کابل افشان چیست : راهنمای جامع فنی و آموزشی

کابل افشان

کابل افشان نوعی کابل الکتریکی است که به دلیل ساختار ویژه خود از انعطاف پذیری بسیار بالایی برخوردار است. این ویژگی کلیدی کابل های افشان را به انتخابی ایده آل برای کاربردهایی تبدیل می کند که در آن ها کابل باید به طور مکرر خم شود تحت ارتعاش قرار گیرد یا در فضاهای محدود و متحرک نصب شود.

کابل افشان به دلیل انعطاف پذیری بالا و کاربرد گسترده در سیم کشی ساختمان و لوازم برقی، از پرمصرف ترین انواع کابل است. قیمت کابل افشان به عواملی مانند جنس هادی (مس یا آلومینیوم)، تعداد رشته‌ ها، سطح مقطع، نوع روکش و برند بستگی دارد.
برای خرید کابل افشان، به فروشگاه‌های معتبر سیم و کابل مراجعه کنید و با مقایسه قیمت‌ ها و کیفیت محصولات، بهترین گزینه را انتخاب کنید. در هنگام خرید، به استاندارد و نشان کیفی محصول نیز توجه داشته باشید.

در این مقاله به بررسی دقیق ساختار عملکرد کاربردها استانداردهای مرتبط و نکات فنی مهم پیرامون کابل های افشان خواهیم پرداخت.

انواع کابل افشان بر اساس تعداد رشته

ابل‌های افشان بر اساس تعداد رشته‌ها به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که در زیر به برخی از آنها اشاره می‌کنیم:

• کابل افشان 2 رشته: این نوع کابل از دو رشته سیم افشان تشکیل شده است و برای مصارف روشنایی، پریزها و سایر مدارهای الکتریکی خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• کابل افشان 3 رشته: این نوع کابل علاوه بر دو رشته سیم فاز و نول، دارای یک رشته سیم ارت نیز می‌باشد و برای اتصال دستگاه‌های الکتریکی که نیاز به اتصال به زمین دارند، مناسب است.
• کابل افشان 4 رشته: این نوع کابل از چهار رشته سیم افشان تشکیل شده است و برای مصارف صنعتی، تابلوهای برق و مدارهای سه فاز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• کابل افشان 5 رشته: این نوع کابل از پنج رشته سیم افشان تشکیل شده است و در مواردی که نیاز به انتقال همزمان برق و سیگنال‌های کنترلی باشد، کاربرد دارد. به عنوان مثال، در سیستم‌های امنیتی و نظارتی، از این نوع کابل برای اتصال دوربین‌های مداربسته استفاده می‌شود.
  کابل 5 رشته به دلیل کاربرد گسترده در صنایع و ساختمان‌ ها، از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. قیمت این کابل تحت تاثیر عوامل مختلفی از جمله جنس هادی (مس یا آلومینیوم)، سطح مقطع، نوع روکش، برند و تعداد رشته‌ ها قرار دارد.
  برای خرید کابل 5 رشته، به نوع کاربری، جریان الکتریکی مورد نیاز، استانداردها، برند و قیمت آن توجه کنید.

• استانداردهای بین المللی و ملی کابل های افشان

  مانند سایر تجهیزات الکتریکی کابل های افشان نیز مشمول استانداردهای مختلف بین المللی و ملی هستند که به منظور اطمینان از کیفیت ایمنی و عملکرد صحیح آن ها تدوین شده اند.
  رعایت این استانداردها در انتخاب و استفاده از کابل های افشان بسیار حائز اهمیت است. برخی از مهم ترین استانداردها عبارتند از :

  • استاندارد IEC ۶۰۲۲۷ : این استاندارد بین المللی توسط کمیسیون بین المللی الکتروتکنیک (IEC) تدوین شده و مشخصات فنی و روش های آزمون برای کابل های PVC عایق و روکش دار با ولتاژ نامی تا ۴۵۰/۷۵۰ ولت را تعیین می کند.
    بسیاری از کابل های افشان عمومی مطابق با این استاندارد تولید می شوند.
  • استاندارد IEC ۶۰۲۴۵ : این استاندارد IEC مشخصات فنی و روش های آزمون برای کابل های لاستیکی عایق و روکش دار با ولتاژ نامی تا ۴۵۰/۷۵۰ ولت را تعیین می کند. کابل های افشان با عایق و روکش لاستیکی معمولاً برای کاربردهایی با شرایط محیطی سخت تر و نیاز به انعطاف پذیری بیشتر استفاده می شوند.
  • استاندارد VDE ۰۲۵۰ : این استاندارد آلمانی توسط انجمن مهندسان برق الکترونیک و فناوری اطلاعات آلمان (VDE) تدوین شده و مشخصات فنی و روش های آزمون برای انواع کابل های برق و کنترل از جمله کابل های افشان را ارائه می دهد. استانداردهای VDE در اروپا و بسیاری از نقاط جهان بسیار معتبر هستند.
  • استاندارد ISIRI ۶۰۲۲۷ و ISIRI ۶۰۲۴۵ : این استانداردها استانداردهای ملی ایران هستند که بر اساس استانداردهای IEC ۶۰۲۲۷ و IEC ۶۰۲۴۵ تدوین شده اند و مشخصات فنی و روش های آزمون برای کابل های PVC و لاستیکی عایق و روکش دار را در ایران تعیین می کنند.

سیم و کابل افق البرز: معتبرترین و استاندار ترین برند در ایران

سیم و کابل افق البرز به عنوان یکی از برندهای شناخته شده در صنعت سیم و کابل ایران، طیف گسترده‌ای از محصولات را برای کاربردهای مختلف ارائه می‌دهد.
محصولات افق البرز مطابق با استانداردهای ملی و بین‌المللی تولید می‌ شوند و دارای گواهینامه‌ های معتبر هستند. 
در مقایسه با برخی برندهای خارجی، محصولات افق البرز با کیفیت مشابه، قیمت سیم و کابل افق البرز مناسب‌ تر می باشد. قیمت سیم و کابل افق البرز بر اساس قیمت مس، نوسانات بازار و قیمت ارز متغییر می باشد.  برای خریدی مطمئن و ایمنی برای پروژه های خود سیم و کابل افق البرز بهترین گزینه می باشد.

اصول عملکرد و ساختار کابل افشان

برای درک عملکرد کابل افشان ابتدا باید به ساختار آن توجه کنیم. تفاوت اصلی کابل افشان با کابل های معمولی در هادی آن است. در کابل های معمولی هادی معمولاً از یک یا چند رشته مفتول ضخیم مسی یا آلومینیومی تشکیل شده است که انعطاف پذیری محدودی دارند.
در مقابل هادی کابل افشان از تعداد بسیار زیادی رشته های نازک مسی (یا گاهی آلومینیومی) تشکیل شده است که به صورت بافته در کنار هم قرار می گیرند. این ساختار بافته شده انعطاف پذیری فوق العاده ای به کابل می بخشد و اجازه می دهد کابل بدون شکستگی یا آسیب دیدگی بارها خم و راست شود.

علاوه بر هادی اجزای اصلی دیگر کابل افشان عبارتند از :

• عایق : هر رشته هادی به صورت جداگانه با یک لایه عایق پوشانده می شود. جنس عایق معمولاً از مواد پلیمری انعطاف پذیر مانند PVC (پلی وینیل کلراید) PE (پلی اتیلن) یا XLPE (پلی اتیلن کراس لینک شده) انتخاب می شود.
  وظیفه عایق جلوگیری از اتصال کوتاه بین رشته های هادی و همچنین محافظت از هادی در برابر عوامل محیطی است.
• روکش (غلاف) : مجموعه رشته های عایق شده در کنار هم قرار گرفته و توسط یک روکش خارجی محافظت می شوند. روکش کابل افشان نیز از مواد انعطاف پذیر ساخته می شود و وظایف متعددی از جمله محافظت مکانیکی از رشته ها مقاومت در برابر رطوبت مواد شیمیایی و اشعه UV (در صورت نیاز) را بر عهده دارد.

اصل عملکرد کابل افشان بر پایه انتقال جریان الکتریکی از طریق هادی های مسی و حفظ ایمنی و کارایی سیستم از طریق عایق و روکش است. انعطاف پذیری بالای هادی امکان استفاده از کابل را در شرایط دینامیکی و متحرک فراهم می کند بدون آنکه عملکرد الکتریکی کابل تحت تاثیر قرار گیرد.

مزایای استفاده از کابل افشان نسبت به کابل های مفتولی

کابل های افشان در مقایسه با کابل های مفتولی (که هادی آن ها از مفتول های ضخیم تشکیل شده است) مزایای متعددی ارائه می دهند که آن ها را برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب می سازد :

• انعطاف پذیری فوق العاده : مهم ترین مزیت کابل افشان انعطاف پذیری بسیار بالای آن است. این ویژگی امکان خم شدن و چرخش کابل را بدون آسیب دیدگی فراهم می کند که در کاربردهای متحرک و فضاهای محدود بسیار حیاتی است.
• مقاومت در برابر خستگی خمشی : به دلیل ساختار رشته ای کابل های افشان در برابر خستگی ناشی از خم شدن و راست شدن مکرر بسیار مقاوم تر از کابل های مفتولی هستند. این امر طول عمر کابل را در کاربردهای دینامیکی افزایش می دهد.
• سهولت در نصب و سیم کشی : انعطاف پذیری کابل افشان نصب و سیم کشی آن را در مسیرهای پیچیده و دشوار آسان تر می کند. این ویژگی به ویژه در تابلوهای برق و ماشین آلات صنعتی که فضای محدودی دارند بسیار ارزشمند است.
• مقاومت در برابر ارتعاش : ساختار بافته شده هادی کابل افشان مقاومت آن را در برابر ارتعاشات مکانیکی افزایش می دهد. این ویژگی کابل های افشان را برای استفاده در تجهیزات متحرک و محیط های صنعتی که ارتعاشات زیادی وجود دارد مناسب می سازد.
• افت ولتاژ کمتر : به دلیل سطح مقطع کلی بیشتر هادی در مقایسه با کابل مفتولی با همان سایز اسمی (ناشی از فضای بین رشته ها) کابل افشان در برخی موارد می تواند افت ولتاژ کمتری داشته باشد به ویژه در جریان های بالا و طول های زیاد.

کاربردهای صنعتی کابل افشان

کابل های افشان به دلیل مزایای ذکر شده کاربردهای بسیار گسترده ای در صنایع مختلف دارند. برخی از مهم ترین این کاربردها عبارتند از :

• صنعت رباتیک : در ربات های صنعتی کابل ها باید به طور مداوم خم و راست شوند تا حرکت بازوهای ربات را ممکن سازند.
  کابل های افشان به دلیل انعطاف پذیری و مقاومت در برابر خستگی خمشی انتخاب اصلی در این صنعت هستند. از کابل های افشان در سیستم های کنترل ربات ها سنسورها و تغذیه قدرت بازوها استفاده می شود.
• صنعت خودرو : در صنعت خودروسازی کابل های افشان در سیستم های سیم کشی خودرو (wiring harness) سیستم های ABS ایربگ و سایر سیستم های الکترونیکی که نیاز به انعطاف پذیری و مقاومت در برابر ارتعاش دارند کاربرد فراوانی دارند.
• ماشین آلات صنعتی و خطوط تولید : در خطوط تولید و ماشین آلات صنعتی کابل های افشان برای تغذیه الکتروموتورها سیستم های کنترل سنسورها و انتقال سیگنال در تجهیزات متحرک و دینامیکی مانند جرثقیل ها نوار نقاله ها و دستگاه های CNC به کار می روند.
• صنعت ساختمان و تاسیسات : در ساختمان ها و تاسیسات کابل های افشان در سیم کشی داخلی ساختمان تابلوهای برق سیستم های روشنایی آسانسورها و پله های برقی استفاده می شوند.
  انعطاف پذیری این کابل ها نصب آن ها را در فضاهای محدود و مسیرهای پیچیده آسان تر می کند.
• صنایع پزشکی : در تجهیزات پزشکی مانند دستگاه های تصویربرداری پزشکی (MRI CT Scan) تخت های بیمارستانی برقی و تجهیزات جراحی که نیاز به حرکت و انعطاف پذیری دارند کابل های افشان نقش حیاتی ایفا می کنند.
• صنایع حمل و نقل ریلی و هوایی : در صنعت حمل و نقل ریلی و هوایی کابل های افشان به دلیل مقاومت در برابر ارتعاش و شرایط محیطی سخت در سیستم های روشنایی واگن ها و هواپیماها سیستم های کنترل و ناوبری و تجهیزات الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند.
• لوازم خانگی : در بسیاری از لوازم خانگی مانند جاروبرقی ها ماشین های لباسشویی اتوها و سایر وسایل متحرک از کابل های افشان برای اتصال برق استفاده می شود.

تکنولوژی های پیشرفته در طراحی و تولید کابل های افشان

صنعت کابل سازی به طور مداوم در حال پیشرفت است و تکنولوژی های جدیدی در طراحی و تولید کابل های افشان به کار گرفته می شوند تا عملکرد طول عمر و کارایی آن ها را بهبود بخشند. برخی از این تکنولوژی ها عبارتند از :

• استفاده از مواد عایقی و روکش پیشرفته : مواد پلیمری جدید با خواص مکانیکی و الکتریکی بهبود یافته مانند ترموپلاستیک الاستومرها (TPE) و پلی یورتان (PU) در عایق و روکش کابل های افشان به کار می روند. این مواد انعطاف پذیری مقاومت سایشی مقاومت شیمیایی و مقاومت حرارتی کابل ها را افزایش می دهند.
• طراحی هادی های بافته شده بهینه : تکنیک های جدید در بافتن رشته های هادی مانند بافت های لایه ای و بافت های فشرده انعطاف پذیری کابل را بهبود بخشیده و در عین حال سطح مقطع هادی را بهینه می کنند.
• کابل های افشان با روکش مقاوم در برابر روغن و مواد شیمیایی : برای کاربردهای صنعتی خاص که کابل ها در معرض روغن ها حلال ها و مواد شیمیایی خورنده قرار می گیرند کابل های افشان با روکش های مقاوم در برابر این مواد طراحی و تولید می شوند.
• کابل های افشان مقاوم در برابر دمای بالا و پایین : برای کاربردهایی که کابل ها در معرض دماهای بسیار بالا یا پایین قرار می گیرند کابل های افشان با عایق و روکش مناسب برای این شرایط محیطی مانند سیلیکون و PTFE (تفلون) تولید می شوند.
• کابل های افشان شیلددار (محافظ دار) : برای کاربردهایی که نیاز به حفاظت از سیگنال های الکتریکی در برابر نویز و تداخل الکترومغناطیسی وجود دارد کابل های افشان شیلددار با لایه های فلزی بافته شده یا فویل آلومینیومی تولید می شوند.

نکات مهم در انتخاب و استفاده از کابل افشان

انتخاب و استفاده صحیح از کابل افشان نقش کلیدی در عملکرد ایمن و قابل اعتماد سیستم های الکتریکی دارد. در این بخش به برخی از نکات فنی مهم در این زمینه اشاره می کنیم :

• جریان مجاز و افت ولتاژ : همانند سایر کابل ها کابل های افشان نیز دارای ظرفیت جریان مجاز مشخصی هستند که نباید از آن تجاوز شود.
  همچنین افت ولتاژ در طول کابل باید در محاسبات سیستم در نظر گرفته شود به ویژه در طول های زیاد و جریان های بالا. انتخاب سطح مقطع مناسب کابل بر اساس جریان بار و طول مسیر از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
• شعاع خمش مجاز : هر کابل افشان دارای یک شعاع خمش مجاز است که نباید از آن کمتر شود. خم کردن کابل با شعاع خمش کمتر از حد مجاز می تواند به عایق و هادی کابل آسیب برساند و باعث کاهش طول عمر و عملکرد کابل شود. شعاع خمش مجاز معمولاً توسط سازنده کابل مشخص می شود و باید در هنگام نصب و استفاده از کابل رعایت شود.
• حداکثر طول عمر خمشی : برای کاربردهای دینامیکی که کابل به طور مداوم خم و راست می شود حداکثر طول عمر خمشی کابل (تعداد سیکل های خمشی مجاز) باید در نظر گرفته شود. این پارامتر معمولاً توسط سازنده کابل بر اساس آزمون های خستگی خمشی مشخص می شود.
• محدوده دمای کاری : کابل های افشان برای محدوده دمای کاری مشخصی طراحی شده اند. استفاده از کابل در دمای خارج از این محدوده می تواند به عایق و روکش کابل آسیب برساند و عملکرد آن را مختل کند. محدوده دمای کاری مجاز کابل باید با شرایط محیطی کاربرد مطابقت داشته باشد.
• شرایط محیطی : شرایط محیطی محل نصب کابل از جمله رطوبت مواد شیمیایی اشعه UV و ارتعاشات باید در انتخاب نوع کابل افشان در نظر گرفته شود. کابل های افشان با روکش های مقاوم در برابر شرایط محیطی خاص برای کاربردهای سخت و صنعتی مناسب هستند.
• نوع عایق و روکش : انتخاب نوع عایق و روکش کابل باید بر اساس ولتاژ کاری جریان بار شرایط محیطی و الزامات ایمنی صورت گیرد.
  عایق و روکش مناسب حفاظت الکتریکی و مکانیکی لازم را برای کابل فراهم می کنند.
• اتصالات و سرکابل ها : اتصالات و سرکابل های مورد استفاده برای کابل های افشان باید با نوع کابل و کاربرد آن سازگار باشند. اتصالات باید به طور صحیح و محکم انجام شوند تا از ایجاد اتصال کوتاه و افت ولتاژ جلوگیری شود.
• استانداردها و گواهینامه ها : مطمئن شوید که کابل افشان انتخابی مطابق با استانداردهای ملی و بین المللی مربوطه تولید شده و دارای گواهینامه های لازم است. استفاده از کابل های استاندارد ایمنی و کیفیت سیستم الکتریکی را تضمین می کند.

نتیجه گیری

کابل افشان به عنوان یک جزء حیاتی در سیستم های الکتریکی مدرن نقش مهمی در صنایع مختلف ایفا می کند. انعطاف پذیری بی نظیر مقاومت در برابر خستگی خمشی و سهولت نصب این نوع کابل را به گزینه ای ایده آل برای کاربردهای دینامیکی و متحرک تبدیل کرده است.
با درک صحیح ساختار عملکرد مزایا کاربردها و نکات فنی مهم کابل های افشان می توان از آن ها به طور موثر و ایمن در سیستم های الکتریکی بهره برد و عملکرد و طول عمر این سیستم ها را بهبود بخشید. رعایت استانداردها و انتخاب کابل مناسب برای هر کاربرد از اصول اساسی در استفاده از کابل های افشان به شمار می رود.

پرسش و پاسخ های متداول کاربران

۱. آیا کابل افشان برای سیم کشی برق ساختمان مناسب است؟

بله کابل افشان برای سیم کشی داخلی ساختمان بسیار مناسب است. انعطاف پذیری آن نصب را در مسیرهای پیچیده و داخل لوله ها آسان تر می کند و در عین حال ایمنی و عملکرد مناسبی را ارائه می دهد. البته باید به استانداردهای سیم کشی ساختمان و انتخاب سطح مقطع مناسب توجه شود.

۲. تفاوت کابل افشان با کابل نیمه افشان چیست؟

کابل نیمه افشان از نظر انعطاف پذیری بین کابل مفتولی و کابل افشان قرار می گیرد. هادی کابل نیمه افشان از تعداد رشته های کمتری نسبت به کابل افشان تشکیل شده است و انعطاف پذیری آن کمتر است اما از کابل مفتولی بیشتر است.
کابل نیمه افشان برای کاربردهایی که نیاز به انعطاف پذیری متوسط دارند و جریان بالاتری مورد نیاز است مناسب است.

۳. چگونه می توان عمر کابل افشان را در کاربردهای متحرک افزایش داد؟

برای افزایش عمر کابل افشان در کاربردهای متحرک رعایت نکات زیر ضروری است :

• انتخاب کابل با مشخصات فنی مناسب برای کاربردهای دینامیکی و طول عمر خمشی بالا.
• رعایت شعاع خمش مجاز کابل در نصب و مسیر حرکت.
• استفاده از سیستم های هدایت کابل مناسب مانند زنجیرهای انرژی (Energy Chain) برای جلوگیری از کشیدگی و گره خوردن کابل.
• محافظت از کابل در برابر عوامل محیطی نامناسب مانند رطوبت مواد شیمیایی و دمای شدید.
• انجام بازرسی های دوره ای و تعویض کابل در صورت مشاهده علائم فرسودگی یا آسیب دیدگی.