انواع کابل افشان

کابل افشان در واقع کابلی است که از رشته سیم هایی که دور هم بافته شده اند و یا فشرده شده اند تا هادی بزرگتری را تشکیل دهند ساخته می شوند. به طور کلی سیم ها به طور معمول به صورت ستونی، انعطاف پذیر و یا میله ای فلزی است و در واقع از این رشته سیم ها برای تحمل بار مکانیکی یا الکتریکی و حتی در سیگنالهای مخابراتی استفاده می شود. از طرفی لازم به ذکر است که که رشته هایم سیم در کنار یکدیگر سیم های افشان را تشکیل می دهند و با کنار هم قرار گرفتن این سیم های افشان می توان به انواع کابل افشان مد نظر مصرف کنندگان رسید. در ادامه بیشتر در این باره صحبت خواهیم کرد؛

کابل افشان چیست؟

توجه داشته باشید زمانی که در مورد کابل افشان بحث می شود می بایست به این نکته اشاره نماییم که در واقع آنچه منجر به نام گذاری این کابل شده، هادی های هستند که برای ساخت کابل افشان استفاده می شوند. زمانی که تصمیم به انتخاب هادی های فلزی مناسب می شود بستگی به نوع کاربردی که خواهند داشت می توان از رساناهایی از جمله نقره، مس (نرم شده)، مس (سخت کشیده شده) طلا، آلومینیوم، روی، نیکل، آهن، قلع، فولاد و سرب استفاده کرد که هر یک نسبت قابلیت هدایت الکتریکی و گرمایی دارند که یکی از فاکتورهای انتخاب آنها خواهد بود. رشته های تولید شده از این فلزات به شکل های مختلف در کنار هم قرار می گیرند و کابل برق افشان به وجود می آید. در واقع سیم ها دارای انواع مختلفی از جمله سیم سخت، افشان و بافته شده هستند و برای تهیه هر رشته سیم می بایست ورقی از فلزات مد نظر از قابل مخصوص این کار با فشار عبور نماید و کشیده شود. این قابلها از جنس فولاد سخت هستند و در نتیجه در مواجه با ورق های مربوط به هادی ها تخریب نمی شوند.

کابلهای افشان نسبت به کابلهای سخت که تنها دارای یک رشته سیم سخت هستند، در همان سطح مقطع از انعطاف پذیری بیشتری بهره می برند و زمانی به کار می روند که نیاز است هادی فلزی در مقابل شکست مواد (ناشی از نیروی های متناوبی که به رسانا کمتر از استحکام نهایی و حد تحمل یا تسلیم آن وارد می شود) یا خستگی، مقاومت بیشتری داشته باشد. به عبارت بهتر در صورتی که از سیم تک رشته یا سخت (سیم استخوانی) برای شرایط گفته شده استفاده گردد منجر به ایجاد فشار و استرس بیشتر در کابل برق می شود.

انواع کابل برق افشان

تنوعی که در انواع کابل برق افشان وجود دارد ناشی از نحوه قرار گرفتن انواع هادی افشان در کنار هم می باشد که می توانند به شکل افشان هم مرکز، افشان پیچیده، افشان به شکل طناب، هادی قطاعی، هادی چند جزئی، هادی حلقوی، افشان فشرده و در نهایت افشان متراکم شده طراحی و ساخته شوند. در ادامه هر یک را به صورت مختصر توضیح خواهیم داد؛

هادی افشان هم مرکز همانطور که می تواند از نام آن دریافت که یک مرکز مشترک بین هادی ها وجود دارد. لازم به ذکر است که این مرکز مشترک یک مفتول مرکزی ست که رشته های هادی های فلزی به دور آن تابیده و احاطه شده اند. البته هادی افشان هم مرکز حتی می تواند از رشته های تابیده ای به عنوان تاب اول و سپس چند لایه افشان که به صورت مارپیچ دور تاب اول می چرخند، به عنوان تاب دوم، نیز تشکیل شود. همانطور که می توان حدس زد امکان افزایش تعداد این تاب ها وجود دارد و همچنین رشته های تابیده شده برای تاب دوم را می توان حداقل شش تاب در نظر گرفت. به جز بخش هادی های فشرده در هر لایه از این کابل، هادی های دیگر به صورت هم جهت و هم ردیف با هادی های زیرین قرار گرفته اند. زمانی که از کابلهای دارای سطح مقطع متوسط و یا بیشتر استفاده می شود توجه داشته باشید که این کابلها عموما از یک رشته افشان ساخته می شوند و روی این رشته های افشان، 6 رشته افشان دیگر به عنوان تاب اول و پس از این گام 12 رشته افشان دیگر به عنوان تاب دوم، 18 رشته دیگر به عنوان تاب سوم و به همین ترتیب تا سطح مقطع مورد نظر ادامه می یابد.

در تهیه افشان پیچیده اما از رشته های نازک به هم پیچیده استفاده می شود و بدون در نظر گرفتن هیچ ترتیب هندسی همانند هادی افشان هم مرکز، این هادی ها کنار هم قرار می گیرند و به یک جهت با یک قطر خارجی به صورت یکسان و یکنواخت تهیه می شوند.

افشان پیچیده

افشان ها همچنین می توان به شکل طناب نیز تهیه شوند، در واقع افشان به شکل طناب همان افشان هم مرکزی است که رشته های تشکیل دهنده کابل دور خودش تابیده می شوند. هادی قطاعی نیز در واقع هادی افشانی است که تقریبا شکلی همانند قطاعی از دایره را دارد و از طرفی کابلهای چند رشته قطاعی، از قطر خارجی کمتری نسبت به همان سایز با هادی های گرد بهره می برند.

در صورتی که یک هادی افشان گرد از سه یا چهار هادی قطاعی که در کنار هم قرار گرفته اند و یک لایه نازک عایق روی آن کشیده می شود، هادی چند جزئی تشکیل می شود. شکل نهایی این هادی دایره ای است و مزایای استفاده از این نوع هادی در کاربرد آن در ولتاژهای پایین AC می باشد چرا که می توانند جریان را با پایداری مناسب و هچنین اثر پوستی کمتر انتقال دهند. هادی حلقوی به طور کلی یک هادی افشان گرد می باشد که به طور دقیق به دور یک مغزی مناسب قرار گرفته و در بیشتر مواقع این مغزی یک ماده نارسانا است. همانند هادی جزئی برای ولتاژ پایین جریان متناوب مناسبند.

افشان های فشرده اما به چه صورت تهیه می شوند؟ در توضیح این سوال می بایست گفت افشان فشرده در وهله اول یک هادی افشان گرد است که به صورت فشرده به و صورت یکسان با یک قطر خارجی یکنواخت شده می باشد و دلیل آن این است که تمامی لایه ها از هادی افشان در یک مسیر و به یک شکل ایده آل از پیش تعیین شده ب صورت فشرده تهیه شده اند. این هادی از ظاهری صیقلی و صاف در بیرون برخوردار است و هیچ حفره ای روی سطح خو ندارد و در بین رشته ها نیز هیچ فضای خالی نیست و در نتیجه قطر خارجی آن به دلیل فشرده شدن به نسبت از حد معمول کمتر است. افشان متراکم شده نیز بین هادی های افشان هم مرکز و هادی های فشرده به لحاظ تکنیکی قرار می گیرد. هادی افشان هم مرکز از رشته های گردی تشکیل می شود که فضای قابل توجهی بین این رشته های سیم افشان وجود دارد، اگر فضای بین این رشته های با طراحی این کابل به صورت رشته هایی تابیده شده که از یک قالب کشیده می شوند تهیه گردند، فضای بین آنها کاهش می یابد و محدود می شود. با این که قطر این هادی کمتر از حد معمول است، قطر آن از افشان فشرده بیشتر است.

تفاوت کابل افشان با مفتولی

با اینکه هر دو مدل یعنی کابل افشان و کابل مفتولی که بیشتر به سیم مفتولی معروف است هر دو در انتقال جریان الکتریکی موثر هستند و قابلیت انتقال ولتاژها و جریان های متنوع را دارند ولی دارای تفاوتی می باشند که می توان به آسانی از روی ساختار کابل برق افشان و سیم مفتولی آن را حدس زد، آن هم انعطاف پذیری است. کابل های افشان دارای انعطاف پذیری بسیار بیشتری نسبت به کابل و سیم مفتولی هستند چرا که در صورت خم کردن سیم مفتولی یا سیم خشک احتمال شکستن و آسیب دیدن زیاد است.

توجه داشته باشید که هر چقدر تعداد رشته های یک کابل افشان بیشتر باشد و به عبارتی کابل افشان از سطح مقطع بزرگتری برخوردار باشد، دارای انعطاف پذیری بیشتری نیز خواهد بود. البته لازم به ذکر است که کابل مفتولی از نظر رسانایی خواص الکتریکی بهتری دارند و در سطح وسیع تر فرکانسها قدر به ارائه ویژگی های الکتریکی با ثبات تر و بهتری می باشند. از طرفی به دلیل ساختار سختی که دارند کمتر دچار خوردگی و لرزش می شوند چرا که از سطح مقطع کمتری نسبت به هادی افشان بهره می برند.

مزایای کابل افشان

کابل افشان که به طور کلی همانطور که پیشتر درباره آن صحبت شد دارای انعطاف پذیری قابل توجه است و از این رو برای کاربردی در محیط و شرایطی که نیاز به خم شدن، کج شدن و غیره دارد به راحتی قابل نصب می باشند. از طرفی به دلیل وجود هادی های افشان در این کابل، این محصولات می توانند به راحتی شکل پذیر باشند و همچنین تجزیه و یا جدا نمی گردند.

پرسشهای متداول مربوط به کابل افشان

1. کابل افشان چیست؟ کابل افشان متشکل از رشته های سیم هادی هستند که در کنار هم به روشهای مختلف بافته می شوند تا سطح مقطع بزگتری را برای انتقال خواص الکتریکی، جریان و ولتاژ فرآهم نمایند.
2. کابل افشان بهتر است یا مفتولی؟ به طور کلی به دلیل ساختار کابل مفتولی و همچنین ویژگی های الکتریکی بهتر در بازده فرکانس های مختلف استفاده از این نوع کابل ها نسبت به کابل افشان بهتر است و به این خاطر که سطوح کمتری دارند کمتر نیز در معرض خوردگی و لرزش قرار می گیرند و رسانایی بهتری دارند.
3. هدف از استفاده از کابل افشان چیست؟ با توجه به این مساله که کابل افشان دارای انعطاف پذیری و شکل پذیری قابل توجهی نسبت به کابل یا سیم مفتولی است، از آن در برق کشی و سیم کشی در فضاهایی که نیاز به خمیده شدن سیم وجود دارد و همچنین در صورت به کار بردن سیم افشان از این نوع سیم در تجهیزات الکترونیکی، برد و یا صفحه مدار وسایل برقی و همچنین سیم اسپیکر استفاده می گردد.
4. تفاوت بین کابل افشان و مفتولی چیست؟ تفاوت اصلی بین کابل افشان و مفتولی در سطح انعطاف پذیری کابل و علاوه بر این شکل پذیری آن نهفته است و جزو تفاوت های اساسی بین این دو محصول می باشد.
5. آیا کابل افشان جریان بیشتری را حمل می کند؟ لازم به ذکر است که طول مشخصی و مساوی هادی مفتولی نسبت به هادی افشان دارای مقاومت بیشتری است. در نتیجه کابل افشان جریان بیشتری را نسبت به مفتولی به دلیل پایین بودن سطح مقاومت حمل می نماید.
6. قیمت کابل برق افشان بیشتر است یا مفتولی؟ به دلیل فرآیند ساخت کابل برق افشان و همچنین سطح مقطع بالاتری که نسبت به مفتول دارند قیمت بیشتری نسبت به کابل مفتولی دارند.

منابع

• مرجع کاربردی کابلها و سیم مهندس محمد باقری
• Stranded wire از ویکی پدیا
• Considerations for Choosing Stranded vs. Solid Cable
• Stranded Wire vs. Solid Wire in Electrical Applications
• 101 Series: Stranded vs. Solid Patch Cords | Fluke Networks
• Solid vs Stranded Cable – The Pros and Cons of Each – FireFold
• which wire can a carry higher current? stranded or solid – Brainly.in