انواع کابل و کاربرد آنها:
همانطور که در بالا توضیح داده شد، کابلها بسیار متنوع و گسترده هستند و دستهبندی آنها به چالشی پیچیده تبدیل شده است. در ادامه مقاله، ما توانستیم این دستهبندی را به صورت کاملاً قابل فهم و راحت ارائه دهیم تا حتی افرادی که اطلاعات زیادی ندارند، بتوانند به خوبی انواع کابلها را درک کنند.
انواع کابل بر اساس فشار:
بیایید ابتدا مفهوم “فشار” را توضیح دهیم. همانطور که میدانید، قدرت برق و جریان الکتریسیته بر اساس ولتاژ اندازهگیری میشوند. این ولتاژ میتواند بسیار قوی یا ضعیف باشد. یعنی جریان الکتریسیته یا برق میتواند در ولتاژهای مختلف برای کارهای مختلف وجود داشته باشد. به عنوان مثال، برقی که از نیروگاههای برق تولید شده و به شهر منتقل میشود ولتاژ بسیار بالایی دارد، در حالی که برقی که شما برای شارژ گوشیتان استفاده میکنید، ولتاژ پایینی دارد. بر این اساس، کابلهای مختلفی تولید شدهاند که برای انتقال ولتاژ پایین و یا بالا استفاده میشوند.
این کابلها از نظر مقاومت در برابر فشار ولتاژ مختلف هستند و به سه دستهبندی تقسیم میشوند: – کابل فشار قوی یا قدرتی: – این کابلها تحمل ولتاژ بالایی را دارند و برای قسمتهایی که ولتاژ برق بسیار بالاست، مورد استفاده قرار میگیرند. ولتاژ میتواند از ۶۳ تا ۲۳۰ کیلوولت باشد. – کابل فشار متوسط: – این کابلها برای انتقال ولتاژ متوسط استفاده میشوند و ولتاژ آنها از ۱ تا ۳۳ کیلوولت میباشد. – کابل فشار ضعیف: – این کابلها دارای تحمل ولتاژ کمتری نسبت به کابلهای دیگر هستند و در مصارف معمولی مورد استفاده قرار میگیرند. ولتاژ آنها از ۳۰۰ تا ۱۰۰۰ ولت متغیر است. در ادامه، کابلها بر اساس کاربرد و شکل ظاهری آنها دستهبندی شدهاند.
1- کابل افشان:
در صورتی که مقاله را تا اینجا مطالعه کرده باشید، احتمالاً به خاطر دارید که سیم افشان چیست. در غیر این صورت، برای درک بهتر این بخش، بهتر است بخش مربوط به سیم افشان و کلیت سیمها را مطالعه فرمایید. کابل افشان به کابلی اطلاق میشود که از دو یا چند سیم افشان تشکیل شده و این سیمها توسط یک عایق غیر هادی کنار هم قرار گرفتهاند. معمولاً در کابلهای افشان، یکی از سیمها به ارت متصل میشود و رنگ آن سبز و زرد است. کابل افشان یکی از پرکاربردترین کابلهای برق میباشد، به عنوان مثال، در کابلهای جاروبرقی یا کتری برقی از این نوع کابلها استفاده میشود. کابل افشان با دو عدد (مثل 3 در 16) شناخته میشود که عدد اول تعداد سیمها در کابل و عدد دوم قطر سیمها محسوب میشود.
2- کابل مفتولی یا خشک:
کابل برق مفتولی مشابه کابل برق افشان است؛ از دو تا چند سیم برق مفتولی یا خشک تشکیل شده و با یک لایه عایق غیر هادی محافظت میشود. مانند توضیحات داده شده در بخش سیم مفتولی، این سیمها به دلیل خشک بودن و انعطاف کم، سخت خم میشوند. این کابلها برای برق کشی زیرزمینی (عمق کم) در کنترها و تابلوهای برق، همچنین برق کشی سیستم ارت استفاده میشوند. این کابل نیز دارای دو عدد (مانند 164) است، که عدد اول تعداد سیمها در کابل و عدد دوم قطر سیمها را نمایان میکند.
3- کابل شیلد دار (نویز گیر):
کابل برق شیلد دار به کابلی اشاره دارد که علاوه بر لایه غیر هادی عایق، یک لایه نازک از آلومینیوم یا مس را نیز دارد. این لایه نازک که ممکن است به شکلهای مختلفی مانند ورقه یا بافته شده باشد، شیلد نامیده میشود و هر نوع سیم دیگری که این لایه را داشته باشد، به عنوان کابل شیلد دار شناخته میشود. کابل شیلد دار به دلیل داشتن این لایه اضافی، دارای قطر کلی بیشتری نسبت به سایر کابلها است و از نظر قیمت نیز گرانتر است. وظیفه اصلی این شیلد، جلوگیری از ورود ارتعاشات و نویزهای الکتریکی و رادیویی به کابل است. این شیلد نه تنها از ارتعاشات و نویزهای خارجی جلوگیری میکند بلکه از خود کابل نیز جلوگیری میکند که ارتعاشات و نویزها از آن خارج شوند.
کاربرد اصلی این کابل در کابلهای مخابراتی و انتقال اطلاعات است، زیرا اطلاعاتی که از آن انتقال مییابد، بسیار حساس است و هر گونه نویز ممکن است اطلاعات را تحت تأثیر قرار دهد. استفاده از این کابل در صنعت، دستگاههای صنعتی، برقکشیهای فشار قوی، مراکز اطلاعاتی، خطوط تلفن و سیمکشی دوربینهای مداربسته و هر جایی که نویز اختلال ایجاد میکند، رواج دارد. همچنین، به هر کابلی که دارای یک شیلد نویزگیر باشد، کابل شیلد دار گفته میشود؛ این کابلها انواع مختلفی دارند که در ادامه چند نمونه از آنها را بررسی خواهیم کرد.
کابل شیلد دار افشان:
کابل شیلد دار افشان یک نوع کابل افشان است که به طور معمول از یک لایه شیلد ساخته شده است، که معمولاً از جنس مس قلع اندود شده است. این لایه شیلد با یک ساختار بافته شده ترکیب شده و به منظور کاهش هدررفت برق و انجام بهترین عملکرد در برقکشی تابلوهای فرمان مورد استفاده قرار میگیرد.
کابل شیلد دار مفتول:
کابل شیلد دار مفتول نیز همانند کابل مفتول معمولی است، اما با افزودن یک لایه شیلد از مس بافته شده، استفاده از آن در کاهش هدررفت کمتر جریان برق و برقکشی در شرایط فشار قوی و فوق قوی توصیه میشود.
کابل شیلد دار قدرت یا فشار قوی:
کابلهای قدرت که در شرایط فضاهای باز، زیر آب یا زیر خاک قرار میگیرند، نیاز به یک لایه شیلد دارند تا از هدررفت و انرژی اضافی جلوگیری کنند. استفاده از کابل شیلد دار در این موارد اساسی است.
کابل شیلد دار مخابراتی:
کابلهای مخابراتی که اطلاعات و دادهها از آنها منتقل میشود، نیاز به یک لایه شیلد دارند. این شیلد نویزهای مغناطیسی و نویزهای دیگر را کاهش میدهد و اطمینان حاصل میکند که دادهها بهطور صحیح و بدون اختلال به مقصد منتقل میشوند. از کابل شیلد دار در کابلهای تلفن، فرمان، دو زوجی، کنترل، و سایر کابلهای مخابراتی استفاده میشود. در نهایت، توجه داشته باشید که هر یک از این انواع کابلها شیلد دار دارای ویژگیها و کاربردهای خاص خود هستند که بسته به نیازهای مختلف صنایع و کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار میگیرند.
4- کابل زره دار (زره ای):
کابل زره دار یا زره ای یک نوع کابل است که دارای یک لایه زره است که ممکن است به صورت روی سیم یا درون سیم قرار گیرد. این زره معمولاً از موادی مانند آلومینیوم، سرب، فولاد، استیل و غیره ساخته میشود و میتواند به صورت بافته شده یا سیمهای کنار هم قرار گیرد. وظیفه اصلی این کابل از جلوگیری از خرابی سیم در شرایط سخت و اصطکاک، همچنین جلوگیری از جویده شدن توسط جانوران است. کابلهای زره دار همچنین دارای خاصیت ضد نویز میباشند.
انواع پرکاربرد کابلهای زره دار شامل:
– کابل زره دار ضد حریق – کابل زره دار مخابراتی – کابل زره دار زیر خاک یا دفن مستقیم
کابل زره دار دفن مستقیم یا خاکی:
این نوع کابلها معمولاً در انتقال برق و برقکشی زیر زمین استفاده میشوند. در این مورد، به جای لولههای درون خاک، سیم مستقیماً در عمق نسبتاً زیادی دفن میشود. این کابلها معمولاً فشار متوسط یا فشار قوی دارند و مقاومت خوبی در برابر جوندگی و سایش دارند.
5- کابل آلومینیوم:
کابلهای آلومینیوم معمولاً در صورت نیاز به مقدار و متراژ زیادی سیم برق استفاده میشوند، زیرا که کابلهای مسی قیمت بالایی دارند. این کابلها هادی از جنس آلومینیوم دارند و به عنوان جایگزین مقرون به صرفهای برای کابلهای مسی در مواردی که نیاز به طول بیشتر و هزینه کمتر استفاده از آنها است. کابلهای آلومینیوم برای ساخت کابل مفتول، کابل خودنگهدار و کابلهای فشار قوی استفاده میشوند. – کابل خودنگهدار آلومینیوم: این نوع کابل از چندین سیم پیچ خورده تشکیل شده و یکی از سیمها عایق نداشته و برق ندارد. وظیفه آن نگهداشتن بقیه سیمها در هواست. – کابل فشار قوی آلومینیوم: این کابلها برای انتقال جریان با ولتاژ بالا مورد استفاده قرار میگیرند. رنگ عایق آنها معمولاً قرمز است و از جنس آلومینیوم یا مس ساخته میشوند. این کابلها به دلیل اندازه بزرگ و فشار بالا، برای برقکشی زیر زمینی مناسب هستند و شیلد و زره نیز دارند.
6- کابل جوشکاری:
کابل جوشکاری یک نوع کابل قدرت است که طراحی شده است تا فشار ولتاژ بالا را تحمل کند. این کابلها تکهادی هستند و قطر بزرگی دارند که امکان تحمل ولتاژهای بالا را فراهم میکند. رشتههای درون کابل جوش از جنس مس یا گاهی آلومینیوم هستند و به صورت رشتههای نازک میتوانند شبیه به مو به نظر بیایند. نازکتر بودن رشتههای هادی معمولاً به کیفیت بهتر کمک میکند و برای کارهای جوشکاری مناسبتر هستند. جنس عایق کابل جوشکاری اغلب از نئوپرن، پی وی سی و APDM ساخته میشود و مقاومت بسیار بالایی در برابر حرارت، ساییدگی و ضربه دارد. این کابل به دلیل جنس عایق و نازک بودن رشتههای هادی انعطاف پذیری بالایی دارد و انعطاف پذیری بیشتر به کیفیت بهتر کمک میکند. این کابل در سایزهای 12/14/16/18 تولید میشود.
7- کابل نسوز:
کابلهای نسوز از حرارت مقاومت بالایی برخوردارند و به راحتی نمیسوزند. وجود مدلهایی با تحمل دمای 1000 درجه سانتیگراد نشاندهنده مقاومت بسیار بالای این کابلها در برابر حرارت است. جنس عایق سیمهای نسوز عمدتاً از سیلیکون ساخته میشود. کابلهای نسوز برای مصارف صنعت پتروشیمی، کورهها، کشتیسازی، تنورهای برقی، سیستمهای کنترل هوا، سیستمهای اعلام حریق و غیره استفاده میشوند. 1. کابل نسوز معمولی: هر نوع کابل (به استثنای شیلدار) که با عایق سیلیکونی نسوز شود، به عنوان کابل نسوز معمولی شناخته میشود. این کابلها معمولاً دمای 150 تا 250 درجه را تحمل میکنند. 2. کابل نسوز شیلد دار: برخی از کابلهای شیلد دار هم نسوز هستند و به جز اینکه نسوز هستند، یک لایه شیلد هم دارند که عمدتاً شامل کابلهای ابزار دقیق، کابلهای قدرت، مخابراتی و شبکه میشوند. این کابلها همچنین میتوانند دمای 150 تا 250 درجه را تحمل کنند. 3. کابل نسوز فایر رزیستنس: کابلهای نسوز فایر رزیستنس بسیار مقاومت دارند و میتوانند در برابر دماهای بسیار بالا مانند 1000 درجه تحمل نمایند. این کابلها به خصوص در صنایع ذوب آهن و کورههای خاص مورد استفاده قرار میگیرند. توجه داشته باشید که کابل فایر رزیستنس و کابل نسوز معمولاً با هم اشتباه گرفته نمیشوند، ولی این دو دسته از کابلها از لحاظ مقاومت در برابر حرارت تفاوت دارند.
8- کابل دریایی (زیر آب):
کابل دریایی برای انتقال انرژی و اطلاعات در محیطهای آبی، از عمق دریا از مبدا تا مقصد استفاده میشود. این کابلها از موادی مانند فیبر نوری، ژله پترولیوم، مس یا لوله آلومینیومی، پلیکربنات، لایه آلومینیومی ضدآب، آرمور فولادی، نوار مایلار، و روکش پلیاتیلن تشکیل شدهاند. این مواد باعث میشوند که کابلها نفوظ نشده و تحت فشار آب دریا مقاومت داشته باشند. کابلهای دریایی به عنوان یک راه حل مؤثر برای برقراری ارتباطات دریایی و انتقال انرژی به دکلهای نفتی به کار میروند. همچنین در صنعت کشتیسازی و زیردریایی نیز استفاده میشوند.
9- کابل تخت:
کابل تخت، به دلیل شکل تخت مانند آن، سیمهای درون کابل را به جای چیدن در حالت مقطع دایرهای، کنار هم قرار داده است. رشتههای درون این نوع کابل به صورت استاندارد ممکن است 4، 8، 12، 16، 20 و 24 باشند. این کابل از عایق نرم استفاده میکند که بتواند خمش پذیری خوبی داشته باشد. از مزایای کابل تخت میتوان به اشغال فضای کمتر، خمش پذیری مناسب، سبکی، مقاومت بالا و ثبات الکتریکی اشاره کرد. این کابل در صنعتهای مختلف مانند آسانسور و بالابرها، جرثقیل، نصب در سینی کابلها و نقالهها مورد استفاده قرار میگیرد.
10- کابل زوجی:
کابل زوجی به عنوان یکی از مدلهای کابلهای شبکه برای برقراری ارتباطات یا انتقال اطلاعات به کار میرود. این کابل از تعدادی زوج سیم که به دور هم پیچیده شدهاند ساخته شده است. این نوع کابل اغلب از شیلدها برخوردار است و به عنوان کابلهای شیلددار شناخته میشود. کابلهای زوجی با استفاده از لایه عایق رسانا از تداخلات و میدانهای مغناطیسی اطراف سیم جلوگیری میکنند. این کابلها در آیفون، خطوط تلفن، مخابرات و سایر کاربردها استفاده میشوند. تنوع زیادی از مدلها و انواع مختلف کابل زوجی وجود دارد که در مقالات آتی به طور تخصصی به آنها اشاره خواهیم کرد.
11- کابل کواکسیال (هم محور یا کواکس):
کابل کواکسیال یکی از انواع کابلهای ارتباطی است که معمولاً دارای چهار لایه است. لایه وسط، که هادی کابل محسوب میشود، از جنس مس است و دارای عایق هادی وسط است. لایه سوم یک محافظ هادی است که اغلب از جنس مس بوده و از هادی در برابر نویز و ارتعاشات بیرونی محافظت میکند. لایه آخر هم از جنس غیررسانا است و کل سیم را میپوشاند. به این دلیل این نوع کابل را هم محور مینامند چرا که همه اجزای سیم در یک محور قرار دارند و همه به یک سمت حرکت میکنند.
کابل کواکسیال برای انتقال سیگنال با فرکانس بالا مورد استفاده قرار میگیرد، مثل سیگنالهای آنتن یا سیگنالهای تلویزیون کابلی. این کابل انواع مختلفی برای کاربردهای مختلف ساخته شده است که در مقالات آینده به طور دقیقتر به آنها پرداخت خواهد شد. – کابل کواکسیال هارد لاین: کابل کواکسیال هارد لاین یا هلیاکس یا خط سخت یکی از قدرتمندترین کابلهای انتقال فرکانس کواکسیال است.
این کابل قادر به انتقال صدها کانال فرکانسی در مسافتهای زیاد است. – کابل کواکسیال RF یا تششعی یا نشتی: کابل کواکسیال تششعی یا نشتی که معمولاً به نام RF شناخته میشود، در تونلها و مکانهایی با آنتندهی ضعیف استفاده میشود. شکل خاص این کابل از عایق رسانای آن، سوراخهایی برای ایجاد نشتی دوطرفه دارد. – کابل کواکسیال RG6: این نوع کابل کواکسیال معمولاً برای انتقال سیگنالهای صوتی و تصویری استفاده میشود و پراستفادهترین نوع کابل کواکسیال است.
دارای یک هادی نازک از جنس مس است و دو عایق رسانای فویلی و رشتههای نازک به هم تنیده دارد. – کابل کواکسیال RG59: این نوع کابل کواکسیال، یا کابل دوربین مداربسته، ساختار و شکلی مشابه RG6 دارد، اما هادی آن نازکتر از RG6 است و برای مسافتهای کوتاه مانند سیستمهای امنیتی مناسب است.
12- کابل فیبر نوری:
کابل فیبر نوری برای انتقال و تبادل اطلاعات بین دو نقطه استفاده میشود. این کابلها از چندین رشته بسیار نازک از جنس شیشه تشکیل شدهاند. این رشتهها یا فیبرها دارای عایق غیررسانا هستند و اطلاعات را به صورت نور انتقال میدهند. از کابلهای فیبر نوری برای انتقال اطلاعات در مسافتهای طولانی با سرعت و دقت بالا استفاده میشود. کابل فیبر نوری در دو مدل تک حالته و چند حالته ساخته میشود. کابل فیبر نوری تک حالته اجازه عبور یک حالت از نور را میدهد و برای مسافتهای طولانی و اطلاعات با دقت بالا استفاده میشود. از طرف دیگر، کابل فیبر نوری چند حالته اجازه عبور چند حالت از نور را میدهد که منجر به انتقال اطلاعات بیشتر در هر مرتبه میشود، اما ممکن است باعث تداخل بین امواج نوری شود.
13- کابل ابزار دقیق:
کابل ابزار دقیق به کابلهایی اطلاق میشود که برای ابزار و دستگاههای صنعتی دقیق استفاده میشوند. وظیفه اصلی این کابلها انتقال سیگنالها برای کنترل و پردازش دستگاههای الکترونیکی است. این کابلها شیلد دار هستند و باید در برابر نویز و ارتعاشات خارجی مقاوم باشند. این نوع کابل جریانهای پایین و ولتاژ پایین را انتقال میدهد و از رشتههای نازک تشکیل شده است که به هم پیچیده میشوند. کاربرد اصلی کابلهای ابزار دقیق در ساخت دستگاههای الکترونیکی است که نیاز به انتقال فرمانهای مختلف از طریق سیم دارند. این کابلها در مدلهای مختلفی با توجه به جنس عایق، شیلد دار یا نشده بودن، چند شلدی بودن یا نبودن، زره دار یا نبودن تولید میشوند.
14- کابل شبکه:
کابل شبکه، که به کابل اینترنت نیز معروف است، یک نوع کابل ارتباطی است که برای انتقال اطلاعات و دادهها استفاده میشود. این کابلها برای ارتباط بین دستگاههای شما و مودم یا اینترنت از طریق سوکت RG45 به کامپیوتر متصل میشوند. معمولاً هادی این نوع کابل از جنس مس یا شیشه است. کابلهای شبکه در دو مدل اصلی تولید میشوند: شیلد دار که بیشتر برای مصارف صنعتی و شرکتی استفاده میشود، و بدون شیلد که برای مصارف خانگی مناسب است. این کابلها معمولاً از هشت سیم تشکیل شدهاند که دو به دو به هم تابیده شدهاند.
15- کابل فرمان:
کابلهای فرمان وظیفه انتقال اطلاعات مربوط به فرمان را بر عهده دارند، که این اطلاعات میتوانند توسط کامپیوتر یا کنترل دستی تولید شده و به دستگاه برسند. این کابلها از تعدادی سیم افشان از جنس مس تشکیل شدهاند و با استفاده از شیلد در برابر نویز مقاوم هستند. کابلهای فرمان دارای یک عایق هستند که در برابر ضربه و یا حتی حرارت مقاوم است. این کابلها میتوانند شیلد دار و یا بدون شیلد باشند.