده شده در هادی این کابل از نوع غیر آلیاژی با مقاومت مکانیکی کمتر و رسانایی الکتریکی بیشتر است و در مکان هایی با تنش مکانیکی و کششی کمتر در هنگام نصب به صورت تک لایه، دولایه با xlpe یا بدون روکش استفاده می شود. .
کابل هوایی آلومینیومی مثناسئوC: هادی این کابل آلیاژی بوده و معمولاً در مکان هایی با ولتاژ پایین و متوسط و تقریباً با تنش مکانیکی بالا استفاده می شود.
کابل هوایی آلومینیومی ACSR: اغلب در سیستم های ولتاژ متوسط استفاده می شود. هادی اصلی این کابل ها آلومینیومی است. ساختار این کابل ها به گونه ای طراحی شده است که سیم های آلومینیومی دور سیم های فولادی به عنوان مهار و پیام رسان بافته می شوند.

نکات مهم در مورد سیم آلومینیومی مجاز فعلی

توان یا آمپر مورد نیاز مصرف کننده
حداکثر جریان مجاز برای هر اندازه سیم آلومینیومی
فاصله و با در نظر گرفتن افت ولتاژ در مسیر
جریان اتصال کوتاه
مواد عایق کابل PVC) و (XLPE).
استاندارد و کیفیت کابل (توجه به مارک کابل)
دمای متوسط و محل نصب کابل
مقاومت حرارتی خاک
عمق دفن کابل در کابل های زیرزمینی
فاصله بین سیم ها

جریان الکتریسیته در تمام قسمت‌های زندگی جوامع بشری دارای اهمیت است و در اکثر فعالیت‌ها به نحوی مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیم و کابل‌ها بستری برای عبور جریان الکتریسته و ابزاری برای استفاده از برق می‌باشند. کابل‌ها از نظر جنس هادی به طور کلی به دو دسته کابل مسی (هادی از جنس فلز مس)، کابل آلومینیومی (هادی از جنس آلومینیوم)، تقسیم‌بندی می‌شوند که در ادامه قرار است به دو پرسش “کابل آلومینیوم چیست؟” و “در چه مواردی مورد استفاده قرار می‌گیرد؟” پاسخ داده ‌شود.

عده‌ای تصور می‌کنند که مناسب‌ترین گزینه برای کابل‌کشی استفاده از کابل‌های مسی می‌باشد و این در حالی است که فلز مس به دلیل قیمت و وزن بالا گاها مشکل‌ساز می‌شود و در این شرایط قطعا کابل آلومینیومی انتخاب بهتری می‌باشد. این کابل به دلیل خواص فیزیکی منحصر به فرد و ساختار متنوع، کاربرد زیادی در خطوط انتقال برق دارد و در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. در واقع استفاده از فلز آلومینیوم در تولید کابل به سالیان گذشته برمی‌گردد و امروزه نیز با گران شدن فلز مس توجه به این کالا افزایش یافته است
کابل آلومینیومی چیست ؟
هر کابل از سه بخش اصلی رسانا (هادی)، پوشش عایق الکتریکی و غلاف ساخته می‌شود. کابل‌هایی که دارای هسته رسانا از جنس آلومینیوم هستند، در دسته کابل‌های آلومینیومی قرار می‌گیرند. فلز آلومینیوم اگر چه میزان هدایت الکتریکی پایین تری از فلز مس دارد اما با انتخاب سطح مقطع مناسب ضمن تامین رسانایی الکتریکی مدنظر مصرف کننده می‌تواند در شبکه‌های توزیع و انتقال برق مورد استفاده قرار گیرد فقط کافیست به نکات فنی نظیر به کارگیری جداول مربوط به استفاده از کابل آلومینیوم توجه شود.
ویژگی‌های کابل آلومینیوم
از ویژگی‌های کابل آلومینیوم می‌توان به داشتن میزان رسانایی مطلوب و مقاومت نسبتا پایین، به صرفه بودن و قیمت ارزان‌تر آن در مقایسه با مس اشاره کرد. به همین دلیل سرقت کابل‌های آلومینیومی نیز پایین‌تر از کابل‌های مسی صورت می‌گیرد .

از دیگر ویژگی‌های کابل آلومینیومی اکسیداسیون سریع تر آن در مجاورت رطوبت و شکنندگی بیشتر آن است.

شباهت کابل آلومینیوم و مسی
هادی‌های مسی و هادی‌های آلومینیومی هر دو عملکرد مشابهی دارند و در خطوط انتقال و توزیع برق مورد استفاده قرار می‌گیرند. این تجهیزات جریان الکتریکی را از یک نقطه به نقطه دیگر انتقال می‌دهند. از هر دو نوع کابل می‌توان در خطوط برق رسانی استفاده کرد اما باید به این نکته توجه داشت که برای جایگزینی کابل آلومینیوم با کابل‌های مسی در طول ثابت و میزان جریان دهی یکسان باید ازسطح مقطع بیشتر استفاده کرد.

تفاوت آلومینیوم و مس
کابل های مسی و آلومینیومی عملکرد مشابهی دارند اما در برخی ویژگی ها متفاوت هستند. این تفاوت ها در زیر توضیح داده شده است.

سیم آلومینیومی مقاومت الکتریکی بیشتری دارد، بنابراین جریان الکتریکی در سیم های مسی بهتر منتقل می شود.
کابل های آلومینیومی را می توان به راحتی در محیط های باز مانند تیر چراغ برق و ... استفاده کرد زیرا خطر سرقت این کابل ها کمتر است.
از نظر قیمت و در دسترس بودن، امروزه به دلیل قیمت بالای مس متالیک، کابل های آلومینیومی مقرون به صرفه تر بوده و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند.
فلز مس دوام و مقاومت مکانیکی بیشتری نسبت به آلومینیوم دارد. سیم آلومینیوم وقتی در کنار مواد شیمیایی قرار می گیرد سریعتر خورده می شود. در این شرایط به کمک یک گیره غیرفلزی و یا با افزودن آلیاژ به هادی کابل می توان مقاومت مکانیکی و مدت زمان آن را افزایش داد.
در یک متر مشخص و یکسان، وزن کابل های آلومینیومی بسیار کمتر از کابل های مسی است که بر قیمت کابل سیم آلومینیومی تاثیر می گذارد.
کابل آلومینیومی فقط در دسته کابل های برق و به صورت کابل های سربار و زمین با هادی سیم استفاده می شود.به دلیل شکنندگی آلومینیوم نسبت به مس هرگز برای کابل پاشی استفاده نمی شود و فقط به عنوان سیم بکسل استفاده می شود.
خطر آتش سوزی و همچنین اتلاف انرژی در کابل های آلومینیومی بیشتر از کابل های مسی است.

انواع کابل های آلومینیومی
کابل آلومینیومی زره پوش
کابل آلومینیومی زره دار نوعی کابل آلومینیومی است که دارای زره است. کابل آلومینیومی زره پوش در زیر زمین و خارج از تاسیسات مدفون شده است. این کابل ها در محیط هایی که احتمال ضربه، فشار و آسیب فیزیکی وجود دارد استفاده می شود. دلیل مقاومت این کابل ها در برابر تنش های مکانیکی استفاده از لایه محافظ فولاد یا آلیاژ آلومینیوم در ساختار آنهاست که به زره کابل معروف است. معمولاً طراحی ساختار کابل های آلومینیومی زره دار به گونه ای ساخته می شود که در برابر مواد شیمیایی و روغن، آتش و شعله، اشعه ماوراء بنفش و ... مقاوم باشند.

کابل آلومینیومی خود نگهدار
کابل خود نگهدار در بسیاری از سیستم های برق تک فاز و سه فاز استفاده می شود.

این کابل ها برق را از نیروگاه ها به مکان هایی مانند سیستم های صنعتی، تولیدی، خانگی، کشاورزی و غیره انتقال می دهند.رشته های سیم مورد استفاده برای انتقال نیرو در کابل خود نگهدار، همگی از آلومینیوم با عایق پلی اتیلن متقاطع (XPLE) ساخته شده اند که عملکرد کلی کابل ها را بهبود می بخشد و خواص مکانیکی و الکتریکی آنها را بهبود می بخشد. بسته به استفاده از این کابل ها تعداد و مقطع رشته ها که شامل فاز، نول، روشنایی معابر تکیه گاه (پیام رسان) می باشد، تعیین می شود.

سیم زمین آلومینیومی
سیم زمین آلومینیومی نوعی سیم با هادی آلومینیومی است که دارای ولتاژ 0.6 تا 1 کیلو ولت است. کابل زمین آلومینیومی می تواند دو، سه، چهار یا پنج سیم با هادی های رشته ای و نیمه سیال باشد. مفتول آلومینیومی 4 سیم در دو نوع با سطح مقطع یکسان یا سه سیم با سطح مقطع یکسان همراه با سیم نول (با سطح مقطع کمتر) تولید می شود. سیم های زمین آلومینیومی در پروژه های صنعتی، انتقال برق و منبع تغذیه ولتاژ پایین استفاده می شود. به عنوان مثال کابل آلومینیومی 4*16 یکی از پرکاربردترین کابل ها در خطوط ضعیف برق و کاربردهای صنعتی است.
کابل هوایی آلومینیومی
از این نوع کابل ها در محیط های خارجی مانند تیرها، تیرهای برق و ... استفاده می شود. و به سه نوع تقسیم می شوند:

کابل هوایی آلومینیومی ACC: این کابل ها معمولا در ولتاژ متوسط یا فشار ضعیف استفاده می شوند.آلومینیوم قرار داده شده در هادی این کابل از نوع غیر آلیاژی با مقاومت مکانیکی کمتر و رسانایی الکتریکی بیشتر است و در مکان هایی با تنش مکانیکی و کششی کمتر در هنگام نصب به صورت تک لایه، دولایه با xlpe یا بدون روکش استفاده می شود. .
کابل هوایی آلومینیومی مثناسئوC: هادی این کابل آلیاژی بوده و معمولاً در مکان هایی با ولتاژ پایین و متوسط و تقریباً با تنش مکانیکی بالا استفاده می شود.
کابل هوایی آلومینیومی ACSR: اغلب در سیستم های ولتاژ متوسط استفاده می شود. هادی اصلی این کابل ها آلومینیومی است. ساختار این کابل ها به گونه ای طراحی شده است که سیم های آلومینیومی دور سیم های فولادی به عنوان مهار و پیام رسان بافته می شوند.

نکات مهم در مورد سیم آلومینیومی مجاز فعلی

توان یا آمپر مورد نیاز مصرف کننده
حداکثر جریان مجاز برای هر اندازه سیم آلومینیومی
فاصله و با در نظر گرفتن افت ولتاژ در مسیر
جریان اتصال کوتاه
مواد عایق کابل PVC) و (XLPE).
استاندارد و کیفیت کابل (توجه به مارک کابل)
دمای متوسط و محل نصب کابل
مقاومت حرارتی خاک
عمق دفن کابل در کابل های زیرزمینی
فاصله بین سیم ها