کابل آرموردار

کابلهای آرموردار که به طور معمول با نام کابل زره پوش آلومینیومی شناخته می شود در سیستم توزیع برق، کابل برق قدرتی است که از پوشش سختی بهره می برد و همین مساله این کابلها را برای توزیع انرژی الکتریکی به گزینه مناسبی تبدیل کرده است. در واقع در برخی از مواقع کابلها تحت فشار های مکانیکی زیاد قرار می گیرند و یا به این خاطر که می بایست برخی از انواع کابل را برای استفاده در زیر زمین دفن کنیم و یا در شبکه برق و کانالهای کابل از آنها بهره برد، ممکن است هادی های عایق دار و یا فیبرهای نوری در این کابلها، به دلیل نبود حفاظت کافی از بین بروند. از این رو به طور معمول از زرهی استفاده می شود که معمولا از جنس فلز است و پوشش یکنواختی را برای کابل فرآهم می نماید تا از بروز اثرات ناشی از فشار مکانیکی جلوگیری نماید و همچنین عمر مفید و ایمینی کابل را افزایش دهد.

در ابتدا تصمیم داریم برای اینکه مفهوم زره و پوشش و شیلد فلزی که بر روی کابل قرار می گیرد بیشتر قابل درک باشد، این مفاهیم را بیشتر برای شما باز نماییم. بر اساس استاندارد IE60502-2 زره هایی که برای استفاده به عنوان پوشش کابلها و سیم ها مجاز هستند شامل زره با سیم های تخت، زره با سیم های گرد، زره نواری دو گانه است. به طور کلی جنس این زره های سیمی تخت یا گرد از جنس فولاد گالوانیزه، مس یا مس قلع اندود، آلومینیوم و یا آلیاژ آلومینیوم در نظر گرفته می شود و زمانی که نیاز به رسانایی اندکی در لایه زرهی سیمی فولادی وجود داشته باشد، سازندگان مجازند که از سیم های مسی و یا مسی قلع اندود در این لایه استفاده کنند. این در حالی است که در کابلهای تک رشته ای برای مدارهای جریان متناوب یا AC، ماده ای که به عنوان زره استفاده می شود حتما می بایست دارای خاصیت غیر مغناطیسی باشد و همچنین در صورت عدم وجود حفاظ می بایست در زیر زره از پوشش اکسترودی یا نوار پیچی و در برخی از انواع کابلهای سه رشته ای از یک پوشش مناسب بهره برد. در صورتی که بین لایه فلزی زیرین و زره که روی آن قرار می گیرد از نظر جنس تفاوت وجود داشته باشد، می بایست توسط یک پوشش اکسترودی از هم جدا شوند.

ساختار کابل آرموردار

به طور کلی ساختار یک کابل آرموردار را می توان به بخش های زیر تقسیم کرد؛

• رسانا یا هادی فلزی: در این کابلها بر اساس استانداردهای رایج از مس برای ساخت رشته های سیم هادی استفاده می شود که این کابلها در کلاس 1 غیر قابل انعطاف هستند و در کلاس 2 این خاصیت انعطاف پذیری افزایش می یابد.
• عایق هادی های فلزی: برای بسیاری از کابل های فلزی عایقی از پلی اتیلن کراسلینک استفاده می شود که به صورت اختصاری با نام XPLE شناخته می شود. در واقع این عایق همان عایق پلی اتیلن است که در درجه حرارت های بالای 200 درجه سانتی گراد و فشار بالا، در حدود 200 اتمسفر، توسط محلول های نمکی از جمله نیترات سدیم و نیتریت سدیم شستشو داده می شوند و درجه عایقی آنها بالا می رود. از این رو به آن پلی اتیلن کراسلینک یا پلی‌اتیلن با اتصال عرضی گفته می شود و نام اختصاری آن پیش تر ذکر شده است. این عایق به دلیل مقاومت زیاد در برابر آب و همچنین خواص الکتریکی فوق العاده جزو محبوبترین انواع عایق قرار دارند. این عایق کاری عدم تماس بین رسانا و سطوح فلزی دیگر را تضمین می نماید و از بروز اتصال کوتاه جلوگیری می کند.
• لایه زیرین: برای اینکه از تماس بین لایه های درونی و بیرونی جلوگیری شود و حفاظ کافی فراهم شود، از پلی وینیل کلراید یا PVC به عنوان لایه ای پوششی استفاده می شود.
  آرمور یا زره: همانطور که به آن اشاره شد از این زره ها برای محافظت در برابر فشارهای مکانیکی استفاده می شوند و معمولا زره به زمین متصل می گردد و در برخی از مواقع نیز به عنوان سیم ارت برای تجهیزات متصل به کابل کاربرد دارد.
• غلاف: پوشش خارجی عایق هادی برای محافظت بیشتر در برابر فشارهای مکانیکی گفته شده می باشد که به طور معمول از PVC یا همان پلی وینیل کلراید به رنگ سیاه استفاده می شود که می تواند مجموع رشته های کابل را سر جای خود به صورت محکم نگه دارد.
• کابل آرموردار در حالت کلی به عنوان کابلهای اصلی، کابل SWA، کابل قدرت و کنترل نیز به کار می روند و در نهایت با پوشش محافظ پوشانده می شوند که قابلیت پایداری و مقاومت بیشتری به سیم در مقابل آسیبها و فشارهای فیزیکی بخشیده می شود.

انواع کابل آرموردار

آرمور در کابل برق و قدرت می تواند به دو صورت فولادی یا آلومینیومی به کار رود. در واقع زمانی که نیاز به استفاده از کابلهای دارای چند هسته است، از کابل آرموردار فولادی و زمانی که کابل تک حلقه باشد از کابل آرموردار آلومینیومی استفاده می شود.

کابل آرموردار آلومینیومی یا کابل آرموردار فولادی؟

به طور کلی از کابل آرموردار فولادی زمانی استفاده می شود که نیاز باشد زره و محافظی برای کابلهای چند هسته ای استفاده شود. در واقع کابلهای چند هسته ای همانطور که از نام آنها پیداست دارای چند هسته مختلف هستند و از این رو به کار بردن زره یا آرمور مناسب در مقابل فشار فیزیکی، رطوبت، گرما و غیره ضرورت دارد.

در صورت استفاده از کابل برق با یک هسته نیاز به استفاده از فولاد در تهیه کابل آرموردار نیست، تنها کافی است از آلومینیوم و آلیاژهای آن استفاده نمایید. دلیل استفاده از آلومینیوم این است که این ماده خاصیت مغناطیسی ندارد و از آنجایی که جریان وجود در یک سیم تک هسته می تواند میدان مغناطیسی ایجاد کند، برای که زره بتواند به خوبی از هسته محافظت کند نبود این خاصیت مغناطیسی موثر است چرا که در غیر این صورت منجر به گرم شدن بیش از حد سیم و در نهایت خطر آتش سوزی و یا ذوب شدن می شود.

گلند کابل آرموردار

در زمان نصب کابل برق آرموردار آنچه ضروری است استفاده از بست مناسب در انتهای کابل می باشد، در واقع این بست به کابل کمک می کند که به درستی و به طور صحیح به زمین متصل شود. در بسیاری از مواقع دیده شده که از بست لوله برای زمین کردن استفاده شده است ولی می بایست بیان کنیم که این بست ها می بایست تنها برای لوله ها استفاده شوند و نباید از این نوع بستهای فلزی برای زمین کردن استفاده کرد. با استفاده از این نوع بست ها یا آببند ها روی کابل آرموردار در واقع از آنجایی که هدف از طراحی این بست استفاده بر روی کابل برق نبوده است می تواند مشکلاتی از جمله ایجاد آسیب های فیزیکی در سطح زره به دلیل برخورد مستقیم بست فلزی با زره و بسته شدن به دور آرمور و محکم شدن به دور آن می شود و از طرفی حتی در صورتی که هیچ آسیب فیزیکی به زره وارد نشود بین بست و غلاف یک فاصله وجود دارد و به این خاطر که از این سیم معمولا در مکانهایی استفاده می شود که دارای رطوبت و گرمای زیاد است و یا در زیر آب قرار می گیرد، امکان بروز زنگ زدگی و پوسیدن کابل وجود خواهد داشت به همین خاطر این محصولات مناسب درزبندی و بستن کابل به زمین نیستند.

از این رو می بایست از تجهیزاتی استفاده کرد که برای این کار طراحی شده اند. از این رو برای بستن دو طرف کابل برق مد نظر ما در اینجا از گلند کابل آرموردار استفاده می شود که دارای سایزهای مختلفی هستند و بسته به قطر خروجی کابل که خود بستگی به تعداد هادی های دارد که در درون کابل وجود دارد و همچنین سایز هر یک از هادی ها دارد، میتوان اندازه گلند کابل را به دست آورد. از طرفی در صورتی که نیاز باشد از گلند در فضای بیرونی استفاده شود معمولا نوع CW استفاده می شود و در غیر این صورت از مدل BW برای گلند کابل آرموردار استفاده می شود. گلند ها با دو محفظه پلاستیکی به عنوان سرپوش غبارگیر می آیند که گلند می تواند دورن آن قرار گیرد تا از ورود گرد و غبار به گلند جلوگیری شود و البته لازم به ذکر است که در طراحی این غبارگیرها، واترپروف (ضد آب بودن) لحاظ نشده است. در پشت گلند یک مهره وجود دارد که داخل آن یک آببند پلاستیکی وجود دارد که از ورود رطوبت و نم به درون گلند جلوگیری می کند.

کابل کنترل آرموردار

کابلهای کنترل متفاوت از کابلهای قدرت یا کابل برق هستند، این کابلها برخلاف کابل قدرت که جریان زیادی از خود عبور می دهند به طور کلی برای انتقال سیگنالهای کنترل که دارای شدت جریان کم هستند، استفاده می شود. لازم به ذکر است که شدت جریان عامل تعیین کننده در انتخاب کابل کنترل است. در واقع اولین فاکتوری که در انتخاب کابل کنترل اهمیت دارد سطح ولتاژ و شرایط محیطی است که کابل در آن نصب می شود. در رابطه با سطح ولتاژ می توان گفت که این کابلها دارای کمترین میزان ولتاژ بر حسب میلی ولت تا چند صد ولت هستند. اما آنچه منجر به استفاده از کابل کنترل به صورت زره دار می شود، شرایط محیطی محل نصب کابل است.

به عبارت دقیق تر کابل کنترل معمولا در شرایط و وضعیت محیطی سخت به کار گرفته می شوند. از این رو همواره آزمونی ویژه برای درک بهتر شرایط محیطی از جمله مشخصات الکتریکی مهم اهمیت دارد و ضروری است. وضعیت دمایی که کابل کنترل در آن نصب می شود معمولا در نزدیکی دیگ بخار، خطوط بخار، روغن و یا در نزدیکی حلالها و مواد شیمیایی، نفت، فولاد، سیمان، کاغذ و گیاهان مختلف می باشد که اثر زیادی بر طول عمر کابل دارند. در نتیجه بکارگیری آرمور یا زره از کابل کنترل در مقابل این آسیبها محافظت می کند و طول عمر کابل کنترل آرموردار از نوع بدون آرمور بیشتر است.

قطر کابل آرموردار

برای به دست آوردن قطر کابل های آرموردار و ابعاد زره می بایست به این نکته توجه داشته باشید که موارد گفته شده به قطر نامی زره گرد و ضخامت های زره نواری تعیین می شود و نباید از مقادیر زیر کمتر باشد.

در صورتی که قطر مجازی تنه کابل در زیر زره کوچکتر مساوی 10 میلی متر باشد، قطر نامی سیم زره 0.8 میلی متر خواهد بود و همچنین برای قطر 10 تا کوچکتر مساوی 15، قطر نامی سیم 1.25، برای قطر مجازی 15 الی کوچکتر مساوی 25، این قطر 1.6 و برای فاصله 25 الی کوچکتر مساوی 35، قطر نامی سیم گرد زره دار 2 میلی متر، از طرفی برای فاصله 35 تا کوچکتر مساوی 60، قطر سیم 2.5 میلی متر و در نهایت برای قطر مجازی تنه کابل در زیر زره بزرگتر از 60 میلی متر، قطر نامی سیم زره 3.15 میلی متر خواهد بود.
در صورتی که قطر مجازی تنه کابل در زیر زره کوچکتر مساوی 30 میلی متر باشد، ضخامت نامی زره نواری در صورتی که از فولاد یا فولاد آبه کاری شده برابر با 0.2 و در صورت استفاده از آلومینیوم یا آلیاژ آن 0.5 میلی متر می باشد. برای قطر مجازی بین 30 الی کوچکتر مساوی 70، در مدل فولادی ضخامت نامی نوار برابر با 0.5 و برای مدل آلومینیومی نیز برابر با 0.5 میلی متر خواهد بود. در نهایت برای قطر مجازی بالاتر از 70 میلی متر نیز برای نوار فولادی این ضخامت 0.5 و برای نوار آلومینیومی این ضخامت برابر با 0.8 میلی متر خواهد بود.

پرسشهای پر تکرار پیرامون کابل آرموردار

1. کابل آرموردار چیست؟ کابل برق چند هسته ای است که با پوشش عایق در کنار هم قرار گرفته اند و برای مقابله با مشکلاتی از جمله خوردگی و آسیبهای فیزیکی به دلیل شرایط محیط نصبی که دارند با زره که در بافتهای مختلف موجودند پوشانده می شود تا به اندازه کافی مقاومت لازم را برای قرار گرفتن در محیطی گرم و مرطوب و یا اسیدی را داشته باشند.
2. موارد کاربرد کابل آرموردار چیست؟ کابل آرموردار که به کابل SWA نیز معروف است که نامی اختصاری برای Steel Wire Armoured Cable است که به معنی کابل آرموردار فولادی است و به دلیل استحکام و مقاومتی که فولاد دارد به عنوان کابلهای کنترل و کابل برق استفاده می شود و به دلیل خواصی که دارد به عنوان کابل اصلی در توزیع انرژی محسوب می شود. برای کاربری در زیر زمین نیز مناسب است، برای مثال شبکه برق.
3. چه زمانی از کابل آرموردار استفاده می شود؟ به طور کلی از کابلهای آرموردار زمانی استفاده می شود که نیاز باشد کابل را در شرایط محیطی نصب نمایید که احتمال بروز فشار مکانیکی، آسیبهای فیزیکی، خوردگی، پوسیدگی و غیره زیاد است.
4. آیا کابل آرموردار ضد آب است؟ پوشش عایقی که روی بافت زره پوش کابل آرموردار قرار می گیرد برای محافظت بیشتر دربرابر شرایط محیطی است و از این رو ضد آب می باشد، از این رو از این کابلها در زیر دریا و کشتی ها و غیره استفاده می شود.
5. آیا کابل آرموردار می بایست زمین شود؟ با توجه به این مساله که آرمور در کابل زره پوش از نظر مکانیکی برای کابل حفاظ مقاومی به حساب می آید، زمین کردن کابل آرموردار از اهمیت زیادی برخوردار است، چرا که به هر دلیل اگر کابل برق با ماشین آلات و یا ابزار کشاورزی یا باغبانی آسیب ببیند منجر به بروز خطرات جانی همچون برق گرفتگی و مالی همچون آتش سوزی نشود.
6. تا چه عمقی می توان کابل آرموردار را در زیر زمین دفن کرد؟ زمانی که تصمیم به دفن کابل آرموردار گرفته شود می بایست در عمقی نصب شود که در اثر بروز حوادث قابل پیشبینی به کابل آسیبی وارد نشود، از این رو این کابل در عمق 600 میل متری دفن می شود.

منابع

• SWA Cable – Steel Wire Armoured از John Ward
• کتاب مرجع کاربردی کابلها و سیم ها محمد باقری
• کتاب سیم، کابل و مفصل علیرضا رضایی
• Armoured cable از ویکی پدیا