مواد اولیه ساخت سیم و کابل

هر وسیله‌ای برای ساخت، نیاز به مواد اولیه دارد که در این مقاله مواد اولیه سیم و کابل و ویژگی‌ آن‌هارا مورد بررسی قرار می‌دهیم. برای اینکه جریان برق به دستگاه‌های برقی انتقال یابد، به سیم و کابل نیاز است. باید گفت که در ساخت سیم و کابل دو دسته مواد اولیه‌ی فلزی و مواد اولیه‌ی پلیمری به کار گرفته می‌شود. گروه اول به عنوان هادی (هدایت کننده‌ی جریان الکتریکی) سیم و کابل هستند تا جریان برق را به نقاط مختلف حمل کند و گروه دوم هم برای ساخت عایق به کار می‌روند که از نشت جریان الکتریکی به سایر قسمت‌ها جلوگیری می‌کند و همچنین از پی وی سی بعنوان روکش در مواد اولیه ساخت سیم‌ و کابل استفاده می‌شود. برای دسترسی به لیست قیمت سیم و کابل کسری به صفحه مربوطه بروید.

هادی های مورد استفاده برای سیم و کابل

مواد اولیه‌ی سیم و کابل اغلب آلومینیوم و مس است. که به منظور هادی (هدایت کننده‌ی جریان الکتریکی) در ساختار سیم و کابل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند اما فلز مس رایج‌تر است و از آن با درجه خلوص بالاتر از ۹۹،۵ درصد استفاده می‌شود تا مانع از فعل و انفعالات شیمیایی ناخالصی‌ها شود. فلز آلومینیوم هم به عنوان هادی استفاده می‌شود که استفاده از این فلز نسبت به فلز مس در سال‌های اخیر به دلایلی بیشتر شده‌است.

فلز هادی مس

فلز مس یکی از فلزاتی است که به خاطر خصوصيات ممتاز و عالی آن نسبت به فلزات دیگر این قابلیت را دارد تا جریان الکتریکی را به خوبی انتقال دهد. از خصوصیات آن می‌توان به فراوانی آن نسبت به سایر فلزات، تحمل دمایی و نقطه ذوب بالا، رسانایی بالا، مقاومت و انعطاف پذیری خیلی خوب، قیمت مناسب نسبت به طلا و نقره، دوام زیاد و لحیم پذیری خوب، اشاره کرد. این فلز با ارزش در پروژه‌ها و قطعاتی که لازم است سیم خم یا زاویه‌دار شود به آسانی شکسته نمی‌شود.

فلز مس دارای وزن مخصوص یا همان چگالی ۸،۸۹ گرم بر سانتی متر مکعب و به رنگ مایل به قرمز براق است و با نماد CU شناخته می‌شود. مس به‌خاطر ویژگی‌هایی دارد، در سیم‌های ساختمانی، لوله‌ کشی‌ها و صنعت برق استفاده می‌شود. آن‌ها در مسافت‌های طولانی کارایی خوبی دارند.

ساختار سیم‌های هادی مس: مس آنیل شده‌ی گروه یک(تک مفتولی)، گروه دو (منظم تابیده)، گروه پنج(انعطاف پذیر) مطابق استاندارد ۶۰۲۲۸ IEC یا  ۳۰۸۴ ISIRI.

استاندارها: ۶۰۵۰۲ IEC  یا ۳۵۶۹ ISIRI با ولتاژ نامی 1000،600 ولت است.

 

 

فلز هادی آلومینیوم

در زمان‌های گذشته تنها از فلز مس برای انتقال جریان‌های الکتریکی استفاده می‌شد؛ اما امروزه هادی‌های آلومینیومی نیز به علت‌های مختلف مثل قیمت مناسب، وزن کمتر وغیره به عنوان هادی سیم‌ و کابل استفاده می‌شوند. با اینکه از نظر رسانایی، مقاومت در برابر رطوبت و انعطاف‌پذیری در حد مس نیستند، اما ارزانی و چگالی کمتر موجب شده تا به‌طور گسترده برای ساخت سیم‌ها مورد استفاده قرار گیرند. به‌خصوص برای سیم‌کشی‌های هوایی با داشتن وزن کمتر، کاربرد بیشتری دارند.

آلومینیوم دارای مقاومت‌ مخصوص 65/1 برابر فلز مس است و بنابراین رسانایی کمتری دارد. این فلز دارای وزن مخصوص ۲،۷۱ است که تقریبا یک سوم چگالی فلز مس را دارد، استحکام مکانیکی و نرمش آن برای قبول اشکال دلخواه نیز نسبت به مس کمتر است.

فلز هادی آلومینیوم با جدار مسی

از آنجایی‌که فلز آلومینیوم ارزان‌تر و سبک‌تر است، اما انعطاف کافی و مقاومت مناسبی در برابر رطوبت ندارد، اخیرا سیم‌هایی با ترکیب این دو هادی ساخته می‌شوند تا تمامی این ویژگی‌ها را در حد قابل قبولی دارا باشند. سیم آلومینیوم با روکش مسی که به آن  CCA نیز می‌گَویند از یک هسته و یک لایه‌ی بیرونی درست شده‌‌ که هسته‌ی آن از آلومینیوم و لایه‌ی بیرونی آن از مس است که‌ با یک جوش پیوسته‌ی دائمی بین این دو فلز ایجاد می‌شود. دارای ویژگی‌های مقاوت در برابر رطوبت، وزن سبک، قیمت مناسب و غیره است.

مواد اولیه روکش عایق سیم برق

بخش عایق یا روکش مواد اولیه ساخت سیم و کابل یکی از مهم‌ترین اجزای آن است که بایستی توجه خاصی به آن کرد. در این بخش از انواعی از عایق‌ها استفاده می‌شود که مهمترین و بیشترین آن پی وی سی (پلی وینیل کلراید) است که بصورت گرانو‌ل‌ها با دانه‌های کوچک در داخل کیسه‌های ۲۵ کیلوگرمی وارد بازار می‌شود. از خصوصیات آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

• دارای وزن سبک و وزن مخصوص آن ۱،۵ گرم بر سانتی‌متر مکعب است.
• طول عمر بالا
• مقاوم در برابر حرارت
• انعطاف پذیر
• دارای قابلیت بازیافت و قیمت مناسب

برای مصارف ساختمانی، صنایع و نیروگاه‌ها در زیر خاک و درون آب استفاده می‌گردد.

از دیگر عایق‌ها در مواد اولیه‌ی ساخت سیم و کابل می‌توان به‌ PET (پلی اتیلن) که در مکان‌های اختصاصی استفاده می‌شود و مواد سیلیکونی، کابل‌های شیلدر، کابل‌های کواکسیال (مورد استفاده‌ در آنتن) اشاره نمود.

 

 

مزایای استفاده مس و آلومینیوم به عنوان هادی سیم برق

با توجه به اینکه مواد اوليه‌ی سیم و کابل دو فلز مس و آلومینیوم است، اما هر کدام دارای مزایایی هستند و به طبع دارای خواص متفاوت و برای کاربردهای مختلف استفاده می‌شوند. مس و آلومینیوم به علت مقاومت کم و رسانایی عالی، بهترین گزینه برا استفاده به عنوان هادی الکتریکی هستند.

اما فلز مس نسبت به فلز آلومینیوم تا حدودی رایج‌تر است. فلز مس دارای استحکام مکانیکی مناسب و مقاوم در برابر عوامل جوی است که رطوبت بر آن اثر خوردگی ایجاد نمی‌کند و اینکه آن را می‌توانیم به راحتی به فرم دلخواه درآوریم. در حالی که فلز آلومینیوم رطوبت بر آن اثر خوردگی ایجاد می‌کند و ترکیب آلومینیوم با اکسیژن، اکسید آلومینیوم را ایجاد می‌کند و آن را به یک جسم عایق تبدیل می‌کند. نرمش فلز آلومینیوم مانند فلز مس  به صورتی نیست که بتوانیم آن را به راحتی به شکل دلخواه دربیاوریم. اما فلز آلومینیوم دارای وزن کمتر و قیمت پایین‌تر است و پایدار بودن قیمت آن نسبت به قیمت مس بیشتر است. به خاطر گران بودن قیمت فلز مس و رو به رو شدن با  قیمت‌های غیرمنتظره‌‌ آن، تولیدکنندگان ترجیح می‌دهند که از فلز آلومینیوم به جای مس استفاده کنند و این امر استفاده‌ی آن را مخصوصا در پروژه‌های بزرگ که به سیم‌کشی‌های وسیع احتیاج دارد، مطلوب‌ می‌نماید.