کابل برق انواع گوناگونی دارد، یکی از اقسام کابل برق کابل آلومینیوم می‌باشد. کابل برق با هادی آلومینیومی را به نام‌های کابل قدرت با هادی آلومینیومی، کابل آلومینیومی و یا کابل برق با هادی آلومینیومی می‌شناسند.
در صنعت فلزهای گوناگونی استفاده می‌شود. مانند سرب، فولاد مس، آلومینیوم که هر یک از آن‌ها بر اساس نوع استفاده مزایا و معایبی دارند. عموم فکر می‌کنند فلز آلومینیوم به علت مقاومت بالایی که دارد. نمی‌تواند جایگزین مناسبی برای فلز مس باشد. و موجب افت ولتاژ و زیاد شدن دمای کابل می‌گردد. ولی اینگونه نیست. رسانایی آلومینیوم از مس کمتر بوده و به ۶۱ درصد آن می‌رسد. از طرفی چگالی کمتری دارد که حدود یک سوم مس می‌باشد که بر این اساس وزن کابل ساخته شده از آن از کابل مشابه مسی کمتر می‌گردد.
از جمله مزایا و معایبی که می‌توان برای کابلهای آلومینیومی ذکر کرد، موارد زیر می‌باشند
- کابل آلومینیومی در مقایسه با کابل مسی مقاومت الکتریکی بیشتری داشته و به همین دلیل، جریان الکتریکی در کابلهای مسی آسان‌تر منقل می‌شود.
- از لحاظ قیمت و در دسترس بودن، کابلهای آلومینیومی، قیمت مقرون به صرفه‌تری دارند، چرا که هم اکنون مس به فلزی گران بها تبدیل شده است.
- کابلهای با هادی آلومینیومی را می‌توان در محل‌های زیادی مثل تیر چراغ برق و… مورد استفاده قرار داد، زیرا خطر سرقت این کابلها در قیاس با کابلهای مسی کمتر است.
- کابل آلومینیومی را تنها در دسته کابلهای قدرت و به شکل کابل زمینی و هوایی با هادی مفتول به کار می‌گیرند. هرگز از آلومینیوم به عنوان هادی در کابلهای افشان استفاده نمی‌شود زیرا آلومینیوم شکننده‌تر از مس بوده و تنها به عنوان کابل مفتول مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- فلز آلومینیوم به علت مقاومت الکتریکی بالا، احتمال خوردگی در برابر عوامل شیمیایی و اکسید شدن در مجاورت با دیگر فلزات، بالا بودن ضریب انبساط خطی، احتمال خارج شدن از محل اتصال ناشی از تغییرات دما و قطعی رشته‌های این نوع هادی بر اثر فشار اتصالات، جهت به کارگیری در هادی‌های نوع افشان مناسب نمی‌باشد.
انواع کابل آلومینیومی
کابل آلومینیوم به منظور توزیع برق در ساختمان‌های مسکونی، خطوط انتقال نیرو، توزیع برق محلی و علاوه بر این برای سیم کشی برق برخی از هواپیماها مورد استفاده قرار می‌گیرد. کابل آلومینیومی در سه نوع کابل زمینی، کابل زره دار و کابل خودنگهدار در بازار داخلی عرضه می‌گردد:
کابل آلومینیوم زمینی:
این کابلها نوعی کابل با هادی آلومینیوم هستند. ولتاژ این نوع کابلهای آلومینیومی بین ۶/۰ الی ۱ ولت است که خود دارای سه نوع است:
- کابلهای آلومینیوم زمینی دو رشته‌ای
- کابلهای آلومینیوم زمینی سه رشته‌ای
- کابلهای آلومینیوم زمینی چهار رشته‌ای
کابل زمینی 4 رشته خود دو نوع دارد: در نوع اول سطح مقطع هر چهار رشته با یکدیگر یکسان است و در نوع دیگر که سه و نیم رشته‌ای است، سه رشته سطح مقطع یکسانی داشته و سطح مقطع رشته چهارم که نول است، کمتر می‌باشد.
از کابل آلومینیوم زمینی در پروژه‌های برق رسانی و توزیع نیرو با ولتاژ ضعیف بسیار استفاده می‌شود. به طور مثال، کابل آلومینیوم ۱۶*۴ یکی از پر استفاده‌ترین کابل‌هایی است که در خطوط برق ضعیف به کار گرفته می‌شود. قیمت سیم و کابل برق آلومینیومی هم در مقاطع استاندارد و هم در سطح مقطع‌هایی متناسب با خواسته و نیاز مشتری متغیر است. می‌توان گفت قیمت کابل آلومینیوم برای معادل سازی با کابل مسی بعد از افزایش ظرفیت باز هم از کابل افشان یا کابل مفتولی ارزان‌تر است.
کابل و سیمهای آلومینیوم زمینی دارای مزیت‌هایی همچون سبک بودن در قیاس با کابلهای مسی، ارزان‌تر، نصب راحت‌تر، استحکام مکانیکی مطلوب در عین کم وزن بودن و… می‌باشند. برابر با استانداردها از فلز آلومینیوم در تولید کابلهای زمینی فشار ضعیف، فشار متوسط و فشار قوی و علاوه بر این در کابلها و هادی‌های هوایی استفاده می‌شود. مفتول آلومینیوم به کار رفته در تولید کابلهای مرغوب دارای خلوص حداقل 99.5 درصدی می‌باشد.
کابل آلومینیوم زره دار:
گروهی از کابلهای آلومینیوم به نام کابلهای آلومینیوم زره دار هستند که تلفات دی الکتریک پایین اما مقاومت الکتریکی بالایی دارند. کابل آلومینیوم زره دار در شبکه‌های انتقال برق با تغییرات ناگهانی بار برای کاربری مسکونی یا صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از کابلهای آلومینیومی زره دار در خارج از تاسیسات، به صورت دفن در زمین و در مجموع برای مکان‌هایی که امکان صدمه و ضربه فیزیکی وجود دارد، بسیار به کار گرفته می‌شود.
علت این موضوع نیز مقاومت عایق XLPE به کار رفته در آن است که در مقایسه با عایق PVC مقاومت حرارتی بالاتری دارد. هادی‌های آلومینیومی زره دار ضد آتش و شعله هستند و در مقابل مواد نفتی و اشعه ماوراء بنفش مقاومت مطلوبی دارند. از استانداردهای IEC60502-1 جهانی و ISIRIR3569-1 ایران برای ساخت کابل آلومینیوم زره دار استفاده می‌گردد.
این کابلها نوعی از کابلهای آلومینیومی هستند که به زره مجهز شده‌اند. کابل آلومینیوم زره دار یکی از دو نوع کابل زره دار بوده که قدرت هادی بالایی دارد. کابل آلومینیوم زره دار جزء کابلهای افشان است و در سیستمهای انتقال برق از زمین به قدرت یک کیلو ولت به بالا به کار گرفته می‌شود. از آنجا که در فشار برق بالا، سیمهای مسی زودتر داغ می‌شوند و کابل زره دار ویژگی خود را زودتر از دست می‌دهد، پس بایستی از هادی مناسبی در آن‌ها استفاده شود.
به علت بالا بودن مقاومت در مقابل آب و علاوه بر این خواص الکتریکی مناسب‌تر، از عایق پی وی سی در آن‌ها استفاده می‌شود. کابل زره دار بایستی دارای یک زره باشد که قادر باشد از فشارهای ناشی از وزن زمین و ضربات احتمالی جلوگیری کند. این نوع کابلها چند رشته استیل و در کابلهای تک رشته، چند رشته آلومینیومی هستند. کابل زره دار در دو نوع آلومینیومی و غلاف سربی موجود می‌باشد.
کابل آلومینیوم خودنگهدار
کابل خودنگهدار کابلی می‌باشد که به طور معمول در انتقال‌های برق تک‌فاز و سه فاز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در برق تک‌فار به صورت یک فاز، یک نول روشنایی و نگهدارنده و در سه فاز نیز به صورت 6 سیم و 5 سیم که تحت عنوان آلیاژ نام برده می‌شود. به این نوع کابلها، کابل ABC نیز گفته می‌شود.
هم اکنون 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 همچون سیستمهای خانگی، کشاورزی، صنعتی، تولیدی و… انتقال می‌دهند. رشته سیم‌هایی که در کابل خودنگهدار به کار گرفته می‌شوند، به طور کامل با عایق پلی اتیلن و یا XPLE عایق شده‌اند و بعد از اکسترود شدن در دما و فشار بالای بخار آب کراس لینک می‌شوند. این پروسه، عملکرد کلی کابلها را بهبود می‌دهد و خواص مکانیکی و الکتریکی آن را نیز بهتر می‌کند.
برای نصب این نوع کابلها، به یک سیم نگهدارنده وزن و یا به اصطلاح مسنجر احتیاج است که این سیم برای کابل خودنگهدار فشار ضعیف و فشار متوسط، از جنس آلومینیوم بوده و به عنوان سیم نول نیز در کابل استفاده می‌شود و برای کابل خودنگهدار 20 کیلو ولت، از جنس فولاد به کار گرفته می‌شود. در کابل کشی کابلهای خودنگهدار بایستی کابل را از دو طرف محکم کشید تا کابلها تا حد امکان به صورت مستقیم و راست نصب شوند و به اصطلاح، از شکم دادن کابل ممانعت به عمل آید.
اجزای کابل خودنگهدار
- هادی یا رسانا: جنس این قسمت از آلومینیوم می‌باشد و کاربرد آن عبور دادن جریان مورد نیاز فاز، نول و و فاز معابر می‌باشد.
- عایق: این بخش به طور معمول از نوع XLPE می‌باشد و درجه کیفیت این بخش تاثیر به سزایی در عمر مفید کابل خودنگهدار دارد.
- نگهدارنده یا مسنجر: کاربرد این بخش تحمل وزن کابل می‌باشد و زمان نصب کابل در محل نقش نقطه اتکا را دارد.
کابل هوایی آلومینیومی
کابل هوایی آلومینیومی به کابل‌هایی گفته می‌شود که در دکل‌ها، تیرهای خطوط انتقال و در بالای سطح زمین به کار می‌روند و از آنجا که در کابلهای آلومینیوم هوایی اغلب از هوا به عنوان عایق استفاده می‌شود از سایر کابلها کم هزینه‌تر و رایج‌تر می‌باشند.
اغلب آلیاژ به کار رفته در کابل هوایی از جنس آلومینیوم بوده، البته از کابلهای مسی نیز در بعضی خطوط انتقال ولتاژ متوسط و ولتاژ پایین و همچنین محل اتصال به مصرف کننده استفاده می‌گردد. یک نمونه از کابلهای برق آلومینیوم؛ کابل هوایی آلومینیومی است. این کابلها در فضاهای بیرونی همچون دکل و تیر برق کاربرد بسیاری دارند. کابل هوایی آلومینیوم به سه دسته کابل هوایی AAC، کابل هوایی AAAC و کابل هوایی ACSR تقسیم می‌شود که هر یک کاربرد متفاوتی دارند:
- در کابل آلومینیومی هوایی AAC، از هادی آلومینیوم در ولتاژهای کم و متوسط استفاده می‌کنند و هادی آلومینیوم آنیل نشده با طول تاب مشخص و با رعایت استاندارد به یکدیگر تابیده می‌شود تا ساختار محکمی را تشکیل داده و در زمان نصب تحمل نیروهای کششی را داشته باشد.
- در کابلهای AAAC از آلیاژ هادی آلومینیومی برای ولتاژ متوسط و نسبتاً بالا استفاده می‌گردد.
- در انتها هم که کابل هوایی آلومینیوم ACSR هستند که از هادی آلومینیوم آنیل نشده با مهار فولادی که با طول تاب معین به دور مفتول پر کربن گالوانیزه پیچیده شده و برای ولتاژهای قوی مناسب می‌باشند.
کابل هوایی به منظور انتقال نیرو در خطوط هوایی مورد استفاده قرار می‌گیرد و ویژگی‌های بهتری را در مقایسه با هادی‌های آنیل شده مسی ارائه می‌دهند.
کابل هوایی آلومینیوم با نظر به عایق دار بودن رشته‌ها امکان بروز اتصالی بین رشته‌ها و نیز سرقت برق از بین می‌رود. از لحاظ ظرفیت دمایی، میزان معینی برای این کابلها تعریف نشده است، قیمت کابل هوایی آلومینیومی مقرون به صرفه‌تر و مناسب‌تر است.
مشخصات کابل آلومینیومی
کابل 16*5 آلومینیومی با عایق، فیلر و روکش PVC محصولی جامع برای تغذیه تجهیزات و مصرف کننده‌های سه فاز و تک فاز است که می‌تواند از هادی مستقل ارت هم برخوردار باشد. قیمت کابل 16*5 آلومینیومی مناسب است.
هنگامی که محدودیتی از لحاظ افزایش سایز و قطر کابل در محل نصب وجود نداشته باشد، به کارگیری کابلهای قدرت آلومینیومی یک پیشنهاد مناسب و اقتصادی خواهد بود. همراه با قیمت پایین، وزن کم این کابلها قابل توجه بوده و موجب کابل کشی آسان به خصوص در نصب عمودی می‌شود. این نوع کابلها برای نصب ثابت در زیرزمین، داخل داکت‌ها، در پست‌های برق، تاسیسات داخل ساختمان و درفضای آزاد که امکان صدمات مکانیکی به کابل وجود ندارد، مورد استفاده قرار می‌گیرند. کابل آلومینیومی زمینی 16×5 می‌تواند در معادل سازی، جایگزین کابل 10×5 مسی زمینی شود و همان آمپر و توان را با افت ولتاژ مشابه کابل مسی منتقل کند. مشخصات کابل آلومینیومی 5 از قرار زیر است:
- کد شناسایی کابل: NAYY-J
- استاندارد مورد استناد برای تولید: ISIRI 3569-1 و IEC 60502-1
- ولتاژ اسمی : 0.6 کیلو ولت (U0/U)
- بیشینه دمای کار : 70+ سانتی گراد
- ساختار کابل : Al/PVC/Bd/PVC
- جنس رسانای کابل : مفتول‌های آلومینیومی تابیده شده گرد (RM) با حداقل خلوص 99.5 درصد
- مقاومت الکتریکی رسانا : 1.91 اهم/کیلومتر در دمای 20 سانتی گراد
- جنس عایق : PVC/A
- ضخامت اسمی عایق : 1 میلی‌متر
- جنس فیلر : پی وی سی
- ضخامت نامی فیلر : 1 میلی‌متر
- جنس روکش نهایی: PVC/ST1
- ضخامت اسمی روکش : 1.8 میلی متر
- رنگ روکش : مشکی
- قطر خارجی کابل 16*5 : 5 میلی‌متر
- کمینه شعاع خمش : 294 میلی‌متر
- وزن تقریبی کل : 746 کیلوگرم/کیلومتر
- تاییدیه‌های داخلی: گواهینامه تأییدیه صلاحیت آزمایشگاه از NACI و شرکت نفت
- تاییدیه‌های بین المللی: BS OHAS 18001:2007 از TUVNORD، ISO 9001:2015 از TUVNORD، ISO 14001:207 از TUVNORD
کابل آلومینیومی سه فاز
کابل برق آلومینیومی سه فاز یکی از اقسام کابلهای برق در فشار ضعیف، فشار متوسط و فشار قوی می‌باشد که توسط برندهای گوناگون تولید می‌شود. کابل برق آلومینیومی سه فاز به علت قیمت مناسب‌تر این کابلها در مقایسه با کابلهای مسی، می‌تواند گزینه مطلوبی برای پروژه‌ها به حساب آید. بیشتر مصارف کارگاهی، صنعتی و کشاورزی از برق سه فاز استفاده می‌کنند.
بدیهی خواهد بود که به منظور تامین انرژی الکتریسیته مورد نیاز این مصارف به کابل سه فاز نیاز داشته باشیم. به طور معمول مشتریان عبارت سه فاز را برای کابلهای برقی استفاده می‌کنند که دارای سه یا چهار رشته هستند. با این تعریف از کابل سه فاز می‌توان کابلهای قدرت فشار ضعیف و فشار متوسط را که حداقل از سه رشته تشکیل یافته‌اند، با این نام معرفی و مطرح نمود. امروزه تقاضا برای کابل آلومینیومی افزایش یافته است که در این میان سهم کابلهای سه فاز زمینی بسیار قابل توجه بوده است.
کابل آلومینیومی سه فاز به علت تنوع سایزی که دارد در بسیاری از مکان‌ها به کار گرفته می‌شود. این کابل افزون بر اینکه دارای تنوع سایز می‌باشد، انواع گوناگونی نیز دارد همچون نوع زمینی، فشار ضعیف، فشار متوسط .کابل برق سه فاز که در سیستمهای برق سه فاز مورد استفاده قرار می‌گیرند، حداقل دارای ۴ رشته بوده که ۳ رشته به عنوان فاز و ۱ رشته به عنوان نول به کار می‌رود.
انواع کابل آلومینیومی سه فاز که این کابلها در فشار ضعیف به عنوان کابل برق سه فاز می‌توانند استفاده شوند
- کابل سه فاز ۱۰*۴
- کابل سه فاز ۱۶*۴
- کابل سه فاز ۱۶+۲۵*۳
- کابل سه فاز ۱۶+۳۵*۳
- کابل سه فاز ۲۵+۵۰*۳
- کابل سه فاز ۳۵+۷۰*۳
- کابل سه فاز ۵۰+۹۵*۳
- کابل سه فاز ۷۰+۱۲۰*۳
- کابل سه فاز ۷۰+۱۵۰*۳
- کابل سه فاز ۹۵+۱۸۵*۳
- کابل سه فاز ۱۲۰+۲۴۰*۳
کابلهای آلومینیومی سه فاز زمینی افزون بر اینکه دارای تعداد رشته‌های مختلف هستند، در سطح مقطع‌های متفاوتی نیز وجود دارند که کاربردهای گوناگونی را ایجاد می‌کند.
کابل آلومینیومی تک فاز
در عمده‌ای از تاسیسات برقی مشتریان به کابل تک فاز برای برق رسانی به تاسیسات برقی خود احتیاج دارند و به همین علت ضرورت دارد کابل مناسب با میزان مصرف خود را انتخاب نمائید. در مسافت‌های گوناگون لازم است کابل با سطح مقطع متناسب انتخاب شود تا بدون گرم شدن کابل و بعضاً ایجاد آتش سوزی، برق مصرفی مورد نیاز تامین گردد. از هادی آلومینیومی در تولید کابلهای قدرت فشار ضعیف استفاده می‌شود. کابلهای آلومینیومی تک فاز را می‌توان در دو دسته زیر تقسیم کرد:
- کابل دو رشته آلومینیومی که با ولتاژ کار 0.6/1 کیلو ولت و در سایزهای 10×2، 16×2، 25×2 و 35×2 ساخته می‌شود.
- کابل تک سیمه آلومینیومی که عمده‌ی تولیدات آن در بازه 50×1 تا 500×1 می‌باشد.
کابل برق تک فاز دارای دو رشته بوده که یکی به عنوان فاز و یکی به عنوان نول عمل می‌کند. این کابلها بیشتر در اندازه‌های ۱۰*۲ ، ۲*۱۶ و ۲*۲۵ ساخته می‌شوند. این کابلها در دو مدل زره دار و بدون زره قابل تولید هستند. نوع زره دار آن برای مکان‌هایی مناسب است که احتمال قطع شدگی کابل وجود دارد. قیمت کابل آلومینیومی تک فاز در قیاس با کابل تک فاز مسی مناسب‌تر بوده و به همین علت این کابلها در مسافت‌های طولانی انتخاب اصلی مشتریان برای خرید می‌باشد. در شرایطی که کابل در معرض سرقت قرار دارد، پیشنهاد می‌گردد از کابل آلومینیومی به جای کابلهای مسی استفاده شود.
