معرفی انواع سیم و کابل | هر سیم کجا کاربرد دارد؟

آشنایی با انواع سیم‌ها و کابل‌ها برای هر فردی که در زمینه برق و الکترونیک فعالیت دارد، ضروری است. سیم و کابل از تجهیزات ضروری برای انتقال جریان الکتریکی و داده‌ها در صنایع مختلف و بخش مخابرات هستند؛ اما تا به حال به این موضوع فکر کرده‌اید که چند نوع سیم داریم؟ کاربرد هر کابل در کجاست؟ چه عواملی بر انتخاب نوع سیم و کابل موثر هستند؟ در این مقاله از مجله رونیکس، پس از تعریف سیم و کابل و بیان تفاوت‌های این دو، مشخص می‌کنیم که هر سیم کجا کاربرد دارد. همچنین، انواع سیم و کابل را معرفی می‌کنیم.

رونیکس را بخوانید.

تعریف سیم و کابل

سیم، ماده‌ای رسانا و هادی جریان الکتریکی است؛ اما کابل به عنوان گروهی از رساناها یا سیم‌های عایق‌بندی‌شده و مجزا از همدیگر تعریف می‌شود که در یک روکش قرار گرفته‌اند. روکش نوعی ماده غیر رسانا برای محافظت از قسمت رسانای سیم و کابل است. انتخاب درست عایق برای سیم و کابل اهمیت دارد؛ چراکه عایق‌‌ها برای جلوگیری از برخورد هادی‌ها با یکدیگر و همچنین با محیط خارجی طراحی شده‌اند.

انتخاب عایق مناسب با توجه به تقسیم بندی سیم ها اهمیت زیادی دارد از جمله:

• ایمنی: جلوگیری از شوک الکتریکی و خطرات آتش‌سوزی
• پایداری عملکرد: حفظ کیفیت و کارایی کابل در شرایط مختلف
• مقاومت در برابر عوامل محیطی: محافظت در برابر رطوبت، دما و دیگر عوامل محیط.

سیم‌ها را می‌توان از فلزاتی با رسانایی بالا مانند مس، آلومینیوم یا طلا ساخت؛ اما همچنان مقاومت الکتریکی دارند. مقاومت هر سیم با توجه به نوع فلز به کار رفته در آن، همچنین ضخامت و طول آن متفاوت است. سیم ضخیم مقاومت کمتری نسبت به سیم نازکِ ساخته‌شده از همان ماده دارد. همچنین، مقاومت سیم متناسب با تغییر دما یا طول سیم تغییر می‌کند. هنگام انتخاب اندازه سیم، باید گیج سیم، ظرفیت سیم و نوع کاربرد سیم دقت کنید. برای مثال، سیم‌هایی با ابعاد بسیار کوچک‌، جریان الکتریکی زیادی را از خود عبور می‌‌دهند و در نتیجه، سیم توان بیشتری را بر حسب وات از دست می‌دهد؛ چراکه مقاومت بالایی دارد.

بیشتر بخوانید: مدل‌های متنوع سیم چین رونیکس در یک نگاه

کابل، مجموعه‌ای از سیم‌های عایق‌بندی‌شده است که در یک روکش قرار گرفته‌اند. معمولاً هر کابل حداقل یک سیم داغ یا هات وایر برای انتقال جریان، یک سیم خنثی و یک سیم اتصال به زمین دارد. کابل براساس تعداد سیم‌های موجود در آن و اندازه یا گیج تقسیم‌بندی می‌شود.

چگونه می‌توان کیفیت سیم و کابل را ارزیابی کرد؟

کیفیت سیم و کابل را می‌توان یا بررسی استانداردهای آن، تست‌های الکتریکی و فیزیکی و بررسی تأییدیه‌ها ارزیابی کرد. مهم‌ترین عوامل شامل مقاومت‌ الکتریکی و فیزیکی، ضخامت عایق و مشخصات هادی هستند. برای مثال، سیم‌هایی که مطابق استانداردهای IEC یا UL تولید شده‌اند معمولاً کیفیت بالا‌تری دارند.

انواع و کاربردهای سیم

سیم‌های مورد استفاده در برق‌کشی به انواع سیم فیدر اصلی، سیم فیدر پنل، سیم عایق غیر فلزی، سیم تریپلکس و سیم تک‌هادی یا سیم تک‌رشته‌ای تقسیم‌بندی می‌شوند. قبل از اینکه ترفندهای سیم‌کشی ساختمان را یاد بگیرید، باید با انواع و کاربردهای سیم آشنا شوید.

• سیم فیدر اصلی جریان برق را از تیر روی سقف به ساختمان منتقل می‌کند.
• سیم فیدر پنل برای تغذیه جعبه اتصال اصلی و پنل‌های قطع کننده مدار استفاده می‌شود.
• سیم عایق غیر فلزی دارای 2 تا 3 رسانا است که هر کدام دارای عایق پلاستیکی و یک نول هستند. این سیم‌ها برای سیم‌کشی داخلی مناسب هستند.
• سیم دراپ سرویس تریپلکس، از دو سیم آلومینیمی عایق‌شده برای فاز تشکیل شده که در یک سیم لخت سوم برای نول قرار گرفته است.

 انواع سیم‌ تک‌هادی یا تک‌رشته‌ای به دو گروه اصلی سیم خشک یا سیم مفتولی و سیم افشان یا سیم بافته‌شده تقسیم‌بندی می‌شود. سیم خشک یا مفتولی قطور، سفت و شکننده بوده و هادی بهتری برای جریان الکتریسیته است. سیم افشان از سیم‌های کوچک‌تری تشکیل شده است که به هم بافته شده‌اند.

سیم‌های نیمه‌افشان، نوعی سیم مفتولی ولی با انعطاف‌پذیری بیشتر هستند که از آن‌ها برای سیم‌کشی داخل ساختمان استفاده می‌شود.

سیم جامپر نوعی سیم ‌افشان منعطف و از پیش برش‌خورده با طول‌های مختلف است که انتهای سفتی دارد تا سیم به راحتی پایه‌های بین دو پین بر روی برد را به هم متصل کند.

سیم ویژه کار، سیم مسی قلع‌دار و عایق‌شده‌ای است که در کاربردهایی با جریان کم و ولتاژ پایین (کمتر از 600 ولت) برای ایجاد اتصالات داخلی در لوازم الکترونیکی و خانگی و در مجموع، در اتصالات مدارهای کم‌توان استفاده می‌شود. این سیم در گیج‌ها و طول‌های مختلف تولید می‌شود.

سیم مگنت، نوعی سیم مسی یا آلومینیومی است که با یک لایه بسیار نازک عایق پوشانده شده است. برای سیم‌پیچی بدون ایجاد اتصال کوتاه از این سیم استفاده می‌شود. هنگامی که سیم به صورت یک سیم‌پیچ پیچیده می‌شود و از آن جریان الکتریسیته عبور می‌کند، یک میدان الکترومغناطیسی ایجاد می‌شود. سیم مگنت اغلب در ترانسفورماتورها، سلف‌ها، موتورها، آهنرباهای الکتریکی، سیم‌پیچ‌های تسلا و سایر کاربردهایی استفاده می‌شود که نیاز به سیم‌پیچ‌های محکمی از سیم عایق دارند.

سیم وایرپ، سیم نازکی است که در تعمیر و سیم‌کشی بردهای الکترونیکی کاربرد دارد. سیم وایرپ برای نمونه‌سازی اولیه مدار و قراردادن قطعات الکترونیکی بر روی فیبر و همچنین برای اتصال بدون لحیم‌کاری قطعات کاربرد دارد.

سیم نایتینول، سیم بسیار نازکی است که آلیاژ نیکل-تیتانیوم به نام نایتینول ساخته شده و به دلیل توانایی در انقباض در هنگام اعمال جریان الکتریکی شناخته می‌شود. نایتینول، نوعی آلیاژ حافظه‌دار است که می‌تواند در دماهای مختلف شکل‌های متفاوتی به خود بگیرد. از این سیم در آنتن‌های تلفن همراه، ساخت قاب عینک، مصارف پزشکی و … استفاده می‌شود.

انواع و کاربردهای کابل

انواع کابل کدامند و کاربرد هر کابل در کجاست؟

کابل‌ها انواع مختلفی دارند و با مشخصات متفاوت، برای کاربردهای متعددی تولید می‌شوند. آشنایی با انواع سیم‌ها و تقسیم‌بندی سیم‌ها در انتخاب کابل مناسب کمک می‌کند. کابل‌های برق متناوب، جریان و ولتاژ برق خانگی را به طور ایمن به یک دستگاه الکترونیکی و معمولاً منبع تغذیه AC  به  DCمنتقل می‌کنند. رساناهای عایق‌بندی‌شده مجزا داخل یک ژاکت کابل محافظ بیرونی و بادوام‌تر قرار می‌گیرند و در یک یا هر دو انتها اتصالاتی دارند. معمولاً اندازه و تعداد رسانا، مقدار جریان و ولتاژ، درجه حرارت و الزامات کارخانه سازنده در طول ژاکت کابل چاپ می‌شود.

در هر کابل چند رسانا، 2 تا 60 هادی مجزا در داخل یک ژاکت کابل مشترک قرار می‌گیرد. در داخل ژاکت می‌توان هر دو هادی افشان و مفتولی را به هم متصل کرد. از این کابل‌ها برای اتصال لوازم الکترونیکی سنگین، الکترونیک پزشکی، سیستم‌های صوتی و … استفاده می‌شود.

کابل نواری، کابل مسطح یا کابل چندسیمه، مجموعه‌ای از سیم‌های تک هادی یا تک‌رشته‌ای است که به صورت روبان به همدیگر متصل می‌شوند. این کابل به زیپ وایر یا کابل زیپی نیز شناخته می‌شود؛ چراکه رساناها را می‌توان از روبان جدا کرد. در این کابل، سیم‌ها مانند سایر انواع کابل در یک ژاکت محافظ در کنار هم قرار نمی‌گیرند؛ بلکه به صورت مجزا عایق‌بندی می‌شوند. معمولاً از این کابل برای لوازم جانبی داخلی کامپیوترها مانند هارد دیسک، درایو سی‌دی و … استفاده می‌شود.

کابل کواکسیال و شبکه شامل یک هادی داخلی و عایق‌دار است که به وسیله یک هادی فویل خارجی و عایق‌دار احاطه شده است. کواکسیال به معنای دو یا چند جزء خطی سه‌بعدی با یک محور مشترک است. این نوع کابل، سیگنال‌های الکتریکی با فرکانس بالا را با اتلاف پایین انتقال می‌دهد. از این کابل‌ها اغلب به عنوان کابل تلویزیون، رادیو و کابل های شبکه اینترنت باند پهن استفاده می‌شود. ترکیب کابل کواکسیال شامل غلاف پلاستیکی بیرونی، سپر مسی بافته‌شده، عایق دی الکتریک داخلی و هسته مسی می‌شود.

کابل اسپیکر، شامل دو یا چند هادی الکتریکی و معمولاً مسی است که به صورت مجزا با پلاستیک یا لاستیک عایق‌بندی شده‌اند. این دو سیم برای شناسایی قطبیت سیگنال صوتی صحیح علامت‌گذاری می‌شوند. کابل اسپیکر در اتصالات الکتریکی بین اسپیکرها و منابع آمپلی‌فایر استفاده می‌شود. سه ویژگی مهم الکتریکی شامل مقاومت، ظرفیت خازنی و اندوکتانس در این رابطه مهم هستند. مقاومت پایین باعث می‌شود تا قدرت بیشتری از منبع و از طریق سیم پیچ اسپیکر تامین شود که روی کیفیت و بلندی صدا تاثیر می‌گذارد.

بیشتر بخوانید: انبر سیم لخت کن چندکاره رونیکس مدل RH-1820

در کابل‌های فشار قوی، سیم‌های مسی یا آلومینیومی مورد استفاده در ساخت کابل می‌توانند ولتاژ بسیار بالایی را در حد 400000 ولت تحمل کنند. کابل های فشار ضعیف نیز از مس و آلومینیوم ساخته می‌شوند؛ اما با پلی‌مرهای مختلفی عایق‌بندی می‌شوند و دارای سطح ولتاژ تا 1000ولت هستند.

کابل جفت پیچ‌خورده از دو کابل تشکیل شده که به هم بافته شده‌اند. پیچش این کابل‌ها از نویز تولیدشده به وسیله جفت مغناطیسی جلوگیری می‌کند. از این کابل برای انتقال سیگنال، ارتباط داده و مخابرات استفاده می‌شود. 

مشخصات کابل فشار ضعیف به نوشته سایت راهدار صنعت کیهان عبارتست از:
همان طور که در بالا گفته شد، کابل فشار ضعیف قادر است، قدرتی در حد ولتاژهای 500 تا 1000 ولت را تحمل نماید. از این‌ رو می‌توان از آن در انجام کارهایی ساده‌تر چون تأمین روشنایی و همچنین فعالیت‌های سخت‌تر چون حضور در صحنه‌هایی که به ولتاژ بالاتر مانند انتقال نیروی محرکه به الکتروموتورها نیاز می‌باشد، حساب ویژه باز نمود. بدین ترتیب مشخصات کابل‌های فشار ضعیف را این‌ چنین برشمارند.

هادی از جنس‌های مس و آلومینیوم

جنس مس و آلومینیوم که عایقی بر روی آن‌ها کشیده شده، درون‌ مایه این کابل‌ها را می‌سازند، البته مس را با درجه خلوص 99/5 انتخاب می‌کنند تا حد امکان ناخالصی باعث فعل‌ و انفعالات ناخواسته در بستر کابل نشوند. هادی کابل فشار ضعیف شامل افشان، نیمه افشان گرد، نصب ثابت، تک‌لا، نیمه افشان سکتور و… می‌شود که به‌ منظور حفظ انعطاف‌ پذیری، هادی‌ها را از رشته‌هایی یکنواخت به هم تابیده می‌سازند تا بر دوام و ماندگاری آنها بیافزایند.

شما می‌توانید این کابل‌ها را در انواع کابل نسوز (مقاوم به حریق)، کابل‌های مسلح، مقاوم در برابر هیدروکربن‌ها، کم دود و… بیابید و به‌ منظور انتقال الکتریسیته یا در محیط‌هایی با احتمال آتش‌سوزی و احتراق به کار ببرید.

نوع مواد پوشش عایق

یکی دیگر از مشخصات این کابل‌ها پوشش عایقی است که بر روی سیم‌های هادی قرار می‌گیرند که متناسب با سطح ولتاژ، ضخامتشان تغییر کرده تا استحکام مکانیکی‌شان تقویت شود. این پوشش‌ها اغلب از جنس PVC به علت مقاومت خوب و قیمت به‌ صرفه انتخاب می‌شوند و گاهاً نیز از مقاومت بیشتر XLPE بهره می‌برند. همچنین کابل‌های فشار ضعیف ضد آتش نیز امروزه جای خود را در میان این مدل‌ها به‌خوبی بازکرده‌اند.”

نکات ایمنی در استفاده از سیم و کابل

استفاده صحیح و ایمن از سیم و کابل‌ها در تاسیسات الکتریکی و الکترونیکی یکی از اصول اساسی در حفظ ایمنی افراد و تجهیزات است. هرگونه نقص در نصب، انتخاب نادرست و عدم آشنایی با انواع سیم ها می‌تواند منجر به خطرات جدی شود. در این بخش، به بررسی نکته کلیدی برای ایمنی در استفاده سیم و کابل می‌پردازیم.

انتخاب صحیح سیم و کابل بر اساس کاربرد

از مهم ترین عوامل ایمنی در این حوزه، انتخاب درست نوع سیم و کابل است. هر سیم و کابلی بر اساس مشخصات خاصی مانند ظرفیت جریان و شرایط محیطی و… طراحی شده است. با توجه به این تقسیم بندی سیم‌ها و کابل‌ها، انتخاب درست امری ضروری است.

سخن آخر

این مقاله از مجله رونیکس، مقدمه‌ای بود بر معرفی انواع سیم و کابل. جهت انتخاب درست سیم و کابل برای هر کاربردی باید از راهنمایی و مشاوره متخصصین مجرب استفاده کنید. به نظر شما در انتخاب سیم و کابل باید به چه عواملی توجه کرد؟ می‌توانید نظرات خود را با ما از طریق کامنت به اشتراک بگذارید. 

سوالات متداول

کابل نرم چیست؟
کابل نرم نوعی کابل برق انعطاف‌پذیر است که کانکتور دو سر آن، منبع تغذیه AC موقت را تأمین می‌کند. از این کابل اغلب در منبع تغذیه و برای تأمین برق تجهیزات، ماشین‌آلات و دستگاه‌های قابل حمل استفاده می‌شود.
کابل دفن مستقیم یا کابل خاکی چیست؟
از کابل خاکی، دفن مستقیم یا DBC، برای ارتباطات و انتقال توان استفاده می‌شود. این کابل بدون نیاز به عایق اضافه، غلاف یا لوله‌کشی، به طور مستقیم در زیر زمین دفن می‌شود.
رنگ استاندارد سیم و کابل ‌تک‌‌رشته چیست؟
طبق استاندارد رنگ‌بندی IEC، سیم سیاه، قرمز و آبی، سیم فاز است و در آن جریان برق وجود دارد. سیم نول، به رنگ سفید یا خاکستری است وجریان را به مولد مدار برمی‌گرداند. سیم دو رنگ سبز و زرد هم سیم ارت است که برای حفظ ایمنی، جریان مدار را به زمین منتقل می‌کند.
کابل‌های Cat5 و Cat6 چه کاربردی دارند؟
از این کابل‌ها در محیط‌های کاری و برای ارتباطات شبکه استفاده می‌شود.