قبل از انتخاب کابل برق عایق شده چه چیزی باید بدانید؟

کابل برق عایق شده چیست و چرا عایق کاری اهمیت دارد؟

یک کابل برق عایق شده جریان الکتریکی را از طریق یک یا چند هادی که در یک ماده غیر رسانا پیچیده شده اند حمل می کند تا از نشت جریان به مواد، تجهیزات یا افراد اطراف جلوگیری کند. لایه عایق کاری بیش از پوشاندن رسانا است. مشخص می‌کند که کابل چقدر ولتاژ می‌تواند به طور ایمن حمل کند، چگونه تحت گرما کار می‌کند، و چه مدت قبل از تخریب مواد و ایجاد نقطه شکست دوام می‌آورد. انتخاب کابل برق با عایق مناسب نه تنها به معنای درک ظرفیت مورد نیاز یک پروژه، بلکه همچنین درک شرایط محیطی است که کابل با آن مواجه خواهد شد، زیرا مواد عایق در زیر زمین، در نور مستقیم خورشید یا در یک پانل داخلی با دمای کنترل شده رفتار بسیار متفاوتی دارند.

اجزای اصلی یک کابل برق عایق شده

یک کابل برق عایق تمام شده از چندین لایه که با هم کار می کنند ساخته می شود، و درک هر لایه به توضیح اینکه چرا دو کابل با درجه ولتاژ یکسان می توانند عملکرد بسیار متفاوتی در میدان داشته باشند کمک می کند.

مواد هادی و اندازه

مس و آلومینیوم دو ماده رسانای غالب هستند. مس رسانایی بالاتری را برای یک سطح مقطع معین ارائه می دهد، که به اندازه هادی کوچکتر برای همان ظرفیت حمل جریان اجازه می دهد، در حالی که آلومینیوم برای تاسیسات بزرگتر سبک تر و به طور کلی مقرون به صرفه تر است، اگرچه برای حمل جریان یکسان به سطح مقطع بزرگتری نیاز دارد. اندازه رسانا معمولاً برحسب میلی متر مربع یا AWG بیان می شود و کوچک کردن هادی برای بار مورد انتظار آن یکی از شایع ترین دلایل گرمای بیش از حد و شکست زودرس عایق است.

انواع مواد عایق

لایه عایق که مستقیماً هادی را احاطه کرده است چیزی است که کابل را "عایق" می کند و ماده انتخاب شده بر درجه حرارت، انعطاف پذیری و مقاومت شیمیایی تأثیر می گذارد. پلی اتیلن متقاطع (XLPE)، پلی وینیل کلراید (پی وی سی) و لاستیک پروپیلن اتیلن (EPR) از رایج ترین گزینه ها هستند که هر کدام دارای مبادلات متفاوتی هستند که در مقایسه زیر بیشتر مورد بحث قرار می گیرند.

لایه های غلاف و زره

فراتر از عایق اولیه، بسیاری از کابل های برق شامل یک غلاف بیرونی برای حفاظت مکانیکی و محیطی، و در برخی موارد یک لایه زره فلزی ساخته شده از سیم یا نوار فولادی برای کابل هایی هستند که مستقیماً مدفون می شوند یا در معرض ضربه فیزیکی قرار می گیرند. غلاف از عایق زیر در برابر قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش، نفوذ رطوبت و سایش محافظت می کند، در حالی که زره مقاومت را در برابر نیروهای خرد کننده و آسیب جوندگان در تاسیسات زیرزمینی یا صنعتی افزایش می دهد.

مقایسه انواع عایق های رایج

جدول زیر به طور خلاصه نحوه مقایسه رایج ترین مواد عایق را در بین خواصی که در تعیین کابل برای یک پروژه خاص مهم هستند، نشان می دهد.

انتخاب کابل برق عایق شده مناسب

تعیین کابل صحیح به چیزی بیش از بررسی رتبه بندی ولتاژ در یک دیتاشیت نیاز دارد. خریداران و مهندسان باید قبل از نهایی کردن انتخاب کابل موارد زیر را تأیید کنند:

• ولتاژ نامی و اینکه کاربرد آن کم، متوسط یا ولتاژ بالا است، زیرا ضخامت عایق به طور مستقیم با کلاس ولتاژ مقیاس می شود.
• دمای مورد انتظار محیط و رسانا، از جمله هر درجه بندی مورد نیاز برای کابل های گروه بندی شده یا محیط های با دمای بالا.
• محیط نصب، مانند دفن مستقیم، مجرا، سینی کابل، یا قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی، روغن، یا نور UV.
• الزامات حفاظت مکانیکی، از جمله اینکه آیا زره پوش برای مسیرهای مدفون یا تنظیمات صنعتی با خطر ضربه فیزیکی مورد نیاز است.
• استانداردهای محلی و بین المللی قابل اجرا، مانند IEC 60502 یا کدهای ملی برق مربوطه، که بر الزامات آزمایش و گواهینامه حاکم است.

ملاحظات نصب و ایمنی

اگر روش‌های نصب دستورالعمل‌های سازنده را رعایت نکند، حتی کابلی که به درستی مشخص شده است، می‌تواند پیش از موعد از کار بیفتد. محدودیت‌های شعاع خمشی همیشه باید رعایت شود، زیرا خم شدن یک کابل محکم‌تر از حداقل شعاع نامی آن می‌تواند عایق را ترک کند یا به رشته‌های هادی داخلی آسیب برساند و نقطه ضعفی را ایجاد کند که ممکن است فوراً از بین نرود اما سریع‌تر از بقیه دوره تخریب می‌شود. کشش کشش در حین نصب نیز باید در محدوده های نامی کابل باقی بماند، به ویژه برای مسیرهای طولانی تر مجرا که در آن اصطکاک و کشش در طول مسافت جمع می شود. برای تاسیسات زیرزمینی، مواد بستر مناسب، عمق دفن، و قرار دادن نوار هشدار دهنده همگی به محافظت از کابل در برابر آسیب‌های حفاری در آینده کمک می‌کنند. در نهایت، کابل‌ها باید پس از نصب، معمولاً با مقاومت عایق و برای کابل‌های ولتاژ بالاتر، آزمایش با پتانسیل بالا (هیپات) آزمایش شوند تا تأیید شود که عایق در حین جابجایی یا نصب قبل از اینکه مدار برای استفاده معمولی روشن شود، به خطر نیفتد.