کابل سیار از ابزارهای موردنیاز هر استاد کاری هست که با ابزار برقی سروکار دارد. در این مقاله به آموزش ساخت کابل سیار صنعتی حرفه ای با استانداردهای سیم سیار به عنوان یک ابزار به‌ظاهر ساده می‌پردازیم و تلاش می‌کنیم با رعایت الزامات ایمنی و استاندارد یک سیم سیار مناسب با کار خود و ابزاری که داریم بسازیم.
کابل سیار ابزاری برای انتقال طولانی‌تر و با نرمش بیشتر برق از پریز و یا منبع برق ثابت به ابزار یا مصرف کننده برق است. سیم سیار (کابل سیار صنعتی حرفه ای) از یک کابل با متراژ مشخص و دو سر تشکیل شده است. یک سر مجهز به دو شاخه (نری) یا هر نوع کانکتور دیگر برای اتصال به پریز یا فیوز و سر دیگر آن به یک یا چند پریز (مادگی) متصل است.
سیم سیار یا کابل سیار برق؟!
واژه سیم سیار یک واژه رواج یافته بین عوام و متأسفانه اکثر متخصصین هست و از دیدگاه ایمنی نمی‌توان از سیم برای چنین کاری استفاده کرد. برای این منظور استفاده از کابل با طول، مقطع و کد استاندارد مناسب توصیه می‌شود.
چگونه سیم سیار (کابل سیار صنعتی حرفه ای) مناسب کارمان بسازیم؟
کابل سیار صنعتی حرفه ای باید متناسب با کارمان و ابزاری برقی که استفاده می‌کنیم محاسبه و ساخته شود؛ بنابراین ابتدا با توجه به نوع کارمان طول کابل را انتخاب می‌کنیم و سپس با توجه به مؤلفه‌های دیگر که در ادامه توضیح خواهیم داد کابل مناسب را انتخاب خواهیم کرد.
چه نوع و چه جنس از کابل برای ساخت کابل سیار صنعتی حرفه ای مناسب است؟
کابل‌های برق (در ولتاژ پایین) در دو نوع کلی مفتولی و افشان تولید می‌شوند. در کابل‌های مفتولی از مفتول‌های مسی یا آلیاژی استفاده می‌شود و موارد استفاده خاصی به دلیل عدم امکان نرمش فیزیکی دارند. این نوع کابل‌ها به همین دلیل برای کابل سیار برق که دائماً نیاز به جابجایی و انعطاف دارد توصیه نمی‌شود.
کابل‌های افشان اما به دلیل استفاده از سیم‌های مسی نازک تابیده شده با هم خاصیت انعطاف‌پذیری بسیار بالایی دارند و برای ساخت کابل سیار برق بسیار مناسب است.
در خرید کابل می‌توانید کدها و اعدادی را روی کابل‌ها ببینید که در نیم متر یک بار روی کابل‌ها حک شده‌اند. می‌توان با خواندن کدهایی که روی کابل‌ها درج می‌شود به شیوه ساخت آن‌ها و استاندارهایی که در آن‌ها به کار برده شده است پی برد.
این مورد در مبحث کابل‌ها تخصصی هست و توضیح آن در این مطلب نمی‌گنجد اما به‌صورت خلاصه می‌توان گفت که برای کابل سیار برق می‌توانید از کابل‌هایی که با کد استاندارد NYY شروع می‌شوند استفاده کنید. در این کابل‌ها N نشان دهنده مغزی مسی و Y روکش و غلاف عایق PVC را نشان می‌دهد که برای ساخت کابل سیاری بسیار مناسب هستند.
مثلاً کابل NYY-J یک کابل مسی افشان با روکش و عایق PVC هماره با یک رشته سیم ارت (به رنگ سبز و زرد) است که قابلیت استفاده در محیط‌های خشک و مرطوب را با قابلیت انعطاف بالا را دارد و یا کابل با کد NYY-0 همین مشخصات را دارد اما بدون یک رشته سیم ارت. اعداد بعدی نیز سطح مقطع، تعداد رشته در کابل و بعضی استانداردهای دیگر را نشان می‌دهند.
مشخصات ظاهری یک کابل مناسب برای کابل سیار صنعتی حرفه ای
با بررسی مشخصات ظاهری و انجام تست‌هایی ساده و کوتاه می‌شود تا حد زیادی به کیفیت کابل خریداری شده پی برد. از آن جمله می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- هموار و صاف بودن ظاهر کابل بدون موج و تورفتگی در لایه بیرونی کابل
- وجود علامت و کدگذاری روی کابل بافاصله حداقل ۵۵۰ میلی‌متر
- در مقطع برش کابل عایق باید کاملاً یکسان دور سیم‌ها قرار گرفته باشد
- عایق سیم‌ها باید به‌صورت یکسره و نه به‌صورت تکه‌تکه جدا شود
- ضخامت روکش کابل یا عایق سیم نباید از حد استاندارد کمتر یا بیشتر باشد
- مغزی رشته‌های سیم حتماً باید مس باشد. با توجه به گران شدن مس در بازار تولیدکنندگان زیادی اقدام به استفاده از رشته‌ها آلومینیومی روکش شده با مس کرده‌اند که خلاف استاندارد و بسیار خطرناک هست.
روش تشخیص کابل مس از آلومینیوم روکش شده با مس
آلومینیوم روکش شده با مس با توجه به گرانی مس و منفعت‌طلبی بسیاری از تولیدکنندگان در بازار فراوان شده است. استفاده از این کابل‌ها به‌جای کابل مسی تمام معادلات محاسبه شده برای کابل را از بین می‌برد و خطر آتش‌سوزی یا از بین رفتن ابزار را بسیار افزایش خواهد داد.
برای تست این مورد دقت کنید که مغزی یا هادی مسی کابل باید کاملاً شفاف و درخشان باش و هرگونه اکسید یا سیاه‌شدگی روی سیم‌ها نباید وجود داشته باشد. همچنین این هادی با چندین بار خم و راست شدن باید کاملاً انعطاف‌پذیر بوده و از رشته‌های هادی جدا نشوند.
روش مؤثر و بسیار ساده دیگر استفاده از شعله فندک است؛ قسمت هادی سیم را با حرارت فندک گرم کنید اگر پس از داغ شدن رنگ آن تغییر کرد و رشته‌های سیم حالت ترد و شکننده پیدا کردند مطمئن شوید که این سیم تقلبی بوده و روکش شده با مس هست.
انتخاب تعداد سیم در کابل برای ساخت کابل سیار صنعتی حرفه ای برق
همان‌طور که در بالا توجه داده شد استفاده از سیم برای واژه سیم سیار تنها یک واژه رایج شده است و از نظر ایمنی به هیچ عنوان استفاده از سیم برای ساخت سیاری توصیه نمی‌شود. برای این منظور بهترین گزینه استفاده از کابل است.
هر کابل از یک یا چند عدد سیم روکش شده تشکیل شده . توصیه می شود اگر از منبع تک فاز استفاده می کند از کابل سه رشته و اگر منبع سه فاز است از کابل دو زوج یا چهار رشته و یا پنج رشته ( درصورت نیاز به نول) استفاده کنید. در هر دو حالت یکی از رشته ها به منظور استفاده از سیستم ارتینگ (به رنگ ترکیبی سبز و زرد) مورد استفاده قرار می گیرد.
بنابراین برای تکفاز کابل سه رشته و برای سه فاز کابل پنج رشته انتخاب کنید.
چگونه طول مناسب کابل سیار صنعتی حرفه ای را انتخاب کنیم؟
طول مناسب کابل سیار صنعتی حرفه ای کاملاً وابسته به نوع کاربری استادکاراست. برای کارهای نجاری و نصب، کابل سیار با طول ۶ تا ۱۲ متر بسیار رایج و پرکاربرد است. نکته‌ای که در طول کابل باید مورد توجه قرار گیرد رابطه مستقیم طول کابل با افت ولتاژ است.
هر چه طول کابل بیشتر باشد افت ولتاژ انتهای کابل سیار برق بیشترمی شود.
توضیح علمی و مهندسی این مبحث در این نوشته نمی‌گنجد اما به‌عنوان مثال می‌توان گفت یک کابل ۱.۵*۲ میلی‌متر مربع با هادی مسی که جریان ۱۰ آمپر از آن عبور می‌کند (در دمای نرمال و در هوای آزاد) به ازای هر متر از طول کابل ۰.۲۹ ولت افت ولتاژ ایجاد می‌شود؛ یعنی اگر طول کابل ۱۰ متر باشد شاهد افت ولتاژ تقریباً ۳ ولتی در انتهای کابل سیار هستیم!
به بیانی ساده‌تر از اگر در پریز ۲۲۰ ولت داشته باشیم (این عدد معمولاً بیشتر است) در انتهای کابل سیار ۱۰ متری اگر مثلاً از یک فارسی بر با مصرف ۱۰ آمپر استفاده کنیم، ولتاژی که به فارسی بر می‌رسد ۲۱۷ ولت است.
عواملی چون گرمای محیط، تعداد سیم‌های درون کابل، جنس و چینش سیم‌های کابل و… روی این افت تأثیرگذار هست که برای متراژهای پایین می‌توان تا حدودی از این وارد صرف‌نظر کرد.
چه سطح مقطعی از کابل انتخاب کنیم؟ چگونه محاسبه کنیم؟
این یکی از اساسی‌ترین پرسش‌هایی هست که باید پاسخ گفت و به عوامل متعددی بستگی دارد. به‌صورت خلاصه این سطح مقطع وابستگی مستقیمی به میزان جریانی دارد که از کابل عبور می‌کند. به عبارتی ساده‌تر وابسته هست به ابزار یا ابزارهایی که به کابل سیار متصل می‌کنید.
برای محاسبه فرض را بر این می‌نهیم که کابل سیار تنها یک پریز خروجی دارد یعنی تنها می‌تواند به یک ابزار متصل شود.
می‌توانیم توان (توان مصرفی و نه توان خروجی) یا جریان مصرفی هر ابزار را از روی پلاک مشخصات آن‌ها بخوانیم و هرکدام که توان با جریان بیشتری داشت را ملاک قرار دهیم
مثلاً اگر ده ابزار دارید و بیشترین جریان مصرفی نوشته شده روی پلاک ابزارها ۱۵ آمپر هست، ملاک انتخاب را ۱۵ آمپر قرار می‌دهیم.
اگر توان (توان مصرفی و نه توان خروجی) را ملاک قرار دهیم می‌توانیم با تقسیم عدد توان به ۲۲۰ (در تک فاز) و در سه فاز با تقسیم عدد توان بر عدد ۶۴۵ به مقدار جریان مصرفی هر ابزار رسید.
نکته: ممکن است در پلاک بعضی ابزارها توان را به واحد اسب بخار (HP) نشان دهند که می‌توانید برای تبدیل آن به وات عدد اسب بخار را در ۷۳۶ ضرب کنید (هر اسب بخار ۷۳۶ وات است).
با دانستن حداکثر جریان گام بزرگی برای انتخاب سطح مقطع مناسب برداشتیم.
نکته: ما فرض را بر یک خروجی بودن سیار گذاشتیم بنابراین اگر کابل سیار دو خروجی دارد این عدد دو برابر می‌شود. فرض را بر این قرار دهید که هم زمان از دو فارسی بر یا گرد بر مثلاً ۱۰ آمپر استفاده می‌کنید؛ بنابراین جریان محاسبه شده معادل ۲۰ آمپر می‌شود.
بنابراین اگر ما از یک کابل با سیم‌هایی با قطر ۲.۵ میلی‌متر مربع استفاده کنیم این کابل می‌تواند ۲۷ آمپر را بدون هیچ مشکلی از خود عبور دهد.
اما سه عامل دیگر در این محاسبه باید لحاظ شود.
تأثیر دمای محیط بر جریان کابل
دمای محیط تأثیر معکوسی روی میزان جریانی که از کابل می‌تواند بگذرد خواهد داشت. هر چه دما بیشتر باشد کابل جریان کمتری نسبت به دمای پایین‌تر مجاز است که از خود عبور دهد.
اگر جریان مجاز یک کابل مثلاً ۳۰ آمپر در شرایط دمای اتاق (۲۵ درجه) باشد؛ همین کابل در دمای ۵ درجه توانایی عبور جریان ۲۰ درصد بیشتر یعنی ۳۶ آمپر را خواهد داشت و بالعکس این کابل در دمای ۶۵ درجه کمتر از نصف (۴۸ درصد) جریان مجاز تعیین شده را می‌تواند بدون آسیب رساندن به خود عبور دهد.
بنابراین وقتی در شرایط محیطی با دمای بالا مانند فضای بیرونی در تابستان قرار داریم امکان آتش‌سوزی و ذوب شدن کابل سیار برق بسیار بیشتر خواهد شد و کاربر باید نصف حالت معمول از کابل جریان کشی کند یا از کابل با سطح مقطع بالاتری استفاده کند.
تأثیر طول بر جریان کابل
برای سطح مقاطع مختلف هر چه طول سیم یا کابل بیشتر باشد جریان کمتری می‌توانیم از کابل عبور دهیم. مثلاً سیم ۲.۵ تا فاصله ۱۰ متری امکان عبور دادن جریان ۳۵ آمپر را دارد اما همین کابل با طول ۱۵۰ متر تنها توانایی عبور دادن ۸ آمپر را داراست و در صورت عبور جریانی بیش از این سیم داغ یا ذوب می‌شود.
بنابراین ایدئال‌ترین طول برای کابل سیاری تا ۱۰ متر هست.
تأثیر جنس هادی بر جریان کابل
از عوامل مؤثر دیگر جنس هادی کابل سیار است. کابل‌های رایج بازار مغزی از جنس مس با مرغوبیت بالا دارند اما در مواردی مس آلیاژی، آلومینیوم و حتی آلومینیوم با روکش مس نیز استفاده می‌شود.
در آلیاژهای آلومینیومی که استفاده از آن را به هیچ عنوان توصیه نمی‌کنیم تمام ظرفیت‌ها ۴۰% کمتر است (تقریباً نصف). مثلاً حداکثر جریان مجاز کابل دو رشته مقطع ۲.۵ مسی با طول ۱۰ متر ۳۷ آمپر ولی همین کابل با جنس آلومینیوم حدود ۲۲ آمپر توانایی عبور جریان دارد.
منابع : نخبگان طراح و پارس الکتریک پلاس
