کابل آلومینیوم

استفاده از سیم و کابل آلومینیوم به عنوان مناسب ترین جایگزین کابل های مسی در چند سال اخیر برای صنایع تولید و توزیع برق رایج شده است . کابل آلومینومی در دو مدل کابل زمینی و کابل خودنگهدار در بازار داخلی عرضه می شود.

کابل آلومینیوم برای توزیع برق در ساختمان های مسکونی، خطوط انتقال نیرو، توزیع برق محلی و همچنین برای سیم کشی برق بعضی از هواپیماها استفاده می شود. سیم آلومینیوم به نسبت سیم های مسی مقاومت بیشتری دارند و خیلی از افراد فکر می کردند استفاده از کابل آلومینیومی به جای کابل مسی باعث افت ولتاژ و جریان برق و زیاد شدن دمای کابل شود.

اما این طرز فکر اشتباه بود و در زمان بسیار کمی استفاده از کابل آلومینیومی خودنگهدار برای صنعت برق رونق گرفت. در واقع اگر برای انتخاب سیم و کابل آلومینیومی هم استانداردهای ساخت آنها را در نظر بگیریم می توان جایگزین مناسبی را به جای کابل های مسی انتخاب کرد.

نکته بسیار مهمی که برای انتخاب کابل های آلومینیومی باید در نظر گرفت این است که سطح مقطع این کابل به نسبت کابل مسی باید بیشتر باشد. در ادامه مطلب به بررسی تفاوت های کابل آلومینیوم و کابل مسی می پردازیم.

کابل آلومینیومی یا مسی ؟

هنگام خرید کابل ممکن است بین کابل مسی و آلومینیوم دچار تردید شویم . دانستن تفاوت ها و مزایا و معایب هر کدام از این کابل ها می تواند به ما در هنگام خرید کمک کند .  

مهم ترین نکته برای انتخاب کابل آلومینیوم میزان مقاومت الکتریکی است که هر چه کمتر باشد مناسب تر و بهتر است و نکته دوم هم در نظر گرفتن قیمت و صرفه اقتصادی است، که از این بابت قیمت کابل خودنگهدار آلومینیوم یا کابل های زمینی آن در مقایسه با سیم های مسی بسیار کمتر است.

همچنین خطر سرقت کابل های آلومینیوم به نسبت کابل های مسی بسیار کمتر است و به راحتی می توان در محیط های مختلف از جمله تیرهای چراغ برق از آنها استفاده کرد.

کابل های آلومینیومی اگرچه مقاومت بیشتری دارند اما به نسبت فلز مس که این روزها بسیار گران قیمت شده ارزان تر و در دسترس تر هستند. در این بین فلز نقره هم مقاومت کمتری به نسبت آلومینیوم دارد، اما به دلیل قیمت گران به جز در موارد خاص تولید سیم و کابل کاربرد دیگری در این صنعت ندارد.

از لحاظ وزنی هم بین دو فلز آلومینیوم و مس، کابل های آلومینیوم بسیار سبک تر از کابل ها مس هستند . همین عامل هم در قیمت کلی کابل مفتولی آلومینیوم تاثیر گذار است. البته 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.

با تمام تفاسیر از آلومینیوم فقط برای کابل قدرت به صورت کابل زمینی یا کابل هوایی آلومینیومی 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.

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 در نهایت تفاوت چندانی با هم ندارند؛ به شرطی که آلیاژ هر دو استاندارد باشد.

البته استفاده از کابل های آلومینیوم معایب خاص خود را نیز دارد از جمله اینکه خطر آتش سوزی سیم های آلومینیوم به نسبت مسی بیشتر است همچنین در کابل های آلومینیومی هاب خودنگهدار تلفات بیشتری وجود دارد.

باید بدانید استفاده از آلومینیوم برای تولید کابل افشان آلومینیومی مناسب نیست؛ چرا که شکنندگی بالایی داشته و فقط برای تولید کابل مفتولی می توان از آن استفاده کرد. ضمن اینکه هزینه های تولید برای هر دو کابل مسی و آلومینیوم یکسان می باشد.

قیمت کابل آلومینیومی

همانطور که گفتیم این روزها با توجه به افزایش چشمگیر قیمت فلز مس، و در نظر گرفتن قیمت کابل آلومینیوم مفتولی، این کابل ها جایگزین مناسبی برای کابل های مسی هستند. در هنگام خرید کابل آلومینیوم باید نکاتی را در مقایسه با کابل های مسی در نظر بگیرید، از جمله:


سطح مقطع هادی آلومینیومی حدود ۱٫۶ به ازای طول، مقاومت و افت ولتاژ یکسان بیشتر از هادی مسی است.


چگالی فلز آلومینیوم به دلیل اینکه حدودا ۳۰% مس است،از نظر وزنی کمتر است. همین سبک بودن باعث راحتی در حمل و نقل و جابجایی این کابل ها می شود.

کابل آلومینیومی زمینی

ولتاژ نامی کابل آلومینیومی زمینی بین ۰٫۶ تا ۱ است. این کابل ها در تعداد رشته های دو، سه یا چهار عددی قابل تولید هستند.

کابل زمینی ۴ رشته خود دو مدل دارد: در مدل اول سطح مقطع هر چهار رشته با هم یکی است و در مدل دیگر که سه و نیم رشته ای است، سه رشته سطح مقطع یکسانی دارند و سطح مقطع رشته چهارم که نول است کمتر می باشد.

سیم و کابل آلومینیومی هم در مقاطع استاندارد و هم در سطح مقطع هایی متناسب با خواسته و نیاز مشتری قابل تولید هستند. شرکت سیم و کابل پارسا با سالها تجربه و انجام هزاران پروژه موفق در زمینه فروش کابل آلومینیوم در خدمت شماست.

از کابل زمینی آلومینیوم در پروژه های برق رسانی و توزیع نیرو با ولتاژ ضعیف استفاده فراوانی می شود.باید گفت قیمت کابل آلومینیوم برای معادل سازی با کابل مسی پس از افزایش ظرفیت باز هم از کابل افشان یا کابل مفتولی ارزان تر است.

دسته ای از کابل های آلومینیوم به نام سیم های آلومینیوم زره دار که تلفات دی الکتریک پایین اما مقاومت الکتریکی بالایی دارند، در شبکه های انتقال برق با تغییرات ناگهانی بار برای کاربری مسکونی یا صنعتی استفاده می شوند.

از کابل های آلومینیومی زره دار در خارج تاسیسات، به صورت دفن در زمین و در کل برای مکان هایی که امکان صدمه و ضربه فیزیکی وجود دارد استفاده فراوانی می شود. دلیل این امر هم مقاومت عایق XLPE به کار رفته در آن است که به نسبت عایق PVC مقاومت حرارتی بالاتری دارد.

هادی های آلومینیومی زره دار ضد آتش و شعله هستند و در برابر مواد نفتی و اشعه ماورا بنفش مقاومت خوبی دارند. از استانداردهای IEC60502-1 جهانی و ISIRIR3569-1 ایران برای ساختشان استفاده می شود.

کابل آلومینیوم فشار قوی

از کابل آلومینیومی فشار قوی برای انتقال جریان برق ( در سیستم هایی که ولتاژ اسمی بالاتر از ۳۰ 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 آلومینیوم می توان استفاده کرد، در صورت استفاده از آلومینیوم باید به سطح مقطع آن دقت داشته باید. کابل های فشار قوی را به صورت دفن شده در زمین و یا داخل کابل استفاده می کنند.

کابل آلومینیومی فشار قوی باید در برابر اشعه های مختلف از جمله اشعه ماورا بنفش، جانوران موذی و هیدروکربن ها مقاوم ، اشتعال ناپذیر و بدون هالوژن باشد.  

کابل آلومینیومی ۱۶*۴

کابل آلومینیوم ۱۶*۴ دارای ۴ رشته آلومینیومی و سطح مقطع ۱۶ میلی متر است که برای استفاده در خطوط انتقال برق فشار ضعیف با کابل سه فاز به صورت زمینی (۳ هادی برای فاز و یک هادی برای نول در نظر گرفته می شود) مناسب است.

از کابل آلومینیومی ۱۶*۴ برای انتقال برق در مسافت های کوتاه می توان استفاده کرد و تا حد زیادی پاسخگوی نیازها هست. لازم به ذکر است این کابل جایگزین خوبی برای کابل مسی ۱۰ است! از آنجا که قیمت کابل آلومینیوم ۱۶*۴ بسیار مناسب است این کابل، در گروه کابل های زمینی پرفروش قرار گرفته. عایق این کابل از XLPE یا PVC و روکش مناسبی از جنس PVC به دست می آید.

این کابل در برندهای مختلف سیم و کابل پاسارگاد ، سیمباف، مسین، صائب، مشهد و اختر تولید می شود. در جدول زیر اطلاعاتی از حداکثر میزان آمپراژ این کابل در طول مسیرهای مختلف را می گوییم.

کابل آلومینیومی خودنگهدار

دسته دیگری از کابل های آلومینیومی، کابل خودنگهدار است که به آنها کابل ABC هم گفته می شود. با توجه به اینکه قیمت کابل آلومینیومی خودنگهدار به نسبت کابل های مسی ارزان تر است، از این کابل ها در چند سال اخیر برای سیستم های برق رسانی تک فاز و سه فاز استفاده فراوانی شد.

البته باید گفت در بسیاری از کشورهای در حال توسعه برای شبکه های توزیع برق همچنان از هادی های لخت استفاده می کنند . این در حالی است که در کشورهای توسعه یافته به خصوص در چند دهه اخیر استفاده از کابل خودنگهدار آلومینیوم برای انتقال برق بسیار گسترده شده است.

از کابل های خودنگهدار آلومینیومی برای برق سه فاز و هم برای برق تک فاز می توان استفاده کرد. در صورت طراحی کابل خودنگهدار برای برق سه فاز از شش رشته هادی آلومینیومی و در صورت طراحی آن برای برق تک فاز یا از چهار رشته سیم و یا سه رشته بدون روشنایی استفاده می شود.

کابل آلومینیوم زره دار

این کابلها با یک محافظ آلومینیومی که همانند زره عمل می کنند ، تحت مراقبت بیشتری به نسبت سایرین قرار میگیرند . سوال اینجاست که زره در کدام قسمت قرار میگیرد ؟؟ این زره همچون قشری اطراف مفتول اصلی سیم را پوشش می دهند . جنس های مختلفی برای این زره موجود می باشد که کابل آلومینیوم زره دار مجهز به قشری از جنس نام برده شده است .

تمامی محیط های صنعتی مشابه یک دیگر نمی باشند ، در برخی از شرایط کارگاهی اوضاع بسیار خطیر و غیر قابل پیش بینی است ، ممکن است سیم آلومینیوم بر روی سطوح کشیده شود ، یا موادی با دمای بالا بر روی آن ریخته شود و خیلی شرایط احتمالی دیگر رخ دهد … بدین ترتیب تدابیری در ساختار کابلها صورت گرفته شده است که یکی از آن ها منجر به تولید کابل آلومینیوم زره دار شده.

کابل آلومینیوم زره دار

کابل های خود نگهدار را برای انتقال برق از پست های برق فرعی به سیستم های خانگی و صنعتی و کشاورزی می توان به کار برد. خرید کابل های آلومینیوم خود نگهدار هوایی و استفاده از آن معایبی را به همراه دارد. از جمله این معایب می توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • با قرار گیری کابل خودنگهدار آلومینیومی در مقابل آفتاب روکش خارجی بعد از مدتی دچار پوسیدگی می شود. البته اگر هنگام خرید کابل آلومینیوم خودنگهدار برای ارزان تر شدن قیمت کابل آلومینیومی نخواهیم از سطح مقطع کوچکتری استفاده کنیم این مشکل کمتر می شود.
  • در برخی موارد هزینه نصب کابل از هزینه نهایی پرداختی برای خود کابل گرانتر است؛ به خصوص در مناطق کوهستانی.
  • کابل خودنگهدار به دلیل داشتن نگهدارنده در غلافشان به نسبت سایر کابل های آلومینیوم سنگین تر هستند و دهانه کوتاه تر و قطب تری دارند.

اما در کل به نسبت کابل زمینی مزایای خاص خود را هم دارند، از جمله:

  • ایمنی بیشتر این کابل ها
  • مرتب و تمیز بودن بیشتر، امکان پنهان سازی کابل ها در بعضی معابر به راحتی وجود دارد.
  • احتمال دزدی و سرقت کمتر کابل ها
  • کاهش هزینه شاخه زنی برای مناطق مشجر
  • کاهش خطرات آتش سوزی و تلفات حیوانات و محیط زیست
  • ایمنی بیشتر و امکان استفاده در معابر با عرض کم
  • زمان نصب و راه اندازی کمتر

برای مشخص کردن نوع و سایز کابل خودنگهدار آلومینیوم از فرمول خاصی استفاده می کنند.در این فرمول در نظر گرفتن سطح مقطع فاز ، سطح مقطع نول ، سطح مقطع روشنایی و سطح مقطع نگهدارنده به عنوان عوامل تعیین کننده برای سایز کابل خودنگهدار آلومینیومی در نظر گرفته می شود.

لازم به ذکر است تمامی رشته سیم های مورد استفاده در کابل خود نگهدار با عایق XLPE ( پلی اتیلن ) عایق می شود و بعد از اکسترود شدن در اتاق بخار مخصوص در دما و فشار بخار بالا کراسلینک می شود.

عمل کراسلینک کردن کابل های خودنگهدار آلومینیوم باعث بهبود عملکرد کلی کابل و خواص الکتریکی و مکانیکی آن می شود. همچنین استحکام کابل در برابر اشعه فرابنفش را نیز افزایش می دهد. در کابل های خودنگهدار آلومینیومی رشته نگهدارنده وطیفه تحمل نیروهای مکانیکی را دارد.

برای ساخت کابل های خود نگهدار آلومینیومی باید نکاتی از قبیل : شناسایی فاز که به این منظور در امتداد طول هر فاز بین ۲ تا ۴ عدد برآمدگی وجود دارد ، مواد استفاده شده در عایق کابل باید از پلی اتیلن مخصوص سیاه رنگ مقاوم در برابر تغییرات جوی باشد .

استفاده از مفصل و اتصالات نگهدارنده در طول کابل مجاز نیست مگر اینکه اتصال در میله یا سیم اصلی و قبل از کابل کشی نهایی انجام شود . نگهدارنده باید به صورت دایره ای شکل باشد و علامت های مخصوص کارخانه تولیدی روی کابل خود نگهدار آلومینیومی درج شده باشد.

کابل هوایی آلومینیومی

یک نمونه از کابل های برق آلومینیوم ؛ کابل هوایی آلومینیومی هست. این کابل ها در فضاهای بیرونی مانند دکل و تیر برق کاربرد فراوانی دارند. کابل هوایی آلومینیوم 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 آلومینیوم آنیل نشده با طول تاب 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 لحاظ 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.