راهنمای جامع انتخاب کابل برق زره دار

کابل برق زره دار به عنوان یک راهکار حیاتی در تامین انرژی الکتریکی مطمئن و ایمن در محیط های صنعتی و سخت شناخته می شود. انتخاب صحیح این نوع کابل نیازمند درک دقیق از اصول عملکرد اجزا استانداردها و ملاحظات فنی است.
در این مقاله هدف ما ارائه یک راهنمای جامع و تخصصی برای مهندسان تکنسین ها و متخصصان صنعت برق است تا با تکیه بر دانش فنی و مهندسی بتوانند بهترین کابل زره دار را برای کاربردهای گوناگون انتخاب نمایند.
انتخاب کابل برق زره دار مناسب مستلزم توجه به فاکتورهای متعددی از جمله شرایط محیطی ولتاژ و جریان مورد نیاز نوع زره جنس هادی و عایق استانداردهای مربوطه و ملاحظات نصب است که در ادامه به تفصیل به آن ها خواهیم پرداخت.

نکات مهم در انتخاب و خرید کابل برق زره دار

انتخاب صحیح و خرید کابل برق زره دار نیازمند توجه به نکات فنی متعددی است تا عملکرد مطلوب و ایمنی سیستم تضمین شود. مهم ترین نکات فنی در انتخاب این نوع کابل عبارتند از :

• شرایط محیطی : اولین و مهم ترین گام در انتخاب کابل زره دار ارزیابی دقیق شرایط محیطی است. دما رطوبت وجود مواد شیمیایی اشعه UV احتمال آسیب مکانیکی و خطر آتش سوزی از جمله عوامل محیطی هستند که باید در نظر گرفته شوند.
  به عنوان مثال برای محیط های با دمای بالا باید کابل هایی با عایق و روکش مقاوم در برابر حرارت انتخاب شوند. برای محیط های مرطوب و یا در معرض مواد شیمیایی باید کابل هایی با روکش مقاوم در برابر رطوبت و مواد شیمیایی انتخاب شوند.
• ولتاژ و جریان نامی : کابل باید قادر به تحمل ولتاژ و جریان نامی مورد نیاز سیستم باشد. انتخاب کابل با ولتاژ نامی کمتر از ولتاژ سیستم می تواند منجر به خرابی عایق و بروز حوادث ناگوار شود. همچنین انتخاب کابل با سطح مقطع هادی نامناسب (کمتر از جریان مورد نیاز) می تواند باعث افزایش دما افت ولتاژ و کاهش عمر کابل شود. محاسبه دقیق جریان بار و افت ولتاژ مجاز از اهمیت بالایی برخوردار است.
• نوع زره : انتخاب نوع زره مناسب بستگی به سطح حفاظت مکانیکی مورد نیاز دارد. زره سیمی فولادی (SWA) برای مقاومت بالا در برابر ضربه و فشار مناسب است. زره نواری فولادی (STA) برای مقاومت در برابر فشار و خمش مناسب تر است و انعطاف پذیری بیشتری نسبت به SWA دارد. زره سیمی آلومینیومی (AWA) وزن کمتری دارد و برای کاربردهایی که وزن کابل مهم است مانند نصب هوایی مناسب است. همچنین AWA مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد. نوع زره باید با توجه به شرایط نصب و خطرات احتمالی انتخاب شود.
• جنس هادی و عایق : هادی مسی به دلیل رسانایی بالاتر و مقاومت کمتر برای کاربردهایی که افت ولتاژ کم و راندمان بالا مهم است مناسب تر است.
  هادی آلومینیومی وزن کمتری دارد و ارزان تر است اما رسانایی کمتری نسبت به مس دارد. عایق PVC برای کاربردهای عمومی و ولتاژ پایین مناسب است.
  عایق XLPE مقاومت حرارتی و الکتریکی بالاتری دارد و برای کاربردهای ولتاژ متوسط و بالا و محیط های با دمای بالا مناسب تر است.
• استانداردها و مقررات : کابل های برق زره دار باید مطابق با استانداردهای بین المللی و ملی مانند IEC BS UL و استانداردهای ملی هر کشور تولید و تست شوند.
  رعایت استانداردها کیفیت ایمنی و عملکرد کابل را تضمین می کند. استاندارد IEC ۶۰۵۰۲-۱ یکی از مهم ترین استانداردهای بین المللی برای کابل های برق زره دار با ولتاژ نامی تا ۱ کیلوولت است.
• ملاحظات نصب : شعاع خمش مجاز کابل حداکثر نیروی کشش مجاز روش های اتصال و مفصل بندی و نیاز به پشتیبانی و مهار کابل از جمله ملاحظات نصب هستند که باید در انتخاب کابل و طراحی مسیر کابل کشی در نظر گرفته شوند. رعایت دستورالعمل های نصب طول عمر و عملکرد صحیح کابل را تضمین می کند.
  استفاده از گلندهای مناسب برای کابل های زره دار در نقاط ورودی به تابلوها و جعبه تقسیم ها بسیار مهم است تا از ورود رطوبت و گرد و غبار به داخل کابل و تجهیزات جلوگیری شود و اتصال زره به سیستم ارتینگ به درستی انجام شود.
• هزینه : هزینه کابل های زره دار معمولاً بیشتر از کابل های معمولی است. انتخاب کابل باید با توجه به بودجه پروژه و مزایای استفاده از کابل زره دار در مقایسه با کابل های معمولی صورت گیرد.
  در بسیاری از موارد مزایای بلندمدت استفاده از کابل های زره دار (طول عمر بالا کاهش هزینه های نگهداری و افزایش ایمنی) توجیه کننده هزینه اولیه بیشتر آن ها است.

انتخاب کابل زره دار بر اساس تعداد رشته

انتخاب کابل زره‌دار بر اساس تعداد رشته‌ ها یکی از عوامل مهم در تعیین کارایی و کاربرد کابل است. برای اطلاع بیشتر باید با کارایی و قیمت ان ها مطلع شوید:

• کابل‌ های یک رشته‌ ای: معمولاً برای کاربردهای سبک و انتقال توان در فواصل کوتاه استفاده می‌ شوند.در مورد قیمت کابل  یک رشته‌ که بخواهیم بگوییم قیمت آن به دلیل ساخت ساده تر از نمونه دو رشته سه رشته و چهار رشته ارزان تر است.
  قیمت این کابل بسته به جنس ضخامت و برند متفاوت است. این کابل‌ها به دلیل کاربرد گسترده در پروژه‌های برق‌رسانی و ساختمان‌سازی معمولاً در دسترس هستند. 
• کابل‌ های سه رشته‌ ای: مناسب برای سیستم‌ های سه فاز و کاربردهای صنعتی.
• کابل‌ های چند رشته‌ ای: برای کاربردهای خاص و نیاز به انعطاف‌ پذیری بیشتر در نصب.

استانداردهای بین المللی و تکنولوژی های پیشرفته در کابل برق زره دار

صنعت کابل برق زره دار به طور مداوم در حال پیشرفت و نوآوری است و استانداردهای بین المللی نقش مهمی در تضمین کیفیت و ایمنی این محصولات ایفا می کنند. برخی از مهم ترین استانداردهای بین المللی مربوط به کابل های برق زره دار عبارتند از :

• IEC ۶۰۵۰۲–۱ : کابل های برق اکسترود شده با ولتاژ نامی ۱ کیلوولت تا ۳۰ کیلوولت – قسمت ۱ : کابل ها برای ولتاژهای نامی ۱ کیلوولت و ۳ کیلوولت.
• IEC ۶۰۵۰۲–۲ : کابل های برق اکسترود شده با ولتاژ نامی ۱ کیلوولت تا ۳۰ کیلوولت – قسمت ۲ : کابل ها برای ولتاژهای نامی از ۶ کیلوولت تا ۳۰ کیلوولت.
• BS ۵۴۶۷ : کابل های برق زره دار با عایق XLPE و PVC برای ولتاژهای ۶۰۰/۱۰۰۰ ولت و ۱۹۰۰/۳۳۰۰ ولت برای تاسیسات ثابت.
• UL ۱۵۶۹ : کابل های MC (Metal-Clad Cable) – استاندارد UL برای کابل های زره دار فلزی مورد استفاده در آمریکای شمالی.

سیم و کابل ابهر: تطابق با استانداردهای ملی و جهانی

سیم و کابل ابهر به عنوان یکی از پیشگامان صنعت کابل‌ سازی همواره بر رعایت استانداردهای ملی و جهانی تأکید دارد.
این محصولات با استفاده از مواد اولیه با کیفیت و فرایندهای تولید پیشرفته توانسته‌ اند استانداردهای لازم را در زمینه ایمنی و عملکرد برآورده کنند.
تطابق با این استانداردها نه تنها تضمین‌کننده کیفیت و ایمنی کابل‌هاست بلکه موجب افزایش اعتماد مشتریان و بهبود جایگاه برند در بازارهای داخلی و بین‌المللی می‌شود. انتخاب سیم و کابل ابهر گزینه‌ای مطمئن برای پروژه‌های مختلف است.

کابل برق زره دار چیست و چگونه کار می کند؟

کابل برق زره دار در اصل یک کابل برق معمولی است که یک لایه محافظتی اضافی به نام “زره” در ساختار خود دارد. این زره معمولاً از جنس فلزاتی مانند فولاد یا آلومینیوم ساخته می شود و وظیفه اصلی آن محافظت از هادی های کابل در برابر آسیب های مکانیکی مانند ضربه فشار سایش و جوندگان است.
علاوه بر این زره می تواند به عنوان یک حفاظ الکترومغناطیسی نیز عمل کرده و از کابل در برابر تداخلات الکترومغناطیسی (EMI) محافظت نماید.

عملکرد کابل برق زره دار مشابه کابل های برق معمولی است. جریان الکتریکی از طریق هادی های مسی یا آلومینیومی کابل عبور می کند و انرژی الکتریکی را از منبع تغذیه به مصرف کننده منتقل می نماید. تفاوت اصلی در وجود لایه زره است که سطح حفاظت و دوام کابل را در محیط های سخت و پرخطر به طور چشمگیری افزایش می دهد.

اجزای اصلی یک کابل برق زره دار عبارتند از :

• هادی (Conductor) : مس یا آلومینیوم وظیفه انتقال جریان الکتریکی را بر عهده دارد. انتخاب جنس و سطح مقطع هادی بر اساس جریان نامی و افت ولتاژ مجاز صورت می گیرد.
• عایق (Insulation) : موادی مانند PVC XLPE یا لاستیک هادی را عایق کرده و از نشتی جریان و اتصال کوتاه جلوگیری می کند. نوع عایق بر اساس ولتاژ نامی و دمای کارکرد کابل انتخاب می شود.
• لایه میانی (Bedding) : یک لایه محافظتی بین عایق و زره که معمولاً از PVC یا مواد مشابه ساخته می شود. این لایه از آسیب رسیدن به عایق توسط زره جلوگیری کرده و یک سطح صاف برای قرارگیری زره فراهم می کند.
• زره (Armor) : مهم ترین بخش کابل زره دار که از جنس فولاد (به صورت سیم یا نوار) یا آلومینیوم ساخته می شود. زره کابل را در برابر آسیب های مکانیکی و در برخی موارد تداخلات الکترومغناطیسی محافظت می کند.
  انواع مختلف زره شامل زره سیمی فولادی (SWA) زره نواری فولادی (STA) و زره سیمی آلومینیومی (AWA) است که هر کدام ویژگی ها و کاربردهای خاص خود را دارند.
• روکش نهایی (Sheath/Jacket) : لایه بیرونی کابل که از موادی مانند PVC پلی اتیلن یا LSZH (هالوژن کم دود) ساخته می شود. روکش نهایی کابل را در برابر عوامل محیطی مانند رطوبت مواد شیمیایی اشعه UV و سایش محافظت می کند.

چرا باید از کابل برق زره دار استفاده کرد؟

استفاده از کابل برق زره دار مزایای متعددی را به همراه دارد که آن را به انتخابی ایده آل برای بسیاری از کاربردهای صنعتی و تجاری تبدیل می کند. مهم ترین مزایای استفاده از این نوع کابل عبارتند از :

• محافظت مکانیکی : اصلی ترین دلیل استفاده از کابل زره دار محافظت از کابل در برابر آسیب های مکانیکی است. زره کابل در برابر ضربه فشار سایش کشش و حتی نفوذ جوندگان مقاومت می کند. این ویژگی به ویژه در محیط های صنعتی معادن پروژه های ساختمانی و تاسیسات زیرزمینی بسیار حائز اهمیت است.
• محافظت محیطی : روکش نهایی کابل زره دار می تواند از هادی ها و عایق در برابر عوامل محیطی مانند رطوبت مواد شیمیایی روغن ها حلال ها و اشعه UV محافظت کند. انتخاب روکش مناسب با توجه به شرایط محیطی طول عمر و عملکرد کابل را تضمین می کند.
• مقاومت در برابر آتش : کابل های زره دار با روکش های خاص می توانند مقاومت بالایی در برابر آتش داشته باشند و در صورت بروز آتش سوزی از گسترش حریق جلوگیری کرده و ایمنی سیستم را افزایش دهند.
  کابل های LSZH (هالوژن کم دود) در هنگام سوختن دود سمی و خورنده کمتری تولید می کنند و برای استفاده در مکان های عمومی و حساس مناسب تر هستند.
• حفاظت الکترومغناطیسی (EMI Shielding) : زره فلزی کابل می تواند به عنوان یک حفاظ الکترومغناطیسی عمل کرده و از کابل در برابر تداخلات الکترومغناطیسی محافظت نماید. این ویژگی در محیط هایی که تجهیزات حساس الکترونیکی وجود دارد و یا کابل در مجاورت منابع تداخل الکترومغناطیسی قرار می گیرد بسیار مهم است.
• افزایش امنیت : کابل های زره دار به دلیل ساختار مقاوم خود در برابر دستکاری و تخریب عمدی مقاوم تر هستند و امنیت سیستم برق رسانی را افزایش می دهند. این ویژگی در مکان های عمومی تاسیسات حیاتی و سیستم های امنیتی اهمیت ویژه ای دارد.
• طول عمر بالا و کاهش هزینه های نگهداری : به دلیل محافظت بیشتر و مقاومت در برابر عوامل آسیب زا کابل های زره دار طول عمر بالاتری نسبت به کابل های معمولی دارند و نیاز به تعویض و نگهداری کمتری دارند. این امر در بلندمدت منجر به کاهش هزینه های کلی سیستم برق رسانی می شود.

کاربردهای کابل برق زره دار در صنایع مختلف

کابل برق زره دار به دلیل ویژگی های منحصر به فرد خود در طیف گسترده ای از صنایع و کاربردها مورد استفاده قرار می گیرد. برخی از مهم ترین صنایع و کاربردهای این نوع کابل عبارتند از :

• صنعت نفت و گاز و پتروشیمی : در این صنایع کابل های زره دار به دلیل مقاومت در برابر مواد شیمیایی روغن ها دماهای بالا و شرایط سخت محیطی به طور گسترده در تاسیسات پالایشگاهی سکوهای نفتی خطوط لوله و پتروشیمی ها استفاده می شوند. ایمنی و قابلیت اطمینان در این صنایع بسیار حیاتی است و کابل های زره دار نقش مهمی در تامین آن ایفا می کنند.
• صنعت ساخت و ساز : در پروژه های ساختمانی بزرگ کابل های زره دار برای تغذیه تجهیزات سنگین سیستم های روشنایی آسانسورها پمپ ها و سایر تجهیزات الکتریکی استفاده می شوند.
  مقاومت مکانیکی بالای این کابل ها آن ها را برای استفاده در شرایط سخت کارگاهی و محیط های پر گرد و غبار مناسب می سازد. کابل های دفن مستقیم زره دار نیز در پروژه های زیرساختی و شهری کاربرد فراوانی دارند.
• صنعت معدن : در معادن کابل های زره دار به دلیل مقاومت در برابر ضربه سایش رطوبت و شرایط سخت محیطی برای تغذیه ماشین آلات معدنی سیستم های روشنایی تهویه و پمپ ها استفاده می شوند. ایمنی و دوام کابل ها در معادن از اهمیت بالایی برخوردار است.
• صنعت انرژی های تجدیدپذیر : در نیروگاه های خورشیدی و بادی کابل های زره دار برای انتقال توان الکتریکی از پنل های خورشیدی و توربین های بادی به تجهیزات کنترلی و شبکه برق استفاده می شوند.
  مقاومت در برابر شرایط آب و هوایی سخت و اشعه UV این کابل ها را برای این کاربردها مناسب می سازد. کابل های دفن مستقیم زره دار برای اتصال نیروگاه های خورشیدی و بادی به شبکه برق اصلی بسیار کاربردی هستند.
• مراکز داده (Data Centers) : در مراکز داده کابل های زره دار برای تغذیه سرورها سیستم های خنک کننده و سایر تجهیزات حیاتی استفاده می شوند.
  قابلیت اطمینان و حفاظت در برابر تداخلات الکترومغناطیسی (EMI) در این مراکز بسیار مهم است. کابل های زره دار با زره آلومینیومی می توانند به طور موثری از تجهیزات حساس در برابر EMI محافظت کنند.
• صنعت حمل و نقل : در فرودگاه ها بنادر ایستگاه های قطار و مترو کابل های زره دار برای تغذیه سیستم های روشنایی سیگنالینگ کنترل ترافیک و سایر تجهیزات الکتریکی استفاده می شوند. ایمنی و دوام کابل ها در این محیط های پرتردد بسیار حائز اهمیت است.
• تاسیسات زیرزمینی : کابل های زره دار به دلیل مقاومت در برابر رطوبت فشار خاک و آسیب های مکانیکی برای دفن مستقیم در زیر زمین و استفاده در شبکه های توزیع برق زیرزمینی سیستم های روشنایی معابر و پارک ها بسیار مناسب هستند. کاهش هزینه های نصب و نگهداری یکی از مزایای استفاده از کابل های دفن مستقیم زره دار است.

نتیجه گیری

انتخاب کابل برق زره دار مناسب یک فرآیند مهم و تخصصی است که نیازمند درک دقیق از نیازهای پروژه شرایط محیطی استانداردهای مربوطه و ملاحظات فنی است.
با انتخاب صحیح کابل زره دار می توان از عملکرد مطمئن ایمن و طولانی مدت سیستم برق رسانی اطمینان حاصل کرد و هزینه های نگهداری و تعمیرات را به حداقل رساند.
در این مقاله تلاش شد تا یک راهنمای جامع و کاربردی برای انتخاب کابل برق زره دار ارائه شود و نکات کلیدی و مهم در این فرآیند به تفصیل مورد بررسی قرار گیرد.
امید است این مقاله بتواند به مهندسان و متخصصان صنعت برق در انتخاب آگاهانه و صحیح کابل برق زره دار برای کاربردهای مختلف کمک نماید.

پرسش و پاسخ متداول

۱. چه نوع زره ای برای دفن مستقیم کابل در زیر زمین مناسب تر است؟

برای دفن مستقیم کابل در زیر زمین زره سیمی فولادی (SWA) و زره نواری فولادی (STA) هر دو مناسب هستند. SWA مقاومت بیشتری در برابر ضربه و فشار دارد در حالی که STA انعطاف پذیری بیشتری دارد و برای مسیرهای پر پیچ و خم مناسب تر است. انتخاب نوع زره بستگی به شرایط خاک عمق دفن و احتمال آسیب مکانیکی دارد.

۲. چگونه می توان سایز مناسب کابل برق زره دار را تعیین کرد؟

سایز مناسب کابل برق زره دار بر اساس جریان نامی بار طول مسیر کابل کشی افت ولتاژ مجاز و شرایط محیطی تعیین می شود.
برای تعیین سایز کابل باید جریان بار را محاسبه کرده و سپس با استفاده از جداول جریان مجاز کابل ها و با در نظر گرفتن افت ولتاژ مجاز سطح مقطع هادی مناسب را انتخاب نمود. مشاوره با مهندسان برق و استفاده از نرم افزارهای محاسباتی نیز می تواند در تعیین سایز مناسب کابل کمک کند.

۳. مهم ترین استانداردهای مربوط به کابل برق زره دار کدامند؟

مهم ترین استانداردهای بین المللی مربوط به کابل برق زره دار عبارتند از IEC ۶۰۵۰۲-۱ و IEC ۶۰۵۰۲-۲ که مشخصات فنی و روش های آزمون کابل های برق زره دار با ولتاژ نامی تا ۳۰ کیلوولت را تعیین می کنند.
استاندارد BS ۵۴۶۷ نیز یک استاندارد معتبر برای کابل های برق زره دار مورد استفاده در تاسیسات ثابت است. رعایت استانداردهای ملی و محلی هر کشور نیز در انتخاب و نصب کابل های برق زره دار ضروری است.