سیم و کابل آلومینیوم - کاربرد ومزایا و معایب آن
کابل آلومینیومی چیست؟
کابل برق انواع مختلفی دارد، یکی از انواع کابل برق, کابل آلومینیومی می باشد. کابل برق آلومینیومی را معمولا به نام های کابل قدرت با هادی آلومینیومی، کابل آلومینیومی، کابل برق با هادی آلومینیومی شناخته می شود. در صنعت فلزهای مختلفی استفاده می شود مثل سرب، فولاد مس، آلومینیوم که هر کدام مزایا و معایبی دارند. در صنعت سیم و کابل برای این که قیمت سیم و کابل مقرون به صرفه باشد کابل برق با هادی آلومینیومی را تولید کردند.
فلز آلومینیوم به دلیل مقاومت بالایی که دارد نمی تواند جایگزین خوبی بجای فلز مس باشد و باعث افت ولتاژ و زیاد شدن دمای کابل می شود. اما اینگونه نیست کابل برق با هادی آلومینیوم را اگر با همان اصول کابل مسی را انتخاب می کنید مشکلی به وجود نمی آید. سطح مقطع این کابل باید بیشتر از کابل مسی باشد.
بیشتر بخوانید: انواع سیم و کابل مسی
کاربرد کابل آلومینیوم
هادی های آلومینیومی مثل هادی های مسی کاربرد دارند یعنی هر دو برای انتقال جریال الکتریکی استفاده می شوند. این کابل با کابل مسی متفاوت است. فلز مس در گذشته زمان مناسب ترین هایدی برای کابل برق یا کابل قدرت بوده است اما در طول زمان با گران شدن قیمت مس کمتر کسانی به دنبال خرید کابل مسی می رود و اکثرا به خرید کابل آلومینیومی روی آورند. مقاومت الکتریکی کابل مسی کمتر است اما قیمت مس حدود ۳ برابر بیشتر از آلومینیوم است و همچنین وزن کمتری دارد و می توان برای پیشگیری از خوردگی از کلمپ بی متال استفاده کرد.
قیمت کابل آلومینیوم
یکی از وجه تمایزهای کابل مس و کابل آلومینیوم قیمت آن است که با توجه به قیمت آلومینیوم و مس به عنوان دو هادی پر مصرف در تولید کابل های برق متغیر بوده و در برهه هایی افزایش یا کاهش یافته است؛ همواره قیمت کابل آلومینیوم یک سوم کابل مس است.
مزایای کابل آلومینیوم
اصلی ترین نکته برای خرید کابل آلومینیوم میزان مقاومت الکتریکی است که هر چه کمتر باشد بهتر است. نکته دوم هم در نظر گرفتن قیمت و صرفه اقتصادی است به همین دلیل قیمت کابل خودنگهدار یا کابل های زمینی آن در مقایسه با سیم های مسی بسیار کمتر است. اگرچه این کابل ها مقاومت بیشتری دارند اما به نسبت فلز مس که این روزها بسیار گران قیمت شده ارزان تر و در دسترس تر هستند.
فلز نقره هم مقاومت کمتری به نسبت سایر جنس هادی ها دارد، اما به خاطر قیمت گران به جز در موارد خاص تولید سیم و کابل کاربرد دیگری در این صنعت ندارد. از نظر وزن بین دو فلز آلومینیوم و مس، کابل های آلومینیومی بسیار سبک تر از کابل های مسی هستند. همین امر در قیمت کلی کابل مفتولی تاثیر گذار است.
به صورت کلی در کاربری های عمومی که امکان استفاده از هر دو نوع کابل آلومینیومی یا مسی برای پروژه مورد نظر وجود دارد باید گفت این دو فلز تفاوت زیادی با هم ندارند.
معایب کابل آلومینیوم
یکی از معایب این فلز امکان خوردگی آن در برابر عوامل شیمیایی است. برای جلوگیری از بروز این مشکل می توان از کلمپ بی متال استفاده کرد. همچنین اگر از آلیاژ استانداردی برای ساخت این کابل ها استفاده کنیم، عمر مفید این کابل ها بسیار بالاست. از این فلز فقط برای کابل قدرت به صورت کابل زمینی یا کابل هوایی و در انواع کابل خود نگهدار یا فاصله دار می توان استفاده کرد و استفاده از آن برای کابل افشان مسی طبق استانداردهای موجود مجاز نیست.
معایب دیگر این کابل ها می توان به خطر آتش سوزی در این سیم ها به نسبت مسی اشاره کرد همچنین در این کابل های خودنگهدار تلفات بیشتری وجود دارد.
موارد موثر بر قیمت کابل آلومینیوم
قیمت کابل یکی از موثر ترین عوامل قیمت تمام شده ی پروژه می باشد که بر اساس طول سیم ومیزان ولتاژ آن متغیر است. کابلی با سایز بالاتر قیمت بیشتری خواهد داشت و کابل های فشار ضعیف ارزانتر از نوع فشار متوسط هستند.
خرید اقتصادی
با افزایش قیمت تجهیزات تولیدی و هزینه ساخت و نگهداری کابل های مسی، تولید کنندگان به دنبال جایگزینی به صرفه برای این نوع کابل رفتند. آلومینیوم فلز سبک، شکننده و ارزانی است که مقاومت داخلی بالایی دارد و یکی از گزینه هایی بود که به دلیل قیمتی با ثبات نسبی مورد توجه قرار گرفت و اکنون عملکرد خوب و مفید بودن آن به اثبات رسیده است. هدایت ﺍﻟﻜﺘﺮﻳﻜﻲ ﻣﻨﺎﺳﺐ، ﺍﺳﺘﺤﻜﺎﻡ ﻣﻜﺎﻧﻴﻜﻲ ﻗﺎﺑﻞ ﻗﺒﻮﻝ، ﻭﺯﻥ کم، شکل دهی کابل در محیط های تنگ و ﻣﻘﺎﻭﻣﺖ ﺑﻪ ﺧﻮﺭﺩگی ﻋﺎلی از ویژگی های خوب این فلز هستند. امکان به سرقت رفتن کابل های آلومینیوم کمتر از کابل های مس است.
کابل آلومینیومی زمینی
کابل آلومینیوم زمینی از اسمش مشخص است در زیر زمین استفاده می شود. به همین دلیل در تولید این نوع کابل ها در مقایسه با سایر کابل ها مانند کابل خودنگهدار به دلیل نوع کاربرد، تفاوت هایی لحاظ می شود. ولتاژ نامی کابل آلومینیوم زمینی بین 0.6 کیلو وات تا 1 کیلو وات می باشد.
از کابل آلومینیوم زمینی در پروژه هایی که نیاز به عبور ولتاژ زیادی مانند توزیع نیرو و برق رسانی است استفاده بسیار گسترده ای دارد.
در نصب ثابت، خراج و داخل تاسیسات در کابل کشی های زمینی این نوع کابل کاربرد فراوانی دارد. هادی این کابل ها از جنس نرم شده مفتول می باشد.
انواع کابل آلومینیومی زمینی
نوع اول: از 2 رشته هادی رسانا تشکیل شده است.
ولتاژ نامی کابل 2 رشته آلومینیومی بین 600 الی 1000 ولت می باشد.
کابل آلومینیوم زمینی 2 رشته از نظر قیمت بسیار مقرون و به صرفه می باشد. به همین دلیل تقاضا برای استفاده از این کابل ها در چند سال اخیر به صورت گسترده ای افزایش یافته است.
عایق کابل آلومینیومی 2 رشته از جنس پی وی سی یا … بوده و هادی آن از دو رشته مفتولی آلومینیومی ساخته شده است.
رنگ این کابل ها معمولا به رنگ مشکی می باشد.
نوع دوم: 3 رشته هادی رسانا تشکیل شده است.
از این کابل ها در تولید کابل های فشار قوی ، فشار متوسط و فشار ضعیف آلومینیومی استفاده می شود.
همچنین از نظر قیمتی در مقایسه با سایر کابل ها بسیار به صرفه می باشند.
نوع سوم: 4 رشته هادی رسانا تشکیل شده است.
کابل 4 رشته آلومینیومی در کابل های فشار قوی استفاده می شود. این کابل ها در مقایسه با سایر کابل های آلومینیومی قیمت بالاتری دارد.
کابل آلومینیوم فشار قوی
این کابل فشار قوی برای انتقال جریان برق در سیستم هایی که ولتاژ اسمی بالاتر از 30 کیلولت در نیروگاه ها دارند، به شبکه های مرکزی توزیع برق و یا شبکه های توزیع اولیه استفاده می شود.
اگرچه برای کابل های فشار قوی هم از فلز مس و هم از فلز آلومینیوم می توان استفاده کرد، در صورت استفاده از این فلز باید به سطح مقطع آن دقت داشت. کابل های فشار قوی را به صورت دفن شده در زمین و یا داخل کابل استفاده می کنند.
کابل فشار قوی آلومینیومی باید در مقابل اشعه های مختلف از جمله اشعه ماورا بنفش، جانوران موذی و هیدروکربن ها مقاوم، اشتعال ناپذیر و بدون هالوژن باشد.
کابل هوایی آلومینیومی
یک نمونه از کابل های برق آلومینیومی؛ کابل هوایی آلومینیومی می باشد. این کابل ها در فضاهای بیرونی مانند دکل و تیر برق کاربرد فراوانی دارند. کابل هوایی به سه دسته کابل هوایی AAC، کابل هوایی AAAC و کابل هوایی ACSR تقسیم می شوند که هر کدام کاربرد متفاوتی دارند.
• در کابل آلومینیومی هوایی AAC، از هادی آلومینیوم برای ولتاژهای کم و متوسط استفاده می شود و هادی این کابل آنیل نشده با طول مشخص و با رعایت استاندارد به هم تابیده می شود تا ساختار محکمی را تشکیل دهد و هنگام نصب تحمل نیروهای کششی را داشته باشد.
• در کابل های AAAC از آلیاژ هادی آلومینیومی برای ولتاژ متوسط و تقریبا بالا استفاده می شود.
• در نهایت هم که کابل هوایی آلومینیوم ACSR هستند که از هادی آلومینیوم آنیل نشده با مهار فولادی که با طول تاب مشخص به دور مفتول پر کربن گالوانیزه پیچیده می شوند و برای ولتاژهای قوی مناسب هستند.
از نظر ظرفیت دمایی، میزان مشخصی برای این کابل ها تعریف نشده است و از نظر قیمت به دلیل اینکه معمولا از هوا به عنوان عایق برایشان استفاده می شود، قیمت کابل هوایی آلومینیوم مقرون به صرفه تر و مناسب تر است.