کابل آلومینیوم

همانطورکه میدانید جریان الکتریسته ازطریق سیم و کابل منتقل میگردد. کابل انتقال دهنده به لحاظ هادی بودن به دو دسته مسی و آلومینیومی تقسیم میشود.

کابل از سه بخش غلاف، پوشش عایق الکتریکی و همچنین رسانا یا همان هادی تشکیل شده است. رسانا میتواند از دو متریال آلومینیوم و یا مس باشد. چراکه این دو جنس بدلیل رسانایی و سطح مقطع مطلوب براحتی میتوانند جریان را عبور دهند. بدین ترتیب کابل آلومینیومی، بعنوان یک هادی الکتریکی وظیفه انتقال جریان برق از یک نقطه به نقطه دیگر را برعهده دارد.

باید بگوییم که در زمانهای گذشته کابل های مسی وظیفه انتقال جریان الکتریسته را برعهده داشتند، اما بدلیل این که قیمت و وزن بالایی که دارند، امروزه کابل آلومینیومی نیز بطور گسترده ای در این راستا استفاده میشود. این نوع از کابل ها بدلیل برخورداری از قیمتی مناسب و همچنین داشتن وزنی سبکتر جایگزینی کاربردی برای کابل های مسی بحساب می آیند. همچنین این متریال میزان رسانایی قابل توجهی دارند، از این رو میتوانند به خوبی جریان برق را عبور دهند.

مشخصات کابل آلومینیوم:

میتوان گفت کابل های آلومینیوم یکی از بهترین مدل های نوع کابل میباشد. تصور برخی بر اینست که این کابل مقاومت زیادی ندارد و آنرا جایگزین مناسبی برای کابل مسی نمیبینند. آنها میگویند افت ولتاژ در دمای زیاد باعث ایجاد مشکل در عملکرد کابل آلومینیوم میشود، که این دیدگاه اشتباه است. در حقیقت دو کابل مسی و آلومینیوم عملکردی کاملا مشابه دارند و از هر دوی آنها در انتقال و توزیع برق استفاده میشوند. این نوع کابل، یعنی نوع آلومینیومی از یک روکش هادی تشکیل شده اند که جنس آن از فلز آلومینیوم است بدلیل مقاومتیکه در مقایسه با کابل مس دارد، جریان الکتریکی را براحتی از خود عبور میدهند.

ویژگی خوب دیگری که کابل آلومینیوم دارد وزن کم آن است که میتوان براحتی آنرا نصب کرد. برای بدست آوردن وزن و اندازه کابل برق آلومینیومی باید سایز مقطع کابل را در ۰٫۲۷ ضرب کنید و آنچه که بدست آمد وزن کابل در هر متر است. NA حروف اختصاری هک شده ای است که نشان این نوع کابل هاست. حرف N نشان استاندارد آن است که تعیین شده بر اساس استاندارد VDE DIN است و حرف A نشان دهنده جنس هادی آلومینیومی که مخفف دو کلمه Aluminium conductor است.

انواع کابل آلومینیوم

کابل آلومینیوم برای استفاده در مصارف گوناگون تولید میشود و لذا برای تناسب با نوع کاربری دارای انواع مختلفی است. در ادامه به معرفی چندین نمونه از کابل های آلومینیومی برای استفاده در کاربری های مختلف میپردازیم:

کابل آلومینیوم خودنگهدار:

کابل های آلومینیوم خودنگهدار بنام کابل های (ABC AERIAL BUNDLED CABLE) نیز شهرت یافته اند. رشته سیم های موجود در ساختار کابل آلومینیوم خودنگهدار با عایقی از جنس پلی اتیلن یا XPLE عایق و کاور شده اند و بعد از اکسترود شدن در دما و فشار زیاد بخار آب کراسلینگ میشوند. بصورتیکه با اینکار عملکرد کابل ها بهتر شده و خواص مکانیکی و الکتریکی آنها افزایش می یابد. کابل های خودنگهدار دارای دو دسته کابل فشار ضعیف و کابل فشار متوسط هستند. کابل فشار ضعیف خودنگهدار بصورت دو، سه، پنج و شش رشته تولید میشود. درصورتیکه کابل فشار متوسط از یک تک رشته سیم و سه رشته سیم پیچیده به دور آن تشکیل شده است. این دسته از کابل ها برای انتقال جریان برق از پست های برق به سیستم های خانگی، تولیدی، صنعتی، کشاورزی و غیره کاربرد دارند و با برق تکفاز و سه فاز میتوانند مورد استفاده قرار بگیرند.

مزایای کابل آلمینیوم خودنگهدار:

سهولت در نصب، نصب ارزان و کاهش مدت زمان راه اندازی.
کاهش درصد انشعاب گیری غیر مجاز برق.
کاهش خطر احتمال بروز حریق.
امکان استفاده در معابر کم عرض.
افزایش میزان ایمنی کابل.
کاهش احتمال سرقت کابل.
استفاده در دکل ها و پایه های برق.

معایب کابل آلمینیوم خودنگهدار:

هزینه نصب بالا در بعضی از مکانهای نصب بویژه در مناطق کوهستانی.
پوسیدگی روکش بیرونی کابل در دراز مدت و در اثر تابش مستقیم نور خورشید.
افزایش وزن کابل نسبت به سایر کابل های آلومینیومی بدلیل نگهدارنده موجود در ساختمان کابل.
توجه به فاکتورهای متعددی بویژه نوع نگهدارنده، تعداد رشته و سطح مقطع فاز و نول وسایر خصوصیات فیزیکی کابل آلومینیوم خودنگهدار در زمان خرید کابل.

کابل آلومینیوم زره دار:

این نوع کابل های آلومینیومی همانطورکه از نامشان نیز مشخص است در ساختمان خود دارای زره هستند. این کابل ها بنام کابل های SWA یا کابل زره پوش نیز شناخته میشوند که جز انواع کابل های مقاوم و باکیفیت صنعت الکتریکی هستند که در برابر عوامل محیطی مقاومت بسیار خوبی دارند. کابل های آلومینیوم زره دار بدلیل روکش اضافی تعبیه شده در ساختمان خود، در هنگام شرایط بد جوی نیز مقاوم بوده و بدون هیچگونه اختلالی در عملکرد خود کار میکنند. جنس این لایه اضافی در ساختمان کابل آلومینیوم زره دار اغلب از جنس فلز یا فویل بشکل راه راه است، که ازنظر میزان کشسانی دارای قابلیت ارتجاعی مناسبی است.

بیشترین مورد مصرف این دسته از کابل های آلومینیوم زره دار، بصورت دفنی در زیر زمین است و همینطور در مکانهایی که امکان ضربه، فشار و آسیب های مکانیکی و فیزیکی وجود دارد، موارد مصرف بالایی دارند. درعایق این دسته از کابل ها از ترکیبات XPLE استفاده میشود که مقاومت بیشتری به نسبت PVC از خود نشان میدهند. این نوع از کابل های آلومینیومی در برابر مواد شیمیایی، ترکیبات اسیدی، نفتی، اشعه فرا بنفش و شعله های آتش بسیار مقاوم هستند. از این دسته از کابل ها در مصارف متعددی بویژه تولید و انتقال الکتریسته، انتقال سیگنال و بهره‌گیری در آزمایشگاه استفاده میشود.

کابل آلومینیوم زمینی:

کابل های آلومینیومی زمینی قادر به تحمل ولتاژهای نامی در محدوده ۰٫۶ – ۱ کیلوولت هستند. این دسته از کابل ها بصورت دو، سه یا چهار رشته طراحی و تولید میشوند. کابل آلومینیومی ۴ رشته دارای دو نوع مختلف است. در یک نمونه هر ۴ رشته سطح مقطع یکسانی دارند. ولی در نوع دیگر ۳ رشته از کابل سطح مقطع برابر داشته و رشته چهارم سیم نول است که دارای سطح مقطع کمتری است. از این دسته از کابل ها در پروژه های توزیع و انتقال نیرو با ولتاژ پایین استفاده میشود.

ویژگی های کابل آلومینیوم زمینی:

قیمت اقتصادی‌ و مقرون بصرفه.
سهولت نصب در مکانهای مختلف.
وزن سبکتر.
کاهش خطر سرقت کابل.
مقاومت خوب الکتریکی کابل.

کابل آلومینیوم فشار قوی:

کابل های آلومینیوم فشار قوی قادر هستند ولتاژهای بالاتر از ۳۰ کیلوولت را بخوبی تحمل نمایند. بنابراین از دسته کابل های ولتاژ بالا محسوب شده و به همین دلیل کابل فشار قوی نیز نام گرفته اند.

کابل فشار قوی (HIGH VOLTAGE CABLE) کابل های قدرت HV نیز نامیده میشوند. این دسته از کابل آلومینیوم دارای طول ۱ متر تا بیش از چند صد متر هستند. بطوریکه استفاده از کابل های کوتاه برای دستگاه های الکتریکی و کابل های بلند برای ساختمان ها و کارخانجات صنعتی مرسوم است. همچنین کابل های فشار قوی با طول بسیار زیاد، اغلب برای کابل کشی و انتقال جریان برق در زیر دریا ها و اقیانوس ها مورد استفاده قرار میگیرند.

کابل های فشارقوی دارای مصارف زمینی و هم هوایی هستند و از عمده مصارف آنها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:

شبکه های انتقال برق.
شبکه های توزیع زیر زمینی برق درون شهری.
استفاده در انواع تاسیسات.
نیروگاه های برق برای انتقال توان تولیدی نیروگاه به پست برق.

کابل آلومینیوم فشار متوسط:

کابل آلومینیوم فشار متوسط قادر به تحمل ولتاژ ۶-۳۰ کیلوولت هستند. این دسته از کابل ها بصورت تک رشته یا سه رشته در بازار مصرفه عرضه میشوند. سایز کابل های تک رشته اغلب بصورت ۳۵*۱ و ۶۳۰*۱ میلیمترمربع است. اما در مقابل آنها سایز کابل های سه رشته بشکل ۳۵*۳ تا ۳*۳۰۰ میلیمترمربع است. هادی آلومینیومی کابل بصورت نیمه افشان در داخل عایق کابل قرار داده شده است. بگونه ای که میتوان گفت که برای ساخت هادی در کابل آلومینیوم، فلز آلومینیوم بحالت فشرده شده در عایق قرار گرفته است. عایق محافظ کابل آلومینیومی فشار متوسط از جنس پلی اتیلن کراسلینگ شده است. بحالتیکه در کابل های آلومینیومی فشار متوسط آرموردار سه رشته ای بصورت نوار فولادی و یا مفتول است. ولی در انواع تک رشته از مفتول یا نوار آلومینیومی ساخته شده است. از این دسته از کابل های آلومینیومی بیشتر در داخل و خارج ساختمان ها و کانال ها، بصورت دفن در داخل زمین و یا بر روی نردبان و سینی کابل استفاده میشود.

کاربرد کابل آلومینیوم فشار متوسط:

خطوط زمینی انتقال و توزیع جریان الکتریکی.
خطوط اختصاصی تامین برق صنایع و کارخانه های بزرگ.
ارتباط میان ژنراتور و ترانسفورماتور افزاینده در نیروگاه ها.
ارتباط میان ترانسفورماتور و سوئیچ‌گیر در پست های فوق توزیع و انتقال جریان.

مزایای کابل آلومینیوم فشار متوسط:

کم دود بودن.
ضد آتش و هالوژن فری.
مقاومت دربرابر جانوران موذی و جونده.
مقاومت در برابر اشعه های .UV
مقاومت در برابر روغن ها و هیدروکربن ها.

کاربرد کابل آلومینیوم:

پس از جنگ جهانی دوم بطور چشمگیری استفاده از این کابل گسترش یافت بطوریکه امروزه شرکت ها بیشتر تمایل دارند از آن برای ساخت و تولید خطوط برق، بویژه در خطوط فشار ضعیف استفاده کنند. اول صرفه اقتصادی قابل توجه این نوع کابل ها در مقایسه با دیگر کابل ها یعنی ارزانتر بودن آن و دوم رسانایی بیشتر این کابل باعث انتقال بیشتر برق از طریق زیر ساخت های مشابه میشود. آلیاژ‌های آلومینیوم بطور عمده در ساخت قطعات میکروالکترونیکی و الکترونیکی و بطور ویژه خازن ها بکار ‌میروند. بعضی کشور‌ها حتی برای ستون های خطوط برق از آلومینیوم استفاده میکنند. در تولید ترانسفورماتور و موتور‌های ولتاژ بصورت وسیعی از آلومینیوم استفاده میکنند و تولید آنتن ها خصوصا آنتن تلویزیون با استفاده از این کابل است.

کابل و سیم آلومینیوم در شبکه آب و برق برای انتقال و توزیع برق استفاده میشود و از دیگر استفاده هایی که انواع آن دارد، در سیم کشی ساختمان های مسکونی، سیم کشی برخی هواپیما‌ها و توزیع برق در خطوط محلی است.

مزایای کلی کابل آلومینیوم:

قیمت کابل آلومینیوم:

بزرگترین فرقیکه بین کابل مس و آلومینیومی وجود دارد، قیمت و هزینه آنها میباشد که با توجه به آنچه که گفته شد، قیمت سیم آلومینیومی همیشه در مقایسه با کابل مسی بطور تقریبی نصف یا حتی یک سوم است که میتوان آنرا یک مزیت بهتر برای این نوع کابل ها بشمار برد. عوامل مهمی که قیمت این نوع کابل را تحث تاثیر میگذارند، مقدار ولتاژ متغییر و متراژ کابل، برند، تعداد رشته، زره دار یا بی زره بودن را میتوان نام برد. واضح است که هرچه اندازه کابل بزرگتر باشد، به نسبت آن قیمت بالاتر میرود و قیمت کابل های فشار متوسط از کابل های فشار ضعیف بیشتر است.

نصب و راه اندازی آسان کابل آلومینیوم:

بطورکلی آلومینیوم خاصیت انعطاف پذیری بالایی دارد. از این رو انواع کابل آلومینیوم در مواقع سیم کشی که نیاز به خمش زیاد کابل باشد بدون هیچگونه خرابی از جمله سایش یا پارگی کابل براحتی قابلیت خم شدن دارند و بنابراین در مکانهای زاویه دار هم به سادگی نصب میشوند.

قابلیت بازیافت کابل آلومینیوم:

کابل های آلومینیومی دارای قابلیت بازیافت هستند و پس از سال ها استفاده درصورت خرابی یا اختلال قابلیت بازیافت دارند. از این حیث به نوعی این کابل ها به کابل های سازگار با محیط زیست و دوستدار طبیعت معروف هستند.

در دسترس بودن کابل آلومینیوم:

آلومینیوم فلزیست که در طبیعت بسیار بیشتر از فلز مس در دسترس است و همین دسترسی زیادتر باعث ارزانی آن نسبت به مس شده است. از همین جهت فراوانی کابل های ساخته شده از آلومینیوم و میزان دسترسی به آنها نیز بیشتر است.

آلومینیوم، طبق استاندارد بین المللی مس آنیل شده (IACS)، اگرچه آلومینیوم تنها ۶۱ درصد رسانایی مس را دارد، اما تنها ۳۰ درصد وزن آن است و بنابراین بطور قابل توجهی ارزانتر است. بدلیل ارزانتر بودن انواع مختلف کابل‌ آلومینیومی نسبت به کابل مس، استفاده از این دسته از کابل ها خطر سرقت پایین تری در مکانهای عمومی از جمله تامین روشنایی تیرهای چراغ برق در معابر دارد.