تعریف سیم و کابل
محصولات سیمی مورد استفاده برای انتقال انرژی الکتریکی، اطلاعات و تبدیل انرژی الکترومغناطیسی.
تاریخچه توسعه سیم و کابل
★سیم برق در سال 1744 متولد شد و سیم و کابل برق عملی شد. سابقه ای بیش از 250 سال دارد.
★پی وی سی و پلی اتیلن که در سال 1938 تحقیق و توسعه یافتند، سیم ها و کابل ها را قادر ساختند تا وارد عصر کاربرد انبوه پلاستیک شوند.
★ظهور فیبر نوری در دهه 1970 و پیشرفت اخیر در ابررسانایی و فناوری نانو، تولید، توسعه و کاربرد سیم و کابل را وارد مرحله و زمینه جدیدی کرده است.
AWG (سیم سنج آمریکایی)
AWG (سیم سنج آمریکایی)، گیج سیم آمریکایی. بریتانیا و ایالات متحده از نماد شماره سیم استفاده می کنند.
سیم گیج را سیم سنج نیز می گویند که به ترتیب 0، 1، 2، 3... بیان می شود، هر چه عدد بزرگتر باشد، سیم نازکتر است.
طبقه بندی سیم و کابل
★کابل های برق را کابل های برق نیز می نامند که برای کابل های انتقال استفاده می شود. آنها اغلب در زیر زمین گذاشته می شوند.
★سیم های سقفی (سیم های برهنه)، همچنین به عنوان سیم های لخت شناخته می شوند، اغلب برای انتقال انرژی الکتریکی در فواصل طولانی استفاده می شوند. آنها اغلب بالای سر گذاشته می شوند.
★کابل های ارتباطی برای انتقال سیگنال های الکتریکی استفاده می شود. آنها اغلب در زیر زمین یا بالای سر گذاشته می شوند.
★سیم میناکاری شده (سیم سیم پیچ) که به سیم سیم پیچ نیز معروف است، در سیم پیچی موتورها برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی استفاده می شود.
★کابل های تجهیزات الکتریکی به عنوان خطوط نصب تجهیزات الکتریکی استفاده می شود.
★کابل های فیبر نوری برای انتقال سیگنال های نوری استفاده می شوند. به دلیل عملکرد ضعیف آنها، اغلب به عنوان ستون فقرات ارتباطات از راه دور استفاده می شود.
استانداردهای مختلف سیم و کابل
استاندارد بین المللی
★ استاندارد کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی IEC.
★ Underwriters Laboratories Standard UL.
★استاندارد نظامی آمریکا MIL-C-17G.
★استانداردهای صنعتی ژاپن JISC، JISK و غیره.
★ استاندارد صنعتی آلمان DIN.
★ استاندارد ملی بریتانیا BS.
★ موسسه آمریکایی مهندسین برق و الکترونیک استاندارد IEEE.
استاندارد داخلی
★ استاندارد ملی GB/TXXXX-XXXX، GBXXXX-XXXX.
★ استاندارد صنعت ارتباطات YD/TXXXX-XXXX.
★ استاندارد صنعت ماشین آلات JBXXXX-XXXX.
★ استاندارد صنعت الکترونیک SJ/TXXXX-XXXX.
مواد فلزی برای کابل
1. نقره ای
این فلز دارای بالاترین هدایت الکتریکی و حرارتی، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر اکسیداسیون، انعطاف پذیری خوب و لحیم کاری آسان است. عمدتا برای آبکاری و روکش فلزی استفاده می شود. به طور عمده برای سیم مقاومت در برابر درجه حرارت بالا استفاده می شود و (توجه: طبق اصل اثر پوستی) به عنوان هادی کابل ارتباطی فرکانس بالا استفاده می شود.
2. مس
هدایت الکتریکی پس از نقره در رتبه دوم قرار دارد، رسانایی حرارتی پس از طلا و نقره در رتبه دوم قرار دارد. مقاومت در برابر خوردگی، غیر مغناطیسی، انعطاف پذیری خوب، لحیم کاری آسان و همه کاره است. آلیاژهای مس عمدتاً مقاومت به سایش، مقاومت در برابر خوردگی و خواص مکانیکی و فیزیکی مس را بهبود می بخشند.
3. آلومینیوم
رسانایی الکتریکی پس از نقره، مس، طلا در رتبه دوم قرار دارد. هدایت حرارتی خوب، مقاومت در برابر خوردگی خوب، استحکام مکانیکی عمومی، انعطاف پذیری خوب و وزن مخصوص کم. عیب آن این است که استحکام کششی کم است و جوشکاری آن آسان نیست. آلیاژ آلومینیوم عمدتا برای بهبود استحکام مکانیکی، مقاومت در برابر حرارت و جوش پذیری آلومینیوم است.
4. طلا و نیکل
به عنوان مقاومت در برابر دمای بالا استفاده می شود
5. آهن (فولاد)
اغلب به عنوان یک ماده تقویت کننده برای هادی های کامپوزیت مانند سیم رشته ای آلومینیومی با هسته فولادی، فولاد روکش شده با مس و سیم فولادی با روکش آلومینیوم استفاده می شود.
6. روی
به عنوان پوشش سیم فولادی / نوار فولادی / هادی آهنی برای جلوگیری از خوردگی استفاده می شود.
7. قلع
به عنوان پوشش سیم فولادی / سیم مسی برای جلوگیری از خوردگی و تسهیل جوشکاری سیم مسی استفاده می شود.
هادی های مشترک
1. سیم فویل مسی
یک نوار فویل مسی (فشرده شده توسط سیم مسی) در اطراف الیاف پلی استر به یک رشته پیچیده می شود و سپس چهار رشته به طور معمول به هم می پیچند. سیم فویل مسی دارای خاصیت ارتجاعی، انعطاف پذیری و استحکام خمشی خوبی است. از آنجایی که دارای یک هسته فیبر است، به راحتی رطوبت را جذب می کند و در اثر اکسیداسیون سیاه می شود. عمدتا به عنوان هادی برای منحنی های تلفن و خطوط کنسول بازی استفاده می شود.
2. سیم مسی لخت
سیم مسی لخت رسانایی بالایی دارد، اما در دمای بالا به راحتی اکسید می شود. سیمهای مسی برهنه تک (یا جامد) و سیمهای مسی لخت رشتهای وجود دارد. هدف از پیچش نرم نگه داشتن هادی است.
3. سیم مسی قلع شده
از آبکاری داغ یا آبکاری الکتریکی برای روکش کردن قلع فلز بر روی سطح هادی مسی استفاده کنید تا از خوردگی/تغییر رنگ مس جلوگیری شود و جوشکاری هادی آسانتر شود. به سیم مسی قلع دار منفرد (یا جامد) تقسیم شده و رشته می شود. هدف از پیچش نرم نگه داشتن هادی است.
4. سیم مسی بدون رشته
این عمدتا برای سیم های الکترونیکی استفاده می شود. از یک طرف، برای لحیم کاری راحت است. از طرف دیگر، چون هادی سخت است و به راحتی خم نمی شود، به راحتی روی برد مدار چاپی قرار می گیرد.
5. سیم مسی رشته ای آبکاری شده
به طور عمده برای سیم الکترونیکی استفاده می شود، عملکرد مانند سیم مسی رشته ای لخت است، چسبندگی لایه قلع بهتر از سیم مسی رشته ای لخت است.
6. سیم مسی با روکش نقره
در مقایسه با سیم مسی قلع اندود، عمدتا رسانایی هادی را افزایش می دهد (رسانایی نیز بهتر از سیم مسی لخت است) و مقاومت اکسیداسیون خوبی دارد (مقاومت در برابر حرارت). روش پردازش مانند سیم مسی قلعشده است که به سیم مسی قلعدار منفرد (یا جامد) و رشتهای تقسیم میشود. هدف از پیچش نرم نگه داشتن هادی است.
7. فولاد روکش مس
مواد مس روی یک هسته فولادی پوشیده شده است که دارای رسانایی الکتریکی بالای مس و استحکام مکانیکی بالای فولاد است. سیم فولادی با روکش مسی را می توان برای خطوط هوایی برای انتقال برق و خطوط تلفن استفاده کرد. خطوط مایکروویو همان اثر انتقال سیمهای مسی را دارند. هنگامی که به عنوان خطوط تلفن هوایی در مناطق سردسیر کوهستانی و مناطق روستایی استفاده می شود، می تواند بارهای یخ زدگی و بادهای شدید را تحمل کند. دهانه دو برابر سیم مسی است. هادی های فولادی با روکش مسی با روکش نقره نیز وجود دارد که عمدتاً برای بهبود رسانایی، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر اکسیداسیون (مقاومت در برابر حرارت) هادی استفاده می شود.
8. سیم میناکاری شده پلی اورتان
استحکام خوبی دارد و به خصوص نرم است. این عمدتا برای سیم های گوشی یا موتور استفاده می شود. هدف این است که اندازه کلی کابل گوشی را کاهش دهیم، در نتیجه وزن کلی کابل گوشی را کاهش دهیم و از استحکام و انعطاف پذیری اطمینان حاصل کنیم. یا به عنوان سیم سیم پیچ موتور.
