نصائح أساسية لاختيار أنواع وأحجام وتركيبات الكابلات الكهربائية المناسبة

في الكابلات، يُقاس الجهد عادةً بالفولت (V)، وتُصنف الكابلات بناءً على تصنيف جهدها. يشير تصنيف الجهد إلى أقصى جهد تشغيل يمكن للكابل تحمله بأمان. فيما يلي فئات الجهد الرئيسية للكابلات، وتطبيقاتها، والمعايير الخاصة بها:

1. كابلات الجهد المنخفض (LV)

• نطاق الجهد: حتى 1 كيلو فولت (1000 فولت)
• التطبيقات:تستخدم في المباني السكنية والتجارية والصناعية لتوزيع الطاقة والإضاءة وأنظمة الطاقة المنخفضة.
• المعايير المشتركة:
  • IEC 60227:للكابلات المعزولة بالـ PVC (المستخدمة في توزيع الطاقة).
  • IEC 60502:للكابلات ذات الجهد المنخفض.
  • BS 6004:للكابلات المعزولة بالـPVC.
  • يو إل 62:للأسلاك المرنة في الولايات المتحدة

2. كابلات الجهد المتوسط

• نطاق الجهد: 1 كيلو فولت إلى 36 كيلو فولت
• التطبيقات:تستخدم في شبكات نقل وتوزيع الطاقة، عادةً للتطبيقات الصناعية أو الخدمية.
• المعايير المشتركة:
  • IEC 60502-2:للكابلات ذات الجهد المتوسط.
  • IEC 60840:للكابلات المستخدمة في شبكات الجهد العالي.
  • معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات 383:للكابلات المقاومة لدرجات الحرارة العالية المستخدمة في محطات الطاقة.

3. كابلات الجهد العالي (HV)

• نطاق الجهد: 36 كيلو فولت إلى 245 كيلو فولت
• التطبيقات:تستخدم في نقل الكهرباء لمسافات طويلة، ومحطات الطاقة الفرعية ذات الجهد العالي، ومرافق توليد الطاقة.
• المعايير المشتركة:
  • IEC 60840:للكابلات ذات الجهد العالي.
  • IEC 62067:للكابلات المستخدمة في نقل التيار المتردد والتيار المستمر عالي الجهد.
  • معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات 48:لاختبار الكابلات ذات الجهد العالي.

4. كابلات الجهد العالي جدًا (EHV)

• نطاق الجهد: أعلى من 245 كيلو فولت
• التطبيقات:لأنظمة النقل ذات الجهد العالي للغاية (تستخدم في نقل كميات كبيرة من الطاقة الكهربائية لمسافات طويلة).
• المعايير المشتركة:
  • IEC 60840:للكابلات ذات الجهد العالي الإضافية.
  • IEC 62067:ينطبق على الكابلات المستخدمة لنقل التيار المستمر عالي الجهد.
  • معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات 400:الاختبار والمعايير لأنظمة كابلات الجهد العالي.

5. كابلات الجهد الخاصة (على سبيل المثال، كابلات التيار المستمر ذات الجهد المنخفض، وكابلات الطاقة الشمسية)

• نطاق الجهد:تختلف، ولكن عادةً أقل من 1 كيلو فولت
• التطبيقات:تستخدم في تطبيقات محددة مثل أنظمة الألواح الشمسية، أو المركبات الكهربائية، أو الاتصالات.
• المعايير المشتركة:
  • IEC 60287:لحساب قدرة الحمل الحالية للكابلات.
  • UL 4703:للكابلات الشمسية.
  • تي يو في:لشهادات كابلات الطاقة الشمسية (على سبيل المثال، TÜV 2PfG 1169/08.2007).

يمكن تقسيم كابلات الجهد المنخفض (LV) وكابلات الجهد العالي (HV) إلى أنواع فرعية، كل منها مصمم لتطبيقات محددة بناءً على مادتها وبنيتها وبيئتها. فيما يلي شرح مفصل:

أنواع فرعية من كابلات الجهد المنخفض (LV):

1. كابلات توزيع الطاقة

   • وصف:هذه هي كابلات الجهد المنخفض الأكثر استخدامًا لتوزيع الطاقة في البيئات السكنية والتجارية والصناعية.
   • التطبيقات:
     • إمداد المباني والآلات بالطاقة.
     • لوحات التوزيع ولوحات التوزيع ودوائر الطاقة العامة.
   • معايير المثال: IEC 60227 (معزول بالـ PVC)، IEC 60502-1 (للأغراض العامة).

2. الكابلات المدرعة (مدرعة بسلك فولاذي – SWA، مدرعة بسلك ألومنيوم – AWA)

   • وصف:تحتوي هذه الكابلات على طبقة مدرعة من الأسلاك الفولاذية أو المصنوعة من الألومنيوم لتوفير حماية ميكانيكية إضافية، مما يجعلها مناسبة للبيئات الخارجية والصناعية حيث يشكل الضرر المادي مصدر قلق.
   • التطبيقات:
     • المنشآت تحت الأرض.
     • الآلات والمعدات الصناعية.
     • التركيبات الخارجية في البيئات القاسية.
   • معايير المثال:IEC 60502-1، وBS 5467، وBS 6346.

3. كابلات مطاطية (كابلات مطاطية مرنة)

   • وصفهذه الكابلات مصنوعة من عازل مطاطي وغلاف مطاطي، مما يوفر مرونة ومتانة. وهي مصممة للاستخدام في الوصلات المؤقتة أو المرنة.
   • التطبيقات:
     • الآلات المتنقلة (على سبيل المثال، الرافعات، والرافعات الشوكية).
     • إعدادات الطاقة المؤقتة.
     • السيارات الكهربائية ومواقع البناء والتطبيقات الخارجية.
   • معايير المثال: IEC 60245 (H05RR-F، H07RN-F)، UL 62 (للأسلاك المرنة).

4. كابلات خالية من الهالوجين (منخفضة الدخان)

   • وصفهذه الكابلات مصنوعة من مواد خالية من الهالوجين، مما يجعلها مناسبة للبيئات التي تُعدّ فيها السلامة من الحرائق أولوية. في حالة نشوب حريق، تُصدر هذه الكابلات دخانًا منخفضًا ولا تُنتج غازات ضارة.
   • التطبيقات:
     • المطارات والمستشفيات والمدارس (المباني العامة).
     • المناطق الصناعية حيث السلامة من الحرائق أمر بالغ الأهمية.
     • مترو الأنفاق، والأنفاق، والمناطق المغلقة.
   • معايير المثال: IEC 60332-1 (سلوك الحريق)، EN 50267 (للدخان المنخفض).

5. كابلات التحكم

   • وصفتُستخدم هذه الموصلات لنقل إشارات التحكم أو البيانات في الأنظمة التي لا تتطلب توزيع الطاقة. تحتوي على موصلات معزولة متعددة، غالبًا ما تكون مدمجة.
   • التطبيقات:
     • أنظمة الأتمتة (على سبيل المثال، التصنيع، أجهزة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة).
     • لوحات التحكم وأنظمة الإضاءة والتحكم في المحركات.
   • معايير المثال:IEC 60227، IEC 60502-1.

6. كابلات الطاقة الشمسية (كابلات الطاقة الكهروضوئية)

   • وصفصُممت خصيصًا للاستخدام في أنظمة الطاقة الشمسية. تتميز بمقاومة الأشعة فوق البنفسجية، ومقاومة للعوامل الجوية، وقدرتها على تحمل درجات الحرارة العالية.
   • التطبيقات:
     • -منشآت الطاقة الشمسية (الأنظمة الكهروضوئية).
     • ربط الألواح الشمسية بالعاكسات.
   • معايير المثال: تي يو في 2PfG 1169/08.2007، يو إل 4703.

7. الكابلات المسطحة

   • وصف:تتميز هذه الكابلات بتصميم مسطح، مما يجعلها مثالية للاستخدام في الأماكن الضيقة والمناطق التي تكون فيها الكابلات المستديرة ضخمة للغاية.
   • التطبيقات:
     • توزيع الطاقة السكنية في الأماكن المحدودة.
     • المعدات أو الأجهزة المكتبية.
   • معايير المثال:IEC 60227، UL 62.

8. الكابلات المقاومة للحريق

   • كابلات أنظمة الطوارئ:
     صُممت هذه الكابلات للحفاظ على التوصيل الكهربائي في حالات الحرائق الشديدة. وهي تضمن التشغيل المستمر لأنظمة الطوارئ، مثل أجهزة الإنذار، وأجهزة شفط الدخان، ومضخات الحريق.
     التطبيقات:الدوائر الطارئة في الأماكن العامة، وأنظمة السلامة من الحرائق، والمباني ذات الكثافة السكانية العالية.

9. كابلات الأجهزة

   • كابلات محمية لنقل الإشارة:
     صُممت هذه الكابلات لنقل إشارات البيانات في بيئات ذات تداخل كهرومغناطيسي مرتفع. وهي مُغطاة بطبقة عازلة لمنع فقدان الإشارة والتداخل الخارجي، مما يضمن نقل بيانات مثالي.
     التطبيقات:المنشآت الصناعية ونقل البيانات والمناطق ذات التداخل الكهرومغناطيسي العالي.

10. الكابلات الخاصة

    • كابلات لتطبيقات فريدة:
      كابلات خاصة مصممة للتركيبات المتخصصة، مثل الإضاءة المؤقتة في المعارض التجارية، ووصلات الرافعات العلوية، والمضخات الغاطسة، وأنظمة تنقية المياه. صُممت هذه الكابلات لبيئات محددة، مثل أحواض السمك، وحمامات السباحة، أو غيرها من التركيبات الفريدة.
      التطبيقات:التركيبات المؤقتة، والأنظمة المغمورة، وأحواض السمك، وحمامات السباحة، والآلات الصناعية.

11. كابلات الألومنيوم

    • كابلات نقل الطاقة المصنوعة من الألومنيوم:
      تُستخدم كابلات الألومنيوم لنقل وتوزيع الطاقة في التركيبات الداخلية والخارجية. فهي خفيفة الوزن واقتصادية، ومناسبة لشبكات توزيع الطاقة واسعة النطاق.
      التطبيقات:نقل الطاقة، والتركيبات الخارجية وتحت الأرض، والتوزيع على نطاق واسع.

كابلات الجهد المتوسط

1. كابلات RHZ1

• كابلات معزولة بـ XLPE:
  صُممت هذه الكابلات لشبكات الجهد المتوسط، وهي معزولة بمادة البولي إيثيلين المتشابك (XLPE). وهي خالية من الهالوجين ولا تسبب انتشارًا للهب، مما يجعلها مناسبة لنقل وتوزيع الطاقة في شبكات الجهد المتوسط.
  التطبيقات:توزيع الطاقة ذات الجهد المتوسط، نقل الطاقة.

2. كابلات HEPRZ1

• كابلات معزولة بـ HEPR:
  تتميز هذه الكابلات بعزل بولي إيثيلين عالي المقاومة للطاقة (HEPR) وخالية من الهالوجين. وهي مثالية لنقل الطاقة متوسطة الجهد في البيئات التي تتطلب السلامة من الحرائق.
  التطبيقات:شبكات الجهد المتوسط، البيئات الحساسة للحرائق.

3. كابلات MV-90

• كابلات معزولة بـ XLPE وفقًا للمعايير الأمريكية:
  صُممت هذه الكابلات لشبكات الجهد المتوسط، وهي تُلبي المعايير الأمريكية لعزل XLPE. تُستخدم لنقل وتوزيع الطاقة بأمان ضمن أنظمة الكهرباء متوسطة الجهد.
  التطبيقات:نقل الطاقة في شبكات الجهد المتوسط.

4. كابلات RHVhMVh

• كابلات للتطبيقات الخاصة:
  صُممت هذه الكابلات النحاسية والألومنيوم خصيصًا للبيئات المعرضة لخطر التعرض للزيوت والمواد الكيميائية والهيدروكربونات. وهي مثالية للتركيبات في البيئات القاسية، مثل المصانع الكيميائية.
  التطبيقات:التطبيقات الصناعية الخاصة، والمناطق ذات التعرض للمواد الكيميائية أو النفطية.

أنواع فرعية من كابلات الجهد العالي (HV):

1. كابلات الطاقة عالية الجهد

   • وصفتُستخدم هذه الكابلات لنقل الطاقة الكهربائية لمسافات طويلة بجهد عالٍ (عادةً من 36 كيلو فولت إلى 245 كيلو فولت). وهي معزولة بطبقات من مواد تتحمل الجهد العالي.
   • التطبيقات:
     • شبكات نقل الطاقة (خطوط نقل الكهرباء).
     • محطات فرعية ومحطات توليد الطاقة.
   • معايير المثال:IEC 60840، IEC 62067.

2. كابلات XLPE (كابلات معزولة بالبولي إيثيلين المتشابك)

   • وصفتتميز هذه الكابلات بعزل من البولي إيثيلين المتشابك، مما يوفر خصائص كهربائية فائقة، ومقاومة للحرارة، ومتانة عالية. تُستخدم عادةً في تطبيقات الجهد المتوسط ​​والعالي.
   • التطبيقات:
     • توزيع الطاقة في البيئات الصناعية.
     • خطوط كهرباء فرعية.
     • نقل لمسافات طويلة.
   • معايير المثال:IEC 60502، IEC 60840، UL 1072.

3. الكابلات المملوءة بالزيت

   • وصفكابلات مزودة بحشوة زيتية بين الموصلات وطبقات العزل لتحسين خصائص العزل الكهربائي والتبريد. تُستخدم في بيئات تتطلب جهدًا كهربائيًا عاليًا.
   • التطبيقات:
     • منصات النفط البحرية.
     • النقل في أعماق البحار وتحت الماء.
     • الإعدادات الصناعية ذات المتطلبات العالية.
   • معايير المثال:IEC 60502-1، IEC 60840.

4. الكابلات المعزولة بالغاز (GIL)

   • وصفتستخدم هذه الكابلات الغاز (عادةً سادس فلوريد الكبريت) كوسط عازل بدلاً من المواد الصلبة. وتُستخدم عادةً في البيئات ذات المساحة المحدودة.
   • التطبيقات:
     • المناطق الحضرية ذات الكثافة العالية (المحطات الفرعية).
     • الحالات التي تتطلب موثوقية عالية في نقل الطاقة (على سبيل المثال، شبكات المدن).
   • معايير المثال:IEC 62271-204، IEC 60840.

5. الكابلات البحرية

   • وصفصُممت هذه الكابلات خصيصًا لنقل الطاقة تحت الماء، وهي مقاومة لتسرب المياه وضغطها. تُستخدم غالبًا في أنظمة الطاقة المتجددة العابرة للقارات أو البحرية.
   • التطبيقات:
     • نقل الطاقة الكهربائية تحت البحر بين الدول أو الجزر.
     • مزارع الرياح البحرية، وأنظمة الطاقة تحت الماء.
   • معايير المثال:IEC 60287، IEC 60840.

6. كابلات التيار المستمر عالي الجهد (HVDC)

   • وصفصُممت هذه الكابلات لنقل الطاقة الكهربائية المستمرة (DC) لمسافات طويلة وبجهد عالٍ. وتُستخدم لنقل الطاقة بكفاءة عالية لمسافات طويلة جدًا.
   • التطبيقات:
     • نقل الطاقة لمسافات طويلة.
     • ربط شبكات الطاقة من مناطق أو دول مختلفة.
   • معايير المثال:IEC 60287، IEC 62067.

مكونات الكابلات الكهربائية

يتكون الكابل الكهربائي من عدة مكونات رئيسية، يؤدي كل منها وظيفة محددة لضمان أداء الكابل للغرض المقصود منه بأمان وكفاءة. تشمل المكونات الرئيسية للكابل الكهربائي ما يلي:

1. قائد الأوركسترا

الموصلهو الجزء المركزي من الكابل الذي يتدفق عبره التيار الكهربائي. يُصنع عادةً من مواد جيدة التوصيل للكهرباء، مثل النحاس أو الألومنيوم. الموصل مسؤول عن نقل الطاقة الكهربائية من نقطة إلى أخرى.

أنواع الموصلات:

• موصل نحاسي عاري:

  • وصفيُعد النحاس من أكثر مواد التوصيل استخدامًا نظرًا لتوصيله الكهربائي الممتاز ومقاومته للتآكل. ويُستخدم النحاس العاري بكثرة في توزيع الطاقة وكابلات الجهد المنخفض.
  • التطبيقات:كابلات الطاقة، وكابلات التحكم، والأسلاك في المنشآت السكنية والصناعية.

• موصل نحاسي مطلي بالقصدير:

  • وصفالنحاس المطلي بالقصدير هو نحاس مطلي بطبقة رقيقة من القصدير لتعزيز مقاومته للتآكل والأكسدة. يُعد هذا مفيدًا بشكل خاص في البيئات البحرية أو حيث تتعرض الكابلات لظروف جوية قاسية.
  • التطبيقات:الكابلات المستخدمة في البيئات الخارجية أو ذات الرطوبة العالية، والتطبيقات البحرية.

• موصل ألومنيوم:

  • وصفالألومنيوم بديل أخف وزنًا وأكثر فعالية من حيث التكلفة من النحاس. على الرغم من أن الألومنيوم يتميز بموصلية كهربائية أقل من النحاس، إلا أنه يُستخدم غالبًا في نقل الطاقة عالية الجهد والكابلات طويلة المدى نظرًا لخصائصه خفيفة الوزن.
  • التطبيقات:كابلات توزيع الطاقة، كابلات الجهد المتوسط ​​والعالي، الكابلات الهوائية.

• موصل من سبائك الألومنيوم:

  • وصفموصلات سبائك الألومنيوم تجمع بين الألومنيوم وكميات صغيرة من معادن أخرى، مثل المغنيسيوم أو السيليكون، لتحسين متانتها وتوصيلها. تُستخدم عادةً في خطوط النقل الهوائية.
  • التطبيقات:خطوط الطاقة الهوائية وتوزيع الجهد المتوسط.

2. العزل

الالعزليُعدّ العزل المحيط بالموصل أمرًا بالغ الأهمية لمنع الصدمات الكهربائية والدوائر القصيرة. تُختار مواد العزل بناءً على قدرتها على مقاومة الإجهاد الكهربائي والحراري والبيئي.

أنواع العزل:

• عزل كلوريد البولي فينيل (PVC):

  • وصف:PVC مادة عزل تُستخدم على نطاق واسع في كابلات الجهد المنخفض والمتوسط. تتميز بمرونتها ومتانتها ومقاومتها الجيدة للتآكل والرطوبة.
  • التطبيقات:كابلات الطاقة، والأسلاك المنزلية، وكابلات التحكم.

• عزل البولي إيثيلين المتشابك (XLPE):

  • وصفXLPE مادة عزل عالية الأداء، مقاومة لدرجات الحرارة العالية والإجهاد الكهربائي والتحلل الكيميائي. تُستخدم عادةً في كابلات الجهد المتوسط ​​والعالي.
  • التطبيقات:كابلات الجهد المتوسط ​​والعالي، وكابلات الطاقة للاستخدام الصناعي والخارجي.

• عزل EPR (مطاط الإيثيلين والبروبيلين):

  • وصفيتميز عزل EPR بخصائص كهربائية ممتازة، وثبات حراري، ومقاومة للرطوبة والمواد الكيميائية. ويُستخدم في التطبيقات التي تتطلب عزلًا مرنًا ومتينًا.
  • التطبيقات:كابلات الطاقة، الكابلات الصناعية المرنة، البيئات ذات درجات الحرارة العالية.

• عزل المطاط:

  • وصف:يُستخدم العازل المطاطي للكابلات التي تتطلب مرونةً وقدرةً على التحمل. ويُستخدم عادةً في البيئات التي تحتاج فيها الكابلات إلى تحمّل الضغط الميكانيكي أو الحركة.
  • التطبيقات:المعدات المتنقلة، كابلات اللحام، الآلات الصناعية.

• عزل خالٍ من الهالوجين (LSZH – منخفض الدخان وخالي من الهالوجين):

  • وصف:تم تصميم مواد العزل LSZH بحيث لا تصدر أي دخان أو غازات هالوجين عند تعرضها للحريق، مما يجعلها مثالية للبيئات التي تتطلب معايير عالية للسلامة من الحرائق.
  • التطبيقات:المباني العامة والأنفاق والمطارات وكابلات التحكم في المناطق الحساسة للحرائق.

3. الحماية

الحمايةيُضاف عادةً إلى الكابلات لحماية الموصل والعزل من التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) أو تداخل الترددات الراديوية (RFI). كما يُمكن استخدامه لمنع الكابل من انبعاث الإشعاع الكهرومغناطيسي.

أنواع الحماية:

• درع جديلة النحاس:

  • وصفتوفر ضفائر النحاس حماية ممتازة من التداخل الكهرومغناطيسي والتداخل الترددي. تُستخدم غالبًا في كابلات الأجهزة والكابلات التي تتطلب نقل إشارات عالية التردد دون تداخل.
  • التطبيقات:كابلات البيانات، وكابلات الإشارة، والإلكترونيات الحساسة.

• درع رقائق الألومنيوم:

  • وصفتُستخدم دروع رقائق الألومنيوم لتوفير حماية خفيفة الوزن ومرنة ضد التداخل الكهرومغناطيسي. تُستخدم عادةً في الكابلات التي تتطلب مرونة عالية وفعالية حماية عالية.
  • التطبيقات:كابلات الإشارة المرنة، وكابلات الطاقة ذات الجهد المنخفض.

• الحماية المركبة من الرقائق المعدنية والضفائر:

  • وصف:يجمع هذا النوع من الحماية بين الرقائق المعدنية والضفائر لتوفير حماية مزدوجة من التداخل مع الحفاظ على المرونة.
  • التطبيقات:كابلات الإشارات الصناعية، أنظمة التحكم الحساسة، كابلات الأجهزة.

4. سترة (غلاف خارجي)

السترةهي الطبقة الخارجية للكابل، والتي توفر الحماية الميكانيكية وضمانات ضد العوامل البيئية مثل الرطوبة والمواد الكيميائية والأشعة فوق البنفسجية والتآكل المادي.

أنواع السترات:

• سترة من البولي فينيل كلوريد:

  • وصفتوفر أغلفة PVC حماية أساسية ضد التآكل والماء وبعض المواد الكيميائية. تُستخدم على نطاق واسع في كابلات الطاقة والتحكم متعددة الأغراض.
  • التطبيقات:الأسلاك السكنية، والكابلات الصناعية الخفيفة، والكابلات للأغراض العامة.

• سترة مطاطية:

  • وصف:تستخدم السترات المطاطية للكابلات التي تحتاج إلى مرونة ومقاومة عالية للإجهاد الميكانيكي والظروف البيئية القاسية.
  • التطبيقات:كابلات صناعية مرنة، كابلات لحام، كابلات طاقة خارجية.

• سترة البولي إيثيلين (PE):

  • وصف:تستخدم سترات البولي إيثيلين في التطبيقات التي يتعرض فيها الكابل لظروف خارجية ويحتاج إلى مقاومة الأشعة فوق البنفسجية والرطوبة والمواد الكيميائية.
  • التطبيقات:كابلات الطاقة الخارجية، كابلات الاتصالات، التركيبات تحت الأرض.

• سترة خالية من الهالوجين (LSZH):

  • وصفتُستخدم سترات LSZH في الأماكن التي تُعد فيها السلامة من الحرائق أمرًا بالغ الأهمية. هذه المواد لا تُصدر أبخرة سامة أو غازات مُسببة للتآكل في حالة نشوب حريق.
  • التطبيقات:المباني العامة والأنفاق والبنية التحتية للنقل.

5. التدريع (اختياري)

بالنسبة لأنواع معينة من الكابلات،التدريعيتم استخدامه لتوفير الحماية الميكانيكية من الأضرار المادية، وهو أمر مهم بشكل خاص للمنشآت الموجودة تحت الأرض أو في الهواء الطلق.

• كابلات مدرعة بسلك فولاذي (SWA):

  • وصف:يضيف درع الأسلاك الفولاذية طبقة إضافية من الحماية ضد التلف الميكانيكي والضغط والصدمات.
  • التطبيقات:المنشآت الخارجية أو تحت الأرض، والمناطق ذات المخاطر العالية للضرر المادي.

• كابلات مدرعة بسلك من الألومنيوم (AWA):

  • وصف:يتم استخدام دروع الألومنيوم لأغراض مماثلة لدروع الفولاذ ولكنها تقدم بديلاً أخف وزناً.
  • التطبيقات:التركيبات الخارجية، والآلات الصناعية، وتوزيع الطاقة.

في بعض الحالات، يتم تجهيز الكابلات الكهربائية بـدرع معدني or درع معدنيطبقة لتوفير حماية إضافية وتحسين الأداء.درع معدنييخدم أغراضًا متعددة، مثل منع التداخل الكهرومغناطيسي (EMI)، وحماية الموصل، وتوفير التأريض للسلامة. إليك أهمها:أنواع الدروع المعدنيةو هموظائف محددة:

أنواع الدروع المعدنية في الكابلات

1. درع جديلة النحاس

• وصفيتكون درع جديلة النحاس من خيوط نحاسية منسوجة ملفوفة حول عازل الكابل. وهو من أكثر أنواع الدروع المعدنية شيوعًا في الكابلات.
• الوظائف:
  • الحماية من التداخل الكهرومغناطيسي (EMI)يوفر جديلة النحاس حماية ممتازة ضد التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) وتداخل الترددات الراديوية (RFI). وهذا مهم بشكل خاص في البيئات ذات مستويات الضوضاء الكهربائية العالية.
  • التأريض:تعمل طبقة النحاس المضفرة أيضًا كمسار إلى الأرض، مما يضمن السلامة من خلال منع تراكم الشحنات الكهربائية الخطيرة.
  • الحماية الميكانيكية:يضيف طبقة من القوة الميكانيكية إلى الكابل، مما يجعله أكثر مقاومة للتآكل والتلف الناتج عن القوى الخارجية.
• التطبيقات:تستخدم في كابلات البيانات، وكابلات الأجهزة، وكابلات الإشارة، وكابلات الأجهزة الإلكترونية الحساسة.

2. درع رقائق الألومنيوم

• وصفيتكون غطاء رقائق الألومنيوم من طبقة رقيقة من الألومنيوم تُلف حول الكابل، وغالبًا ما تُدمج مع طبقة من البوليستر أو البلاستيك. يتميز هذا الغطاء بخفة وزنه ويوفر حماية مستمرة للموصل.
• الوظائف:
  • الحماية من التداخل الكهرومغناطيسي (EMI):توفر رقائق الألومنيوم حماية ممتازة ضد التداخل الكهرومغناطيسي والترددات الراديوية منخفضة التردد، مما يساعد في الحفاظ على سلامة الإشارات داخل الكابل.
  • حاجز الرطوبة:بالإضافة إلى حماية EMI، تعمل رقائق الألومنيوم كحاجز للرطوبة، مما يمنع دخول الماء والمواد الملوثة الأخرى إلى الكابل.
  • خفيف الوزن وفعال من حيث التكلفة:يعتبر الألومنيوم أخف وزناً وأكثر تكلفة من النحاس، مما يجعله حلاً فعالاً من حيث التكلفة للحماية.
• التطبيقات:تستخدم عادة في كابلات الاتصالات، والكابلات المحورية، وكابلات الطاقة ذات الجهد المنخفض.

3. الجمع بين الضفائر والرقائق المعدنية

• وصفيجمع هذا النوع من الحماية بين جديلة النحاس ورقائق الألومنيوم لتوفير حماية مزدوجة. توفر جديلة النحاس المتانة والحماية من التلف المادي، بينما توفر رقائق الألومنيوم حماية مستمرة من التداخل الكهرومغناطيسي.
• الوظائف:
  • تعزيز الحماية من التداخل الكهرومغناطيسي والترددات الراديوية:يوفر الجمع بين الدروع المضفرة والرقائق المعدنية حماية فائقة ضد مجموعة واسعة من التداخل الكهرومغناطيسي، مما يضمن نقل إشارة أكثر موثوقية.
  • المرونة والمتانة:يوفر هذا التدريع المزدوج الحماية الميكانيكية (الجديلة) والحماية من التداخل عالي التردد (الرقائق)، مما يجعله مثاليًا للكابلات المرنة.
  • التأريض والسلامة:يعمل الضفيرة النحاسية أيضًا كمسار تأريض، مما يحسن السلامة في تركيب الكابل.
• التطبيقات:تستخدم في كابلات التحكم الصناعية، وكابلات نقل البيانات، وتوصيلات الأجهزة الطبية، وغيرها من التطبيقات التي تتطلب القوة الميكانيكية والحماية من التداخل الكهرومغناطيسي.

4. تسليح الأسلاك الفولاذية (SWA)

• وصف:تتضمن عملية تسليح الأسلاك الفولاذية لف الأسلاك الفولاذية حول عزل الكابل، وعادةً ما يتم استخدامها بالاشتراك مع أنواع أخرى من الدروع أو العزل.
• الوظائف:
  • الحماية الميكانيكيةيوفر SWA حماية مادية قوية ضد الصدمات والسحق والإجهادات الميكانيكية الأخرى. ويُستخدم عادةً في الكابلات التي تتطلب تحمل بيئات العمل الشاقة، مثل مواقع البناء أو المنشآت تحت الأرض.
  • التأريض:يمكن أن يكون السلك الفولاذي أيضًا بمثابة مسار تأريض للسلامة.
  • مقاومة التآكل:يوفر تسليح الأسلاك الفولاذية، وخاصة عندما تكون مجلفنة، بعض الحماية ضد التآكل، وهو أمر مفيد للكابلات المستخدمة في البيئات القاسية أو الخارجية.
• التطبيقات:تستخدم في كابلات الطاقة للمنشآت الخارجية أو تحت الأرض، وأنظمة التحكم الصناعية، والكابلات في البيئات التي يكون فيها خطر التلف الميكانيكي مرتفعًا.

5. تسليح الأسلاك الألومنيوم (AWA)

• وصفعلى غرار تدريع أسلاك الفولاذ، يُستخدم تدريع أسلاك الألومنيوم لتوفير الحماية الميكانيكية للكابلات. وهو أخف وزنًا وأكثر فعالية من حيث التكلفة من تدريع أسلاك الفولاذ.
• الوظائف:
  • الحماية الجسديةيوفر AWA حماية من التلف المادي كالسحق والصدمات والتآكل. ويُستخدم عادةً في التركيبات تحت الأرض وفي الهواء الطلق حيث قد يتعرض الكابل لضغط ميكانيكي.
  • التأريض:مثل SWA، يمكن أن يساعد السلك المصنوع من الألومنيوم أيضًا في توفير التأريض لأغراض السلامة.
  • مقاومة التآكل:يوفر الألومنيوم مقاومة أفضل للتآكل في البيئات المعرضة للرطوبة أو المواد الكيميائية.
• التطبيقات:تستخدم في كابلات الطاقة، وخاصة لتوزيع الجهد المتوسط ​​في التركيبات الخارجية وتحت الأرض.

ملخص وظائف الدروع المعدنية

• الحماية من التداخل الكهرومغناطيسي (EMI):تعمل الدروع المعدنية مثل جديلة النحاس ورقائق الألومنيوم على منع الإشارات الكهرومغناطيسية غير المرغوب فيها من التأثير على انتقال الإشارة الداخلية للكابل أو من الهروب والتداخل مع المعدات الأخرى.
• سلامة الإشارة:تضمن الحماية المعدنية سلامة نقل البيانات أو الإشارات في البيئات ذات التردد العالي، وخاصة في المعدات الحساسة.
• الحماية الميكانيكية:تحمي الدروع المدرعة، سواء كانت مصنوعة من الفولاذ أو الألومنيوم، الكابلات من الأضرار المادية الناجمة عن السحق أو الصدمات أو التآكل، وخاصة في البيئات الصناعية القاسية.
• حماية من الرطوبة:تساعد أيضًا بعض أنواع الدروع المعدنية، مثل رقائق الألومنيوم، على منع الرطوبة من دخول الكابل، مما يمنع تلف المكونات الداخلية.
• التأريض:يمكن للدروع المعدنية، وخاصة الضفائر النحاسية والأسلاك المدرعة، توفير مسارات تأريض، مما يعزز السلامة من خلال منع المخاطر الكهربائية.
• مقاومة التآكل:توفر بعض المعادن، مثل الألومنيوم والفولاذ المجلفن، حماية معززة ضد التآكل، مما يجعلها مناسبة للبيئات الخارجية أو تحت الماء أو البيئات الكيميائية القاسية.

تطبيقات الكابلات المحمية بالمعادن:

• الاتصالات السلكية واللاسلكية:للكابلات المحورية وكابلات نقل البيانات، مما يضمن جودة إشارة عالية ومقاومة للتداخل.
• أنظمة التحكم الصناعية:للكابلات المستخدمة في الآلات الثقيلة وأنظمة التحكم، حيث تكون هناك حاجة إلى الحماية الميكانيكية والكهربائية.
• التركيبات الخارجية وتحت الأرض:للكابلات الكهربائية أو الكابلات المستخدمة في البيئات ذات المخاطر العالية للتلف المادي أو التعرض لظروف قاسية.
• المعدات الطبية:للكابلات المستخدمة في الأجهزة الطبية، حيث تكون سلامة الإشارة والسلامة أمرًا بالغ الأهمية.
• توزيع الكهرباء والطاقة:للكابلات ذات الجهد المتوسط ​​والعالي، وخاصة في الأماكن المعرضة للتداخل الخارجي أو التلف الميكانيكي.

من خلال اختيار النوع المناسب من الدروع المعدنية، يمكنك التأكد من أن الكابلات الخاصة بك تلبي متطلبات الأداء والمتانة والسلامة في التطبيقات المحددة.

اتفاقيات تسمية الكابلات

1. أنواع العزل

2. أنواع الحماية

3. البطانة الداخلية

4. أنواع الدروع

5. الغلاف الخارجي

6. أنواع الموصلات

7. تصنيف الجهد

8. كابلات التحكم

9. مثال على تفاصيل اسم الكابل

لوائح تصميم الكابلات حسب المنطقة

عناصر التصميم الرئيسية حسب المنطقة

ملاحظات إضافية حول المعايير:

• معايير GB الصينيةوتتركز هذه القوانين في المقام الأول على السلامة العامة ومراقبة الجودة، ولكنها تشمل أيضًا لوائح فريدة خاصة بالاحتياجات المحلية الصينية، مثل حماية البيئة.

• معايير UL في الولايات المتحدةتُعرف هذه الأجهزة على نطاق واسع باختبارات السلامة من الحرائق. وغالبًا ما تُركز على المخاطر الكهربائية، مثل ارتفاع درجة الحرارة ومقاومة الحرائق، وهي أمور بالغة الأهمية للتركيب في المباني السكنية والصناعية.

• معايير اللجنة الكهروتقنية الدوليةمُعترف بها عالميًا وتُطبّق في أوروبا وأجزاء أخرى من العالم. تهدف هذه المعايير إلى توحيد معايير السلامة والجودة، مما يجعل الكابلات آمنة للاستخدام في بيئات مُختلفة، من المنازل إلى المنشآت الصناعية.

• معايير JISفي اليابان، تُركّز الشركات المصنعة للكابلات بشكل كبير على سلامة المنتجات ومرونتها. تضمن لوائحها أداءً موثوقًا للكابلات في البيئات الصناعية، وتلبية معايير السلامة الصارمة.

المعيار الحجم للموصلاتيتم تحديدها وفقًا لمعايير ولوائح دولية مختلفة لضمان الأبعاد والخصائص الصحيحة للموصلات لنقل الكهرباء بشكل آمن وفعال. فيما يلي أهمها:معايير حجم الموصل:

1. معايير حجم الموصل حسب المادة

غالبًا ما يتم تعريف حجم الموصلات الكهربائية من حيثمساحة المقطع العرضي(بالمليمتر²) أوكَيّل(AWG أو kcmil)، اعتمادًا على المنطقة ونوع مادة الموصل (النحاس، والألومنيوم، وما إلى ذلك).

أ. موصلات النحاس:

• مساحة المقطع العرضي(مم²): يتم تحديد حجم معظم موصلات النحاس حسب مساحتها المقطعية، والتي تتراوح عادةً من0.5 مم² to 400 مم²أو أكثر لكابلات الطاقة.
• AWG (مقياس الأسلاك الأمريكي):بالنسبة للموصلات ذات القياس الأصغر، يتم تمثيل الأحجام بوحدة AWG (قياس الأسلاك الأمريكي)، والتي تتراوح من24 AWG(سلك رفيع جدًا) حتى4/0 AWG(سلك كبير جدًا).

ب. موصلات الألومنيوم:

• مساحة المقطع العرضي(مم²): يتم قياس الموصلات المصنوعة من الألومنيوم أيضًا من خلال مساحتها المقطعية، مع أحجام شائعة تتراوح من1.5 مم² to 500 مم²أو أكثر.
• AWG:تتراوح أحجام الأسلاك الألومنيوم عادة من10 AWG to 500 كيلو ميكرولتر.

ج. موصلات أخرى:

• لالنحاس المعلب or الألومنيومالأسلاك المستخدمة في التطبيقات المتخصصة (على سبيل المثال، البحرية، والصناعية، وما إلى ذلك)، يتم التعبير عن معيار حجم الموصل أيضًا فيمم² or AWG.

2. المعايير الدولية لحجم الموصل

أ. معايير اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC):

• IEC 60228:تحدد هذه المواصفة تصنيف موصلات النحاس والألومنيوم المستخدمة في الكابلات المعزولة. كما تحدد أحجام الموصلات فيمم².
• IEC 60287:يغطي حساب التصنيف الحالي للكابلات، مع الأخذ في الاعتبار حجم الموصل ونوع العزل.

ب. معايير NEC (الكود الكهربائي الوطني) (الولايات المتحدة):

• في الولايات المتحدة،إن إي سييحدد أحجام الموصلات، مع أحجام شائعة تتراوح من14 AWG to 1000 كيلو ميكرولتر، اعتمادًا على التطبيق (على سبيل المثال، سكني، أو تجاري، أو صناعي).

ج. المعايير الصناعية اليابانية (JIS):

• JIS C 3602:يحدد هذا المعيار حجم الموصلات لمختلف الكابلات وأنواع المواد المقابلة لها. عادةً ما تُعطى الأحجام فيمم²للموصلات النحاسية والألومنيوم.

3. حجم الموصل بناءً على التصنيف الحالي

• الالقدرة على حمل التياريعتمد اختيار الموصل على المادة ونوع العزل والحجم.
• لموصلات النحاس، يتراوح الحجم عادة من0.5 مم²(للتطبيقات ذات التيار المنخفض مثل أسلاك الإشارة) إلى1000 مم²(لكابلات نقل الطاقة العالية).
• لموصلات الألومنيومتتراوح الأحجام عمومًا من1.5 مم² to 1000 مم²أو أعلى للتطبيقات الثقيلة.

4. معايير تطبيقات الكابلات الخاصة

• الموصلات المرنة(تستخدم في الكابلات الخاصة بالأجزاء المتحركة والروبوتات الصناعية وما إلى ذلك) قد يكون لهامقاطع عرضية أصغرولكنها مصممة لتحمل الثني المتكرر.
• كابلات مقاومة للحريق ومنخفضة الدخانغالبًا ما تتبع معايير متخصصة لحجم الموصل لضمان الأداء في ظل الظروف القاسية، مثلIEC 60332.

5. حساب حجم الموصل (الصيغة الأساسية)

الحجم الموصليمكن تقديرها باستخدام صيغة مساحة المقطع العرضي:

المساحة (مم²)=4π×d2​

أين:

• $dd$

  د = قطر الموصل (بالمليمتر)

• منطقة= مساحة المقطع العرضي للموصل

ملخص أحجام الموصلات النموذجية:

مساحة المقطع العرضي للكابل مقابل القياس، وتصنيف التيار، والاستخدام

شرح الأعمدة:

1. مساحة المقطع العرضي (مم²):مساحة المقطع العرضي للموصل، والتي تعتبر أساسية لتحديد قدرة السلك على حمل التيار.
2. مقياس AWG:المعيار الأمريكي لقياس الأسلاك (AWG) المستخدم لتحديد حجم الكابلات، حيث تشير أرقام القياس الأكبر إلى أسلاك أرق.
3. التقييم الحالي (أ):أقصى تيار يمكن للكابل أن يحمله بأمان دون ارتفاع درجة حرارته، بناءً على المادة والعزل.
4. الاستخدام:التطبيقات النموذجية لكل حجم كابل، تشير إلى المكان الذي يتم فيه استخدام الكابل عادةً استنادًا إلى متطلبات الطاقة.

ملحوظة:

• موصلات النحاسستحمل عمومًا تصنيفات تيار أعلى مقارنة بـموصلات الألومنيوملنفس مساحة المقطع العرضي بسبب التوصيل الأفضل للنحاس.
• المادة عازلة(على سبيل المثال، PVC، XLPE) والعوامل البيئية (على سبيل المثال، درجة الحرارة، الظروف المحيطة) يمكن أن تؤثر على قدرة الكابل على حمل التيار.
• هذا الجدول هوإرشاديويجب دائمًا التحقق من المعايير والشروط المحلية المحددة للحصول على المقاسات الدقيقة.

منذ عام 2009،شركة دانيانغ وينباور لتصنيع الأسلاك والكابلات المحدودةشركة دانيانغ وين باور، التي تعمل في مجال الأسلاك الكهربائية والإلكترونية منذ ما يقرب من 15 عامًا، راكمةً خبرةً واسعةً في هذا المجال وابتكارًا تكنولوجيًا. نركز على تقديم حلول توصيل وأسلاك عالية الجودة ومتكاملة في السوق، وقد حصل كل منتج على اعتمادات صارمة من هيئات أوروبية وأمريكية موثوقة، مما يجعله مناسبًا لاحتياجات التوصيل في مختلف الظروف. سيقدم لكم فريقنا المتخصص مجموعةً شاملةً من الاستشارات الفنية وخدمات الدعم الفني لكابلات التوصيل، تواصلوا معنا! دانيانغ وين باور تتطلع إلى التعاون معكم لحياة أفضل معًا.