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. اگر شما در دسته افرادی قرار دارید که فکر می‌کنید تنها کابل مسی می‌تواند بعنوا کابل برق استفاده شود در این مقاله همراه شوید.
فلز مس به دلیل مقاومت پایین و رسانایی بالا، برای ساخت کابل مورد استفاده قرار می‌گیرد اما در متراژهای بالا و کابل‌های سنگین استفاده از فلز مس به دلیل وزن زیاد و قیمت بالا (در مقایسه با آلومینیوم) هزینه تمام شده بسیار زیاد می‌شود و گاها با توجه به بودجه و مورد مصرف، مقرون به صرفه نمی‌باشد. در چنین مواردی میتوان کابل با هادی آلومینیوم را جایگزین کابل مسی کرد.
این کابل قابلیت تست فلوک را نیز دارد.
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 آلومینیومی و مسی
کابل‌های مسی و آلومینیومی عملکرد مشابهی دارند اما در برخی از ویژگی‌ها با هم تفاوت دارند. در ادامه به بیان این تفاوت‌ها پرداخته شده‌است.
- کابل آلومینیومی مقاومت الکتریکی بیشتری دارد به همین دلیل، جریان الکتریکی در کابل‌های مسی بهتر انتقال پیدا می‌کند.
- از کابل‌های آلومینیومی به راحتی در محیط‌های باز مانند تیر چراغ برق و … میتوان استفاده کرد زیرا خطر سرقت این کابل‌ها کمتر است.
- از لحاظ قیمت و در دسترس بودن، امروزه به دلیل گران شدن فلز مس، کابل‌های آلومینیومی از قیمت مقرون به صرفه‌تری برخوردار هستند و بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- فلز مس دوام و مقاومت مکانیکی بیشتری نسبت به آلومینیوم دارد. کابل آلومینیوم در شرایطی که کنار مواد شیمیایی قرار می‌گیرد، زودتر دچار خوردگی می‌شود. در این شرایط به کمک کلمپ بی‌متال و یا افزودن آلیاژهایی به هادی کابل، میتوان مقاومت مکانیکی و استقامت آن را افزایش داد.
- در یک متراژ مشخص و یکسان، وزن کابل‌های آلومینیومی از کابل‌های مسی بسیار کمتر است که این عامل بر قیمت کابل مفتولی آلومینیومی اثر می‌گذارد.
- از کابل آلومینیوم تنها در دسته کابل‌های قدرت و به صورت کابل زمینی و هوایی با هادی مفتول استفاده می‌شود. با توجه به شکننده بودن آلومینیوم نسبت به مس هرگز در کابل‌های افشان مورد استفاده قرار نمی‌گیرد و تنها به عنوان کابل مفتول استفاده می‌شود.
- خطر آتش سوزی و هم چنین تلفات انرژی در کابل‌های آلومینیومی نسبت به کابل‌های مسی بیشتر است.
انواع کابل آلومینیوم
کابل آلومینیوم زره دار
کابل آلومینیوم زرهدار، نوعی از کابل‌های آلومینیومی هستند که دارای زره می‌باشند. کابل آلومینیومی زرهدار به صورت دفنی در زیر زمین و خارج از تأسیسات به کار می‌رود. این کابل‌ها در محیط‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرند که امکان ضربه و وارد شدن فشار و صدمات فیزیکی وجود دارد. دلیل مقاومت این کابل‌ها در برابر تنش‌های مکانیکی استفاده از لایه‌ای محافظ از جنس فولاد یا آلیاژ آلومینیومی در ساختار آن‌هاست که به زره کابل شناخته می‌شوند. معمولا طراحی ساختار کابل‌های آلومینیومی از نوع زرهدار به گونه‌ای انجام می‌شود که در برابر مواد شیمیایی و نفتی، آتش و شعله، اشعه فرابنفش و … نیز از خود مقاومت نشان می‌دهند.
کابل آلومینیومی خودنگهدار
از کابل خودنگهدار در بسیاری از سیستم‌های برق تک فاز و سه فاز استفاده می‌شود.
این کابل‌ها جریان برق را از پست‌های برق به مکان‌هایی مانند سیستم‌های صنعتی، تولیدی، خانگی، کشاورزی و … انتقال می‌دهند. رشته سیم‌هایی که برای انتقال برق در کابل خودنگهدار به کار می‌رود، همگی از جنس آلومینیوم با عایق پلی اتیلن کراسلینک (XPLE) هستند که این کار، عملکرد کلی کابل‌ها را بهبود می‌دهد و خواص مکانیکی و الکتریکی آن را نیز بهتر می‌کند. بسته به کاربرد این کابل‌ها، تعداد و سطح مقطع رشته‌ها تعیین می‌گردد که شامل رشته‌های فاز، نول، روشنایی معابر نگهدارنده (مسنجر) هستند.
کابل آلومینیوم زمینی
کابل آلومینیومی زمینی، نوعی کابل با هادی آلومینیوم است که ولتاژ نامی ۰.۶ تا ۱ کیلو ولت دارد. کابل زمینی آلومینیوم می‌تواند دو، سه و چهار یا پنج رشته با هادی های مفتول و نیمه افشان باشد. کابل آلومینیوم ۴ رشته در دو نوع، با سطح مقطع یکسان و یا سه رشته با سطح مقطع برابر به همراه یک رشته نول (با سطح مقطع کمتر) تولید می‌شود. کابل‌های آلومینیوم زمینی در پروژه‌های صنعتی، انتقال نیرو و برق رسانی با ولتاژ پایین استفاده می‌شود. به عنوان مثال، کابل آلومینیوم ۱۶*۴ یکی از پرکاربردترین کابل‌هایی است که در خطوط برق ضعیف و کاربردهای صنعتی از آن استفاده می‌شود.
کابل شیلددار
کابل افشان
سیم دو زوجی
کابل آلومینیوم هوایی
این توع کابل‌ها در محیط‌های خارجی همچون دکل‌ها، تیرهای برق و … مورد استفاده قرار می‌گیرند و به سه نوع تقسیم می‌شوند :
- کابل آلومینیوم هوایی ACC: اغلب در ولتاژهای متوسط و یا کم از این کابل‌ها استفاده می‌شود. آلومینیومی که در هادی این کابل قرار گرفته‌شده، از نوع بدون آلیاژ با استقامت مکانیکی پایین‌تر و هدایت الکتریکی بالاتر است و در مکان‌هایی با تنش مکانیکی و کششی پایین‌تر در هنگام نصب، بصورت روکشدار تک لایه، دولایه با جنس xlpe و یا بدون روکش استفاده می‌شود.
- کابل هوایی آلومینیوم AAAC: هادی این کابل آلیاژ می‌شود و اغلب در مکان‌هایی با ولتاژ پایین و متوسط و تقریباً با تنش مکانیکی بالا کاربرد دارد.
- کابل آلومینیومی هوایی ACSR: اغلب در سیستم‌هایی با ولتاژ متوسط استفاده می‌شوند. هادی اصلی این کابل‌ها آلومینومی است. ساختار این کابل‌ها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که مفتول‌های آلومینیومی به دور رشته‌های فولادی به عنوان مهار و مسنجر به هم تابیده می‌شوند .
نکات مهم درباره جریان مجاز کابل آلومینیوم
- توان یا آمپر مورد نیاز مصرف کننده
- حداکثر جریان مجاز برای هر سایز کابل آلومینیوم
- مسافت و در نظر گرفتن افت ولتاژ در مسیر
- جریان اتصال کوتاه
- جنس عایق کابل PVC) و (XLPE
- استاندارد و مرغوبیت کابل (توجه به برند کابل)
- میانگین دما و مکان نصب کابل
- مقاومت حرارتی خاک
- عمق دفن کابل در کابل‌های زیر زمینی
- فاصله کابل‌ها از یکدیگر
سوالات
- کابل آلومینیومی چیست ؟
کابل‌هایی که دارای هسته رسانا از جنس آلومینیوم هستند، در دسته کابل‌های آلومینیومی قرار می‌گیرند.
- ویژگی‌های کابل آلومینیوم چیست ؟
داشتن میزان رسانایی مطلوب و مقاومت نسبتا پایین، به صرفه بودن و قیمت ارزان‌تر آن در مقایسه با مس و احتمال کمتر سرقت کابل.
- انواع کابل آلومینیوم کدام اند ؟
کابل هوایی آلومینیومی، کابل آلومینیوم خودنگهدار، کابل آلومینیوم زره دار، کابل آلومینیوم زمینی