سیم و کابل

کابل شیلد می تواند دو کار انجام دهد؛ یا می تواند به طور کامل میدان های الکترواستاتیک که ممکن است باعث ایجاد زمزمه و قطعی سیگنال شود را رفع کند و همچنین RF را می تواند قطع کند،پ و بسته به قدرت میدان آن، حداقل تا حدی آن را تخلیه کند. اما توجه داشته باشید که کابل شیلد یا کابل زره دار، اثر کمی یا خیلی کم در بهبود اثر وزوز القا شده به صورت مغناطیسی دارد. اگر از کابل شیلد برای انتقال تصویر استفاده شود می تواند به صورت کامل نویزهای تصویری را گرفته و به این ترتیب نمایش تصویر بدون نویز خواهد بود. در ادامه بیشتر با کابل های شیلد دار آشنا می شویم.

کابل شیلددار

کابل های شیلد دار یا محافظ

تفاوت اصلی کابل شیلد با دیگر کابل ها، در این است که در کابل های شیلد یک عایق دور تا دور عایق پلاستیکی سیم پیچیده شده است که به نوعی به مانند یک رسانا جریان های الکتریکی مختلف که ممکن است به کابل وارد شود را جذب می کند. معمولا عایق کابل شیلد از ورقه آلومینیومی یا حتی بعضا مس-آلومینیوم ساخته می شود که ظرفیتی خازنی ایجاد کرده و همین حالت خازنی باعث می شود که نویزهای الکتریکی یا همان بارهای الکترواستاتیک توسط این عایق فلزی جذب شده و به داخل رشته های اصلی سیم نفوذ نکند.  

کابل زره دار یا همان شیلد، در کابل های شبکه، در کابل های انتقال تصویر یا سیستم های امنیتی و حتی برخی از بخش های برق رسانی مورد استفاده قرار می گیرند.

سیم و کابل شیلد برای چه اهدافی استفاده می شود؟

یکی از استفاده هایی که از کابل های شیلد می شود در مصارف شبکه های مخابراتی، شبکه های کامپیوتری، شبکه های انتقال تصویر مانند دوربین های مدار بسته و … می باشد. به عنوان مثال؛ در سیم کشی و اتصالات دیتای شبکه مخابراتی از کابل شیلد به دلیل جلوگیری از ورود نویز در سیم استفاده می شود چرا که اگر از سیم و کابل عادی در چنین شبکه هایی استفاده شود می تواند باعث تداخل در ارتباط شده و کارایی شبکه و انتقال اطلاعات به شدت افت می کند.

کابل شیلد

در مصارف بعدی می توان به شبکه دوربین های مدار بسته اشاره کرد. اگر اتصالات دوربین های مدار بسته در مکان هایی که نویز الکتریکی و امواج الکترومغناطیسی زیاد باشد، با استفاده از کابل بدون شیلد صورت گیرد، باعث می شود که حتی تصاویر ضبط شده نیز نویز داشته باشند و در نتیجه کیفیت تصویر افت خواهد کرد و حتی ممکن است باعث قطعی ارتباطات در شبکه دوربین های مدار بسته شود. بنابراین برای اینکه چنین مشکلاتی در شبکه های امنیتی به وجود نیاید، از کابل زره دار استفاده می شود تا تمامی نویزها، اعم از نویزهای الکتریکی و الکترومغناطیسی خنثی گردد.

در چه مکان هایی باید از کابل شیلد استفاده شود؟

معمولا استفاده از کابل های شیلد در مکان هایی خواهد بود که دارای نویز می باشد. به عنوان مثال مکان هایی که ممکن است کابل ها در معرض بارهای الکتریکی قرار گیرند یا مکان هایی که شدت امواج الکترومغناطیس بالا می باشد، مانند اطراف دکل های مخابراتی و ارتباطی. در غیر این صورت برای مکان های عادی مانند ساختمان های مسکونی، استفاده از کابل های شیلد مورد نیاز نخواهد بود. البته اگر از کابل شیلد برای ارتباطات شبکه های داخلی استفاده شود، در آینده از بروز نویز در کابل ها جلوگیری شده و به همین دلیل است که در سیم کشی شبکه ای در ساختمان های جدید (بیشتر اداری) از کابل های شیلد استفاده می شود. بنابراین به صورت کلی مکان هایی که دارای نویزهای مختلفی خواهند بود باید از کابل زره دار یا شیلد استفاده شود.

ساختار شیلد محافظ

همانطور که در بالا اشاره شد، روکش محافظ کابل های شیلد از ورقه نازک آلومینیوم می باشد. این فویل یا روکش آلومینیومی به صورت های مختلفی در کابل قرار می گیرند که می توان به حالت بافته شده یا حالت پیچی اشاره کرد.

حالت پیچی به این صورت است که ورقه نازک آلومینیومی در داخل کابل اصلی بر روی کابل های رشته ای منفرد پیچیده شده است و سرتاسر کابل را پوشش می دهد ولی در حالت بافتی، ورقه آلومینیومی خود به صورت رشته بود و به دور سیم بافته شده است.

اگر پوشش آلومینیومی کابل شیلد جدا شود ممکن است کابل و سیم درون پوشش در معرض نویزهای مختلف قرار بگیرد. در واقع اگر بخواهیم دقیق تر ساختار کابل شیلد را توصیف کنیم در ابتدا سیم اصلی قرار می گیرد (سیمی که خود دارای پوشش لاستیکی بود و رشته های رسانایی مسی در داخل پوشش لاستیکی قرار دارد) سپس پوشش محافظی شیلد بر روی سیم کشیده شده است و بعد از آن مجددا یک لایه لاستیکی قوی تر پوشش شیلد را نیز پوشانده است. البته برخی از کابل های شیلد به غیر از ساختار داخلی دارای پوشش آلومینیومی بیرونی نیز هستند.

کابل شیلد

پرسشی بظاهر ساده که گاهی فکر ما رو به خودش مشغول میکنه و در نهایت با جواب ذهنی سیم و کابل عین همن به سرانجام میرسه! اما چرا امروز تو این پست از وبسایت مبین صنعت به این موضوع میخوام بپردازم ؟ همین چند روز پیش بود که در یکی از مطالب اینستاگرام با پستی مواجه شدم که صاحب صفحه سعی داشت فرق بین سیم و کابل رو توضیح بده. کنجکاو شدم و فیلم و تا آخر دیدم. اما چیزی که در آخر دیدم چیزی جز یک اشتباه رایج و همیشگی نبود. خب! حالا که ذهنتونو آماده خوندن مطلب کردم. ابتدا به چند تعریف اشتباه در حوزه تفاوت بین سیم و کابل اشاره می کنم تا تو قدم اول ذهنتونو از این تعاریف کلیشه ای فاصله بدم و در قدم بعد به تعریف اصلی تفاوت این دو ( سیم WIRE و کابل CABLE ) بپردازم. 

تعریف اشتباه شماره 1 : سیم یک رشته است و کابل چند رشته !

اولین تعریفی که خیلی ها شاید از تفاوت بین سیم و کابل در ذهنشون تداعی میشه. چند رشته ای بودن کابل در مقایسه با تک رشته ای بودن سیمه. اما باید بهتون بگم که این یه تعریف اشتباهه ! فرق بین سیم و کابل واقعا این نیست ! شاید هر مجموعه سیم چند رشته یک کابل باشه اما لزوما هر هادی تک رشته یک سیم نیست ! کابل های فشار قوی تک رشته، کابل های هوایی تک رشته و حتی کابل های فشار ضعیف آرمور دار یا شیلد دار مثال های نقضی از این تعریف در فرق بین سیم و کابل هستند.

تصویر زیر که یک کابل 240×1 افق البرز رو نشون میده، توضیح واضحی برای رد این تعریفه!

تصویر 1 : کابل افق البرز سایز 1 در 240 ، دور هادی های مفتولی استرند شده ( تابانده شده دور هم ) ، دو لایه روکش کشیده شده که یکی روکش عایقی و دیگری ژاکته – هادی کابل هم از نوع نیمه افشانه ( زمینی یا خشک ) – توجه : مفتولی تنها یک رشته است، اما اینجا چند رشته مفتول مسی دور هم تابیده شدند = نیمه افشان

تعریف اشتباه شماره 2 : هر هادی سایز پایین سیم و سایز های بالاتر کابل هستند !

شاید تعریف گفته شده در بعضی مواقع درست باشه اما مثلا سیم ارت 150×1 با روکش سبز/زرد هم داریم ! یا سیم نیمه افشان 70×1 با روکش پی وی سی PVC تصویر زیر که یک سیم 150×1 افق البرز رو نشون میده، توضیح مناسبی برای رد تعریف دومه!

تصویر 2 : سیم افق البرز سایز 1 در 150 – همون طور که در تصویر هم مشخصه، دور هادی های مفتولی افشان ، تنها یک لایه روکش عایقی کشیده شده

  خب. حالا که دو مورد بالا رو خوندین و موارد مستثنی شده از اون تعاریف هم دیدیم نوبت به تعریف بهتر از تفاوت بین سیم و کابل میرسه :

تعریف درست : فرق بین سیم و کابل

همونطور که تو سایر مطالب سایت به این مورد اشاره شده، برای محافظت از هادی در برابر نشتی، برق گرفتگی، محافظت فیزیکی و سایر موارد، هادی لخت مسی جز در مواردی مانند ارتینگ ( استفاده به عنوان سیم ارت برای حفاظت در برابر برق گرفتگی ) استفاده نمیشه و برای عموم استفاده ها لایه ای تحت عنوان عایق برای جلوگیری از موارد گفته شده روی اون کشیده میشه که ساختاری به اسم سیم برق رو تشکیل میده. حالا اگه بر اثر نیاز، بر روی سیم به لایه هایی مثل شیلد، آرمور، اسکرین احتیاج داشتیم و یا خواستیم چند سیم رو روی هم قرار بدیم ( و با فیلر فضای خالیشون رو پر کنیم ) به لایه دیگه ای نیاز پیدا میکنیم که به اون شیت بیرونی ( غلاف بیرونی ) یا ژاکت میگن که روی لایه های ذکر شده و یا چند سیم هم بندی شده قرار بگیره و ساختاری منسجم رو درست کنه. اسم ساختار جدید کابل برق ! ( البته ممکنه دلایل دیگه ای هم به جز موارد یاد شده برای نیاز داشتن هادی به ژاکت باشه که در این مطلب به اون ها نمی پردازیم. ) به طور مثال وقتی روی لایه نهایی یک هادی برق کلمه NYY و یا N2XY رو دیدین شک نکنین که ساختار فوق کابله! چرا ؟ N اول مشخص کننده هادی مسیه، Y و 2X بعد بترتیب کابل های با عایق PVC و XLPE رو نشون میدن، و Y آخر نشون دهنده ژاکت PVC – این ساختار کابله چون علاوه بر لایه عایقی ژاکت نهایی رو هم داره.

به زبان خیلی خیلی ساده تر، فرق بین سیم و کابل :

الف) هادی با یک لایه روکش عایقی : سیم 

ب) هادی با دو روکش ( عایق+ژاکت) : کابل

( برای مشاهده اطلاعات بیشتر در زمینه کدینگ کابل های قدرت و نحوه کدگذاری و معانی هر یک از اون ها اینجا کلیک کنید. )

اما وایسین ! توجه به چند نکته در این مورد ضروری بنظر میاد :

1- نکته اول : این تعریف در سطح فشار ضعیف مطرح می شود.

همونطور که گفته شد، تعریف فوق (فرق بین سیم و کابل) دامنه کاربردی در حد سطح فشار ضعیف LV داره و معمولا در سطح فشار متوسط و فشار قوی به هر نوع ساختاری اعم از هادی لخت هوایی یا روکش دار، کابل میگن !

2- نکته دوم : ACSR یک استثنا است.

ACSR ها در واقع هادی های آلمینیوم با مغز فولاد هستند (Aluminium conductor steel-reinforced) که بصورت هوایی مورد استفاده قرار می گیرند. این هادی ها هم در سطح ولتاژ ضعیف ( لو ولتاژ Low voltage ) و هم در سطح ولتاژ متوسط ( مدیوم ولتاژ Medium voltage ) کاربرد دارند. , و عموما به چند شکل از جمله لخت، تک روکشه و سه روکشه تولید می شند. اما نکته جالب در مورد اون ها اینه که در هر سه ساختار و در هر دو نوع ولتاژ از اون ها به عنوان کابل یاد میشه! – البته در بعضی موارد هم در حالت لخت به اون ها سیم میگن ! این مورد رو به صورت یک استثنا گفتم تا در صورتی که جایی برای اِی سی اِس آر ها اسم کابل یا سیم رو شنیدین شوکه نشین. چون فارغ از تعریف کلی اولیه هر دوشون رو به کار میبرن ! شکل زیر تصویر یک کابل ( یا سیم ) ACSR افق البرز در سطح مقطع نامی 120 میلی متر مربع رو نشون میده

تصویر 3 : کابل یا سیم (mm2) – 1×120  آلمینیوم با مغز فولاد (ACSR) افق البرز – جالب بدونید اسم این کابل با این سطح مقطع نامی هم میتونه هاینا باشه و هم داگ، اما در واقعیت داگ نسبت به هاینا سطح مقطع کمتری داره ( هاینا یا Hyena دارای سطح مقطع واقعی 126.5 – داگ یا Dog دارای سطح مقطع واقعی 118.6 )

مینک(70×1)، هاینا (120×1)، داگ (120×1) و … چند مدل از کابل های ACSR هستند ( جالبه بدونین هر سایز از کابل های آلمینیوم ACSR به اسم یک حیوون نام گذاری شده – رابیت (Rabbit خرگوش) – هاینا (Hyena کفتار ) – مینک ( Mink سمور یا راسو ) – داگ ( Dog سگ ) کت ( Cat گربه ) و … !!! )  

نکته آخر :

امروز تمام سعیمونو کردیم تا در قالب یک مطلب ساده و به زبانی راحت تفاوت بین سیم و کابل رو به شما مخاطبای عزیزمون آموزش بدیم، امیدوارم واقعا کمکتون کرده باشه. سوال یا نکته ای در مورد فرق بین سیم و کابل یا سایر مسائل مرتبط داشتین حتما مطرح کنید. خوشحال میشیم بتونیم کمکتون کنیم.

منبع