انواع کابل برق زره دار : راهنمای جامع و تخصصی

کابل های برق زره دار دسته ای از کابل های الکتریکی هستند که به منظور حفاظت مکانیکی و محیطی بیشتر در برابر آسیب های فیزیکی رطوبت مواد شیمیایی و سایر عوامل مخرب طراحی و تولید می شوند.
این نوع کابل ها با افزودن یک لایه زره محافظ استحکام و دوام بالاتری نسبت به کابل های معمولی ارائه می دهند و به همین دلیل در محیط های صنعتی سخت و شرایط محیطی نامساعد کاربرد گسترده ای دارند.

در خرید کابل زره‌ دار توجه به قیمت یکی از عوامل مهم است اما باید به کیفیت و استانداردهای محصول نیز توجه ویژه‌ ای داشت. قیمت کابل‌ زره‌دار ممکن است بسته به جنس هادی ضخامت زره و نوع عایق متفاوت باشد.
انتخاب کابل با قیمت مناسب نباید به معنای کاهش کیفیت باشد؛ زیرا کابل‌ های بی‌ کیفیت ممکن است در شرایط سخت محیطی و مکانیکی دچار آسیب شوند و هزینه‌های بیشتری برای تعمیر و نگهداری به بار آورند.
بنابراین بررسی برند سابقه تولید و نظرات مشتریان می‌ تواند در انتخاب کابل زره‌ دار مناسب کمک‌کننده باشد.

در ادامه این مقاله برای انتخاب و خرید کابل بهتر به بررسی دقیق تر انواع کابل های برق زره دار اجزای تشکیل دهنده اصول عملکرد کاربردها استانداردها و نکات فنی مهم مرتبط با این کابل ها خواهیم پرداخت.

کابل برق زره دار چیست؟

کابل برق زره دار به کابل هایی اطلاق می شود که علاوه بر اجزای اصلی یک کابل برق استاندارد (هادی عایق و غلاف) دارای یک لایه محافظ اضافی به نام زره هستند.
این زره معمولاً از جنس فلزاتی مانند فولاد یا آلومینیوم بوده و به دور لایه های داخلی کابل پیچیده می شود. هدف اصلی زره حفاظت مکانیکی کابل در برابر ضربات فشار سایش کشش و نفوذ اجسام خارجی است.
علاوه بر حفاظت مکانیکی زره می تواند حفاظت الکترومغناطیسی و حفاظت در برابر جوندگان را نیز فراهم کند.

انواع کابل زره دار از نظر ولتاژ

کابل‌های زره‌دار از نظر ولتاژ به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که دو نوع رایج آن‌ها شامل کابل‌های 20 کیلوولت و 33 کیلوولت هستند.

1. کابل زره‌دار 20 کیلوولت: این نوع کابل‌ها معمولاً در سیستم‌های توزیع برق شهری و صنعتی استفاده می‌شوند. طراحی آن‌ها به‌گونه‌ای است که در برابر آسیب‌های مکانیکی و شرایط محیطی مقاوم باشند. این کابل‌ها می‌توانند در محیط‌های زیرزمینی و بیرونی به کار بروند.
2. کابل زره‌دار 33 کیلوولت: این کابل‌ها برای انتقال برق در مسافت‌ های طولانی‌ تر و در سیستم‌ های توزیع با ولتاژ بالاتر طراحی شده‌ اند.
   آن‌ ها معمولاً در ایستگاه‌ های برق و شبکه‌ های توزیع برق صنعتی استفاده می‌ شوند. کابل 33 کیلوولت نیز دارای زره‌ ای مقاوم هستند که از آن‌ ها در برابر ضربه و آسیب‌ های مکانیکی محافظت می‌ کند.

انواع کابل زره دار از نظر برند

در بازار کابل‌ های زره‌ دار برندهای مختلفی وجود دارند که هر کدام محصولات خاص خود را با کیفیت و ویژگی‌های متفاوت ارائه می‌ دهند. در زیر به برخی از برندهای معتبر تولیدکننده کابل زره‌ دار اشاره می‌ شود:

• خراسان
• یزد
• آرین ابهر
• متال

سیم و کابل ابهر به عنوان یکی از تولیدکنندگان معتبر در صنعت کابل‌ سازی محصولات متنوعی را ارائه می‌ دهد که کاربردهای گسترده‌ ای دارند.
این سیم و کابل‌ها به دلیل کیفیت بالا و استانداردهای بین‌المللی در صنایع مختلف مانند ساختمان انرژی و ارتباطات مورد استفاده قرار می‌گیرند.
سیم و کابل ابهر به عنوان یک تولیدکننده معتبر محصولات با کیفیت بالا و قیمت مناسب ارائه می‌دهد. در خرید سیم و کابل‌ ابهر توجه به استانداردها و نیازهای پروژه ضروری است. قیمت‌ ها معمولاً بسته به نوع اندازه و کاربرد متغیر است لذا مقایسه قیمت‌ ها توصیه می‌ شود.
این سیم و کابل‌ها  به خاطر کیفیت بالا و تطابق با استانداردهای بین‌المللی در حوزه‌های مختلفی از جمله ساختمان انرژی و ارتباطات به کار می‌روند

کاربردهای کابل برق زره دار در صنایع مختلف

کابل های برق زره دار به دلیل ویژگی های حفاظتی و استحکام بالا در صنایع مختلفی که نیاز به انتقال برق مطمئن و ایمن در شرایط سخت دارند کاربرد گسترده ای دارند. برخی از صنایع و کاربردهای کلیدی کابل های زره دار عبارتند از :

• • صنعت نفت و گاز : در صنایع نفت و گاز کابل های زره دار برای انتقال برق در تاسیسات حفاری پالایشگاه ها خطوط لوله و سکوهای نفتی استفاده می شوند.
    این کابل ها باید در برابر شرایط محیطی سخت مواد شیمیایی حرارت و ضربات مکانیکی مقاوم باشند. کابل های SWA و SSA به دلیل استحکام بالا و مقاومت در برابر شرایط سخت در این صنعت بسیار پرکاربرد هستند.
  • صنعت معدن : در معادن روباز و زیرزمینی کابل های زره دار برای تامین برق تجهیزات معدنی مانند ماشین آلات حفاری نوار نقاله ها پمپ ها و روشنایی استفاده می شوند. این کابل ها باید در برابر سایش ضربه رطوبت و مواد شیمیایی مقاوم باشند. کابل های SWA به دلیل حفاظت مکانیکی بسیار بالا انتخاب ایده آلی برای معادن هستند.
  • صنعت ساخت و ساز : در پروژه های ساختمانی بزرگ کابل های زره دار برای تامین برق موقت و دائم در سایت های ساختمانی تونل ها پل ها و زیرساخت های شهری استفاده می شوند.
    این کابل ها باید در برابر ضربه فشار و شرایط محیطی نامساعد مقاوم باشند. کابل های SSA و SWA به دلیل سهولت نصب و استحکام مناسب در صنعت ساخت و ساز کاربرد فراوانی دارند.
  • نیروگاه ها : در نیروگاه های حرارتی هسته ای بادی و خورشیدی کابل های زره دار برای انتقال برق از ژنراتورها به پست های برق و شبکه های توزیع استفاده می شوند.
    این کابل ها باید در برابر حرارت رطوبت و نویز الکترومغناطیسی مقاوم باشند. کابل های SWA SSA و SWB بر اساس نوع نیروگاه و شرایط محیطی در این صنعت استفاده می شوند.
  • صنعت پتروشیمی : در صنایع پتروشیمی کابل های زره دار برای انتقال برق در واحدهای تولید مواد شیمیایی خطوط لوله و تاسیسات ذخیره سازی استفاده می شوند.
    این کابل ها باید در برابر مواد شیمیایی خورنده حرارت و شرایط محیطی انفجاری مقاوم باشند. کابل های زره دار با غلاف خاص مقاوم در برابر مواد شیمیایی و کابل های SWA و SSA در این صنعت استفاده می شوند.
  • زیرساخت های شهری : در شبکه های توزیع برق شهری کابل های زره دار برای دفن مستقیم در زیر خاک عبور از تونل ها و کانال ها و تامین برق ساختمان ها و تاسیسات شهری استفاده می شوند.
    این کابل ها باید در برابر رطوبت ضربه و فشار خاک مقاوم باشند. کابل های SWA و SSA به دلیل دفن مستقیم و استحکام مناسب در زیرساخت های شهری بسیار پرکاربرد هستند.

انواع زره کابل برق و کاربردهای آنها

انواع مختلفی از زره برای کابل های برق زره دار وجود دارد که هر کدام ویژگی ها و کاربردهای خاص خود را دارند. انتخاب نوع زره مناسب به میزان حفاظت مکانیکی مورد نیاز شرایط محیطی و ملاحظات اقتصادی بستگی دارد. رایج ترین انواع زره کابل برق عبارتند از :

• زره سیم فولادی (SWA – Steel Wire Armor) : زره SWA از یک لایه سیم های فولادی گالوانیزه تشکیل شده است که به صورت مارپیچ به دور لایه میانی کابل پیچیده می شوند.
  این نوع زره حفاظت مکانیکی بسیار بالایی در برابر ضربه فشار و کشش فراهم می کند و برای دفن مستقیم در زیر خاک و کاربردهای سنگین صنعتی بسیار مناسب است. کابل های SWA در صنایع نفت و گاز معادن نیروگاه ها و زیرساخت های شهری کاربرد گسترده ای دارند.
• زره نوار فولادی (SSA – Steel Strip Armor) : زره SSA از یک یا دو لایه نوار فولادی گالوانیزه تشکیل شده است که به صورت طولی به دور لایه میانی کابل پیچیده می شوند.
  این نوع زره حفاظت مکانیکی متوسطی در برابر ضربه و فشار فراهم می کند و برای کاربردهایی که نیاز به انعطاف پذیری بیشتر کابل دارند مناسب تر است. کابل های SSA در تاسیسات صنعتی ساختمان ها و سیستم های توزیع برق استفاده می شوند.
• زره سیم آلومینیومی (AWA – Aluminum Wire Armor) : زره AWA مشابه زره SWA است با این تفاوت که از سیم های آلومینیومی به جای فولاد استفاده می شود. زره AWA وزن کمتری نسبت به زره SWA دارد و برای کاربردهایی که وزن کابل اهمیت دارد مانند نصب در ارتفاع یا مسافت های طولانی مناسب تر است.
  حفاظت مکانیکی زره AWA کمتر از SWA است اما همچنان حفاظت قابل قبولی در برابر ضربه و فشار فراهم می کند. کابل های AWA در سیستم های توزیع برق هوایی نیروگاه های بادی و انرژی خورشیدی کاربرد دارند.
• زره بافته سیمی (SWB – Steel Wire Braid) : زره SWB از یک لایه بافته سیمی فولادی تشکیل شده است که به دور لایه میانی کابل بافته می شود. این نوع زره حفاظت الکترومغناطیسی (EMC) بسیار خوبی فراهم می کند و برای کاربردهایی که کابل در معرض نویز الکترومغناطیسی قرار دارد مانند سیستم های کنترل و ابزار دقیق مناسب است. حفاظت مکانیکی زره SWB کمتر از SWA و SSA است اما همچنان حفاظت قابل قبولی در برابر سایش و ضربات سبک فراهم می کند.
• کابل های زره دار با غلاف سربی : در برخی کاربردهای خاص که کابل در معرض مواد شیمیایی خورنده یا رطوبت شدید قرار دارد از غلاف سربی به عنوان زره یا لایه محافظ استفاده می شود.
  غلاف سربی مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی و نفوذ رطوبت دارد و برای کاربردهای زیرزمینی در محیط های شیمیایی یا دریایی مناسب است.

اجزای اصلی کابل برق زره دار و اصول عملکرد آنها

کابل های برق زره دار از اجزای مختلفی تشکیل شده اند که هر کدام وظیفه خاصی را بر عهده دارند. درک عملکرد این اجزا برای انتخاب و استفاده صحیح از کابل های زره دار بسیار مهم است. اجزای اصلی یک کابل برق زره دار عبارتند از :

• هادی (Conductor) : هادی بخش اصلی کابل است که جریان الکتریکی را از خود عبور می دهد. هادی ها معمولاً از جنس مس یا آلومینیوم ساخته می شوند. انتخاب جنس هادی به عوامل مختلفی از جمله جریان نامی طول کابل و ملاحظات اقتصادی بستگی دارد.
  هادی های مسی به دلیل رسانایی الکتریکی بالاتر و مقاومت کمتر در برابر خوردگی در کاربردهای حساس تر و جریان های بالا ترجیح داده می شوند.
  هادی های آلومینیومی سبک تر و ارزان تر هستند و برای کاربردهایی با جریان کمتر و طول های بلند مناسب ترند.
• عایق (Insulation) : عایق ماده ای غیر رسانا است که هادی را احاطه کرده و از نشت جریان الکتریکی به بیرون و اتصال کوتاه بین هادی ها جلوگیری می کند. مواد عایقی مختلفی از جمله پلی اتیلن (PE) پلی وینیل کلراید (PVC) لاستیک اتیلن پروپیلن (EPR) و پلی اتیلن کراس لینک شده (XLPE) برای عایق کابل های زره دار استفاده می شوند. انتخاب نوع عایق به ولتاژ نامی کابل دمای کارکرد و شرایط محیطی بستگی دارد. XLPE به دلیل مقاومت حرارتی بالاتر و خواص الکتریکی بهتر در کابل های زره دار فشار قوی و کاربردهای صنعتی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.
• لایه میانی (Bedding) : لایه میانی یا بستر لایه ای محافظ بین عایق و زره است. این لایه معمولاً از مواد پلیمری مانند PVC یا لاستیک ساخته می شود و وظایف زیر را بر عهده دارد :
• جلوگیری از آسیب دیدن عایق توسط زره : لایه میانی سطح ناهموار زره را هموار می کند و از تماس مستقیم و آسیب رساندن زره به عایق جلوگیری می کند.
• توزیع یکنواخت فشار زره : لایه میانی فشار ناشی از زره را به طور یکنواخت بر روی عایق توزیع می کند و از تمرکز تنش و آسیب دیدن عایق جلوگیری می کند.
• افزایش انعطاف پذیری کابل : لایه میانی به انعطاف پذیری کلی کابل کمک می کند و نصب و خم کردن کابل را آسان تر می سازد.
• زره (Armor) : زره مهم ترین بخش کابل زره دار است که حفاظت مکانیکی اصلی را فراهم می کند. زره معمولاً از فلزاتی مانند فولاد یا آلومینیوم ساخته می شود و به شکل های مختلفی از جمله سیم های فولادی (Steel Wire Armor – SWA) نوارهای فولادی (Steel Strip Armor – SSA) و بافته های سیمی (Steel Wire Braid – SWB) به دور لایه میانی کابل پیچیده می شود.
  نوع زره بر اساس میزان حفاظت مکانیکی مورد نیاز و شرایط محیطی انتخاب می شود.
• غلاف بیرونی (Sheath/Jacket) : غلاف بیرونی لایه نهایی و محافظ کابل است که بر روی زره قرار می گیرد. غلاف بیرونی معمولاً از مواد پلیمری مانند PVC پلی اتیلن (PE) یا پلی یورتان (PU) ساخته می شود و وظایف زیر را انجام می دهد :
• حفاظت از زره در برابر خوردگی : غلاف بیرونی از زره فلزی در برابر رطوبت مواد شیمیایی و عوامل خورنده محیطی محافظت می کند.
• حفاظت مکانیکی ثانویه : غلاف بیرونی حفاظت مکانیکی اضافی در برابر سایش ضربه و عوامل محیطی فراهم می کند.
• عایق الکتریکی ثانویه : غلاف بیرونی عایق الکتریکی اضافی در برابر شوک الکتریکی فراهم می کند.
• شناسایی کابل : غلاف بیرونی می تواند رنگی باشد و اطلاعاتی مانند نوع کابل ولتاژ نامی و مشخصات سازنده را بر روی خود داشته باشد.

استانداردهای بین المللی کابل برق زره دار

استانداردهای بین المللی نقش مهمی در تضمین کیفیت ایمنی و عملکرد کابل های برق زره دار دارند. این استانداردها مشخصات فنی روش های آزمون و الزامات ایمنی کابل ها را تعیین می کنند. برخی از مهم ترین استانداردهای بین المللی مرتبط با کابل های برق زره دار عبارتند از :

• IEC ۶۰۵۰۲–۱ : این استاندارد بین المللی الزامات کابل های برق با عایق اکسترود شده برای ولتاژهای نامی از ۱ کیلوولت (Um = ۱.۲ کیلوولت) تا ۳۰ کیلوولت (Um = ۳۶ کیلوولت) را مشخص می کند و به طور گسترده در سراسر جهان مورد استفاده قرار می گیرد.
• IEC ۶۰۵۰۲–۲ : این استاندارد الزامات کابل های برق با عایق اکسترود شده برای ولتاژهای نامی از ۶ کیلوولت (Um = ۷.۲ کیلوولت) تا ۳۵ کیلوولت (Um = ۴۲ کیلوولت) را مشخص می کند و مکمل استاندارد IEC ۶۰۵۰۲-۱ است.
• BS ۵۴۶۷ : این استاندارد بریتانیایی الزامات کابل های برق با عایق XLPE یا PVC زره سیم فولادی و غلاف PVC را برای ولتاژهای نامی تا ۰.۶/۱ کیلوولت مشخص می کند و در بسیاری از کشورها به عنوان مرجع مورد استفاده قرار می گیرد.
• BS ۶۷۲۴ : این استاندارد بریتانیایی الزامات کابل های برق با عایق XLPE یا PVC زره سیم فولادی و غلاف LSZH (Low Smoke Zero Halogen) را برای ولتاژهای نامی تا ۰.۶/۱ کیلوولت مشخص می کند و برای کاربردهایی که ایمنی در برابر آتش و دود حائز اهمیت است مناسب است.
• UL ۱۵۶۹ : این استاندارد آمریکایی الزامات کابل های برق زره دار فلزی (MC Cable – Metal Clad Cable) را برای ولتاژهای نامی تا ۶۰۰ ولت مشخص می کند و در بازار آمریکای شمالی بسیار رایج است.

رعایت این استانداردها در طراحی تولید و نصب کابل های برق زره دار اطمینان از عملکرد ایمن و قابل اعتماد سیستم های الکتریکی را فراهم می کند.

تکنولوژی های پیشرفته در طراحی و تولید کابل برق زره دار

صنعت کابل سازی همواره در حال پیشرفت و نوآوری است و تکنولوژی های پیشرفته ای در طراحی و تولید کابل های برق زره دار به کار گرفته می شوند. برخی از این تکنولوژی ها عبارتند از :

• مواد عایقی پیشرفته : استفاده از مواد عایقی جدید با خواص الکتریکی و حرارتی بهبود یافته مانند پلی پروپیلن (PP) و لاستیک سیلیکون باعث افزایش طول عمر کاهش تلفات انرژی و بهبود عملکرد کابل های زره دار می شود.
• زره های سبک و مقاوم : توسعه زره های جدید از جنس آلیاژهای آلومینیوم پیشرفته و مواد کامپوزیتی باعث کاهش وزن کابل و افزایش مقاومت مکانیکی و خوردگی آن می شود. این زره ها به ویژه در کاربردهای هوایی و مسافت های طولانی بسیار مفید هستند.
• کابل های هوشمند زره دار : تعبیه سنسورها و سیستم های مانیتورینگ در کابل های زره دار امکان پایش پارامترهای کلیدی مانند دما جریان و تنش مکانیکی را فراهم می کند. این اطلاعات به منظور تشخیص زودهنگام عیوب بهینه سازی عملکرد و افزایش قابلیت اطمینان سیستم های الکتریکی استفاده می شوند.
• کابل های زره دار با قابلیت اطفا حریق (Flame Retardant) : تولید کابل های زره دار با استفاده از مواد غلاف و عایق مقاوم در برابر حریق و دود کم (LSZH) ایمنی سیستم های الکتریکی را در شرایط آتش سوزی افزایش می دهد و از گسترش آتش و تولید دود سمی جلوگیری می کند. این کابل ها به ویژه در ساختمان های عمومی بیمارستان ها و مراکز داده کاربرد دارند.
• کابل های زره دار انعطاف پذیر (Flexible Armored Cables) : توسعه کابل های زره دار با طراحی ویژه و استفاده از مواد انعطاف پذیر امکان نصب و استفاده از کابل ها را در فضاهای محدود و با مسیرهای پیچیده آسان تر می سازد. این کابل ها در رباتیک صنعتی تجهیزات متحرک و سیستم های اتوماسیون کاربرد دارند.

نکات فنی مهم در انتخاب و نصب کابل برق زره دار

انتخاب و نصب صحیح کابل برق زره دار برای اطمینان از عملکرد ایمن و طولانی مدت سیستم های الکتریکی بسیار حائز اهمیت است. در هنگام انتخاب و نصب کابل زره دار باید به نکات فنی زیر توجه کرد :

• انتخاب نوع زره مناسب : نوع زره باید بر اساس میزان حفاظت مکانیکی مورد نیاز شرایط محیطی (رطوبت مواد شیمیایی) و ملاحظات اقتصادی انتخاب شود.
  برای دفن مستقیم در خاک و کاربردهای سنگین صنعتی زره SWA مناسب تر است. برای کاربردهایی با انعطاف پذیری بیشتر زره SSA توصیه می شود. برای حفاظت الکترومغناطیسی زره SWB انتخاب مناسبی است.
• انتخاب جنس هادی و عایق مناسب : جنس هادی و عایق باید بر اساس جریان نامی ولتاژ نامی دمای کارکرد و شرایط محیطی انتخاب شود. هادی مسی برای جریان های بالا و کاربردهای حساس تر مناسب تر است. عایق XLPE برای ولتاژهای بالا و دماهای کارکرد بالاتر توصیه می شود.
• محاسبه جریان مجاز کابل : جریان