کابل نسوز چیست؟ معرفی انواع کابل نسوز + کاربردها

آتش‌سوزی یکی از خطراتی است که احتمال بروز آن در محیط‌های مختلف وجود دارد؛ به همین منظور تلاش می‌شود تا در محیط‌هایی که احتمال آتش‌سوزی بالا است، از انواع سیم و کابل‌هایی استفاده شود که در برابر حرارت و آتش مقاومت بالایی داشته باشند. کابل نسوز یکی از تجهیزات الکتریکی پرکاربرد است که به دلیل مقاومت در برابر حرارت، آتش و حریق در بسیاری از محیط‌های صنعتی به منظور انتقال جریان الکتریکی به کار گرفته می‌شود. این کابل‌ها در انواع مختلف با ویژگی‌ها و کاربردهای متفاوت وجود دارند که آشنایی با آن‌ها در زمان انتخاب بهترین نوع کابل نسوز از اهمیت زیادی برخوردار است.

کابل نسوز چیست؟

زمانی که از کابل نسوز صحبت می‌شود، تصور بر این است که این کابل‌ها به هیچ عنوان آتش نگرفته و نمی‌سوزند. در مورد کابل نسوز که به نام کابل ضد حریق نیز شناخته می‌شود باید گفت که این کابل‌ها در برابر آتش، حرارت و حریق مقاومت بالایی داشته و می‌توانند یک دمای مشخص را در برخورد با شعله‌های آتش برای یک مدت زمان معین تحمل نمایند. در واقع این کابل‌ها در زمان آتش‌سوزی مقاومت بالایی داشته و دیرتر آتش می‌گیرند.

اجزای تشکیل دهنده کابل نسوز

در مورد کابل‌های نسوز باید به این موضوع اشاره کرد که این کابل‌ها بر اساس یک سری استانداردهای مشخص طراحی و تولید می‌شوند تا در محیط‌های مختلف مقاومت خوبی در برابر حرارت و آتش داشته باشند. کابل‌های نسوز از اجزای زیر تشکیل شده‌اند:

هادی یا رسانا: به طور معمول از مس خالص آنیل شده برای ساخت رسانا در کابل نسوز استفاده می‌شود. زیرا مس هدایت الکتریکی بالایی داشته و همچنین از مقاومت بالایی در برابر حریق برخوردار است.
سد حرارتی: در زیر رسانا در کابل‌های نسوز سد حرارتی به شکل حلقه قرار دارد که دور هادی را گرفته و از تحمل دمایی بسیاری بالایی برخوردار است.
عایق: در کابل‌های نسوز از عایق‌های PVC خبری نبوده و از عایق LSZH (Low Smoke Zero Halogen) استفاده می‌شود که در برابر حریق مقاوم بوده و به دلیل صفر بودن میزان هالوژن در آن، در هنگام سوختن دود خطرناک و سمی تولید نمی‌کند.

انواع کابل نسوز

همانطور که گفته شده کابل‌های نسوز به عنوان یکی از پرکاربردترین انواع کابل برق در محیط‌های صنعتی، در انواع مختلفی وجود دارند. کابل‌های نسوز را می‌توان در دو دسته کلی کابل نسوز ساده و کابل نسوز شیلددار تقسیم‌بندی کرد.

1- کابل نسوز ساده
کابل سیلیکونی یا کابل نسوز ساده یکی از انواع کابل است که بین منفی 60 تا مثبت 250 درجه سانتیگراد دما مقاومت دارد. همانطور که مشخص است از سیلیکون در عایق این نوع کابل استفاده می‌شود. ولتاژ نامی در کابل نسوز ساده در محدوده 300 تا 500 ولت قرار دارد. در صورتی که از فایبرگلاس برای عایق این کابل‌ها استفاده شود، مقاومت دمایی و همچنین مقاومت الکتریکی آن‌ها به میزان قابل توجهی افزایش پیدا می‌کند.

کابل‌های نسوز ساده را بر اساس کاربرد می‌توان در انواع زیر تقسیم‌بندی کرد:

کابل نسوز کنترل
کابل نسوز قدرت
کابل نسوز فشار قوی
کابل نسوز ابزار دقیق
کابل نسوز اعلام حریق
کابل نسوز دو روکش بافت
کابل نسوز جرقه‌زن
2- کابل حریق شیلددار
کابل نسوز شیلدار یکی از انواع کابل نسوز به حساب می‌آید که در صنایع مختلف به عنوان یکی از پرکاربردترین انواع کابل شناخته می‌شود. در مورد کابل نسوز شیلد دار باید گفت که این کابل‌ها از یک یا چند عایق به همراه لایه محافظ داخلی تشکیل می‌شوند. کابل شیلددار از یک هادی تشکیل شده که این هادی توسط یک لایه رسانا محصور شده است.

هدف استفاده از شیلد در کابل‌های ضد حریق یا نسوز این است که شیلد در این نوع کابل وظیفه دارد که از اطلاعات کابل‌ها در برابر انواع تداخلات الکتریکی و مکانیکی محافظت کند. در ساخت شیلد از مواد مختلفی استفاده می‌شود که می‌توان از آلومینیوم به عنوان متداول‌ترین ماده نام برد. البته برای ساخت کابل جهت استفاده در صنایع با امواج الکترومغناطیسی بسیار بالا از مس برای ساخت شیلد استفاده می‌شود. به طور کلی در ساخت شیلد در کابل نسوز شیلدار از سیم مسی قلع‌ اندود، سیم مس، سیم آلومینیوم با روکش مس، سیم آلومینیوم، سیم فسفر برنز، سیم نقره، سیم مسی نقره اندود، سیم طلا، سیم مسی طلا اندود و سیم استیل و گالوانیزه استفاده می‌شود.

کابل‌های نسوز شیلد دار را از نظر نوع شیلد می‌توان در انواع زیر تقسیم‌بندی کرد:

کابل نسوز شیلدار بافت فلزی: نوع پیچش شیلد به صورت گیس بافت است و به همین دلیل از انعطاف‌پذیری بالایی برخوردار بوده و به راحتی پاره نخواهد شد.
کابل نسوز شیلددار فویلی: در ساخت آن از دو یا سه لایه بافت به صورت فویلی به دور کابل استفاده می‌شود که پوشش حداکثری ایجاد می‌کند.
کابل نسوز شیلد دار مارپیچ: نوع پیچش شیلد در آن به صورت مارپیچ است.
کابل نسوز شیلددار نواری: پوشش 100 درصدی ایجاد کرده و انرژی الکتریسیته ساکن ایجاد شده توسط امواج الکترومغناطیس را دفع می‌کند.
کابل نسوز شیلددار ترکیبی: ترکیبی از روش‌های قبلی است و در آن شیلد با بافت تراکم پایین و خیلی نارک به دور کابل به روش شیلد نواری پیچیده شده است.
یکی از معیارهای مهم دسته‌بندی انواع این کابل، درجه حرارتی است که می‌توانند تحمل کنند. از نظر دمای قابل تحمل کابل نسوز به دو دسته 200 درجه و 800 درجه تقسیم‌بندی می‌شود. کابل‌های 200 درجه در مقایسه با 800 درجه کاربرد و کارایی بیشتری دارند.

مزایای کابل نسوز چیست؟

کابل‌های نسوز به دلیل مقاومت بالایی که در برابر حریق و حرارت دارند بهترین گزینه برای استفاده در محیط‌های صنعتی و محیط‌هایی هستند که درجه حرارت در آن‌ها بالا است. مزایای مختلف کابل نسوز باعث شده که این نوع کابل از کاربرد وسیعی برخوردار باشد. از مهم‌ترین مزایای کابل نسوز می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

1- انعطاف پذیری
یکی از مهم‌ترین مزایای کابل‌های نسوز، انعطاف‌پذیری بالای آن‌ها است. با توجه به استفاده از مس به عنوان هادی و همچنین استفاده از سیلیکون به عنوان عایق، این سیم‌ها از انعطاف‌پذیری بالایی برخوردار بوده و می‌توان از آن در شرایط مختلف به راحتی استفاده کرد. این ویژگی باعث شده که از کابل‌های نسوز بتوان به راحتی در فضاهای تنگ مانند جعبه‌ها، سازه‌ها و سایر دستگاه‌های فعال استفاده کرد. همچنین انعطاف‌پذیری بالای کابل‌های نسوز باعث شده که امکان استفاده از آن‌ها در شرایط آب و هوایی مختلف فراهم باشد.

2- مقاومت حرارتی بالا
اصلی‌ترین و مهم‌ترین ویژگی و مزیت کابل‌های نسوز مقاومت بالای آن‌ها در برابر حرارت است. نوع ساختار و طراحی کابل نسوز باعث شده که محدوده دمای استاندارد آن‌ها بین منفی 60 تا 200 درجه سانتیگراد باشد. این ویژگی باعث شده که بتوان از کابل‌های نسوز در شرایط دمایی مختلف به راحتی و بدون نگرانی از وارد شدن آسیب استفاده کرد.

3- مقاومت در برابر آب و هوا و اشعه UV
یکی از مهم‌ترین مزیت‌های کابل نسوز که از روکش و عایق سیلیکونی برخوردار است، مقاومت در برابر شرایط و تغییرات آب و هوایی و همچنین اشعه UV است. سیلیکون در این شرایط می‌تواند به راحتی خواص خود را حفظ کرده و در برابر ترک خوردن و خراب شدن مقاومت کند.

4- مقاومت شیمیایی
یکی از ویژگی‌های سیلیکون به عنوان ماده به کار رفته در ساخت عایق کابل‌های نسوز این است که می‌تواند در برابر اسیدها، بازها، سوخت‌ها، جلا‌ها و مواد شیمیایی مقاومت کند. این ماده می‌تواند در صورت تماس با این مواد شیمیایی در محیط‌‌های صنعتی مختلف یکپارچگی خود را حفظ کرده و دچار آسیب نشود.

5- مقاومت در برابر سایش
سایش یکی از عوامل فیزیکی است که می‌تواند آسیب جدی به کابل‌ها وارد کند؛ اما جنس سیلیکونی عایق کابل نسوز در برابر سایش مقاوم بوده و احتمال وارد شدن آسیب به آن در اثر سایش به میزان قابل توجهی کم است.

6- دوام طولانی مدت
در صورتی که عایق کابل سیلیکونی به شکل صحیح فرموله شده باشد، می‌توان انعطاف‌پذیری، استحکام دی الکتریکی و سایر خصوصیات کلیدی خود را برای مدت زمان بسیار طولانی حفظ کرده و برای سال‌های متمادی با قابلیت اعتماد و اطمینان بالا مورد استفاده قرار بگیرد.

7- انتشار دود کم
یکی از ویژگی‌های کابل نسوز این است که در صورتی که آتش گرفته و بسوزد، در مقایسه با سایر موادی که به عنوان عایق کابل استفاده می‌شوند، دود کمتری تولید می‌کند. این موضوع در زمان آتش‌سوزی از اهمیت زیادی برخوردار بوده و باعث ایجاد محدودیت دید در محیط نمی‌شود.

8- قدرت دی الکتریک
یکی دیگر از مزایای انواع کابل نسوز، قدرت یا استحکام دی الکتریک بالای آن است؛ منظور از استحکام دی الکتریک این است که کابل توانایی تحمل ولتاژ بالا بدون خرابی الکتریکی را دارد. این موضوع اجازه می‌دهد که بتوان ضخامت عایق را نازک‌تر کرده و قطر کابل کاهش پیدا کند.

کاربردهای کابل نسوز چیست؟

همانطور که اشاره شد، کابل‌های نسوز یکی از پرکاربردترین نوع کابل به منظور انتقال جریان الکتریکی هستند که در محیط‌های مختلف صنعتی به کار گرفته می‌شوند. از مهم‌ترین کاربردهای کابل نسوز می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

سیستم توزیع برق صنعتی در محیط‌های گرم مانند کارخانه‌های فولاد، پالایشگاه‌ها، کارخانجات مواد شیمیایی و سایر محیط‌های صنعتی دارای دمای بالای 150 درجه سانتیگراد
سیم‌کشی داخل کوره‌های پخت و سایر تجهیزات دارای دمای بالا
سیم‌کشی‌ محیط‌هایی مانند معادن، سکوهای دریایی، تونل‌ها و… با احتمال آتش‌سوزی بالا
سیم‌کشی دکل‌ها، تجهیزات و صنایع پتروشیمی، نفت و گاز به دلیل مقاومت در برابر مواد شیمیایی
استفاده در صنایع خودروسازی و کشتی‌سازی به دلیل انعطاف‌پذیری بالا و مقاومت در برابر آسیب‌های فیزیکی
صنایع هوافضا و هواپیماسازی به دلیل مقاومت و حفظ ساختار در شرایط تغییر فشار و دما
صنایع ذوب آهن و فولاد به دلیل مقاومت بالا در برابر تماس با مواد خورنده و حرارت بالا
صنایع پزشکی و تجهیزات مربوطه به دلیل قابلیت استریل‌سازی و نفوذناپذیری و برخورداری از خاصیت ضد باکتری و رشد قارچ
سیستم‌های اطفاء حریق در اماکن عمومی و سربسته مانند بیمارستان‌ها و مراکز درمانی، مراکز آموزشی، مراکز تجاری و خرید، مجتمع‌های مسکونی، کارخانجات و محیط‌های تولیدی، قطارهای برقی، تونل مترو و… به دلیل عدم انتشار دود و گازهای سمی و همچنین عدم انتشار شعله
به طور کلی در مورد کاربردهای کابل نسوز باید به این موضوع اشاره کرد که از این نوع کابل می‌توان در محیط‌هایی که احتمال آتش‌سوزی زیاد است، استفاده کرد. زیرا مقاومت بالای این نوع کابل در برابر حرارت باعث می‌شود که گسترش آتش‌سوزی و انتشار شعله به میزان چشمگیری کاهش پیدا کند.

معایب کابل نسوز چیست؟

همانطور که اشاره شد، کابل‌های نسوز به دلیل برخورداری از مزایای متنوع، کاربرد گسترده‌ای در محیط‌های صنعتی مختلف دارند؛ با این حال کابل نسوز از یک سری معایب و محدودیت‌های نیز برخوردار است که اطلاع از آن‌ها اهمیت زیادی دارد. از مهم‌ترین معایب کابل‌های نسوز می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.

1- هزینه بالا
نوع متریال به کار رفته در ساخت و تولید کابل نسوز شامل مس و سیلیکون به عنوان رسانا و عایق، باعث شده که قیمت این نوع کابل در مقایسه با سایر انواع کابل بالاتر باشد. همچنین هزینه نصب کابل‌های نسوز نیز در مقایسه با سایر کابل‌ها بالاتر است؛ به همین دلیل یکی از معایب کابل نسوز در مقایسه با سایر کابل‌ها، هزینه بالای استفاده از آن به حساب می‌آید.

2- سیم سنج محدود
در مورد کابل نسوز باید به این موضوع اشاره کرد که این کابل‌ها در حال حاضر در اندازه‌های کوچک‌تر تا حدود 0.4 AWG به صورت تجاری در دسترس هستند. در حال حاضر کابل‌های دارای مقطع بزرگ‌تر از 1000 کیلو سانتی‌متر از سوی تولید کنندگان تولید نمی‌شوند. همین موضوع باعث ایجاد محدودیت کاربرد این نوع کابل شده است.

3- پایانه‌های پیچیده
به منظور ایجاد پایانه‌ها و اتصالات قابل اعتماد و مقاوم در برابر نفوذ آب با استفاده از سیم سیلیکونی، به لوگ و کانکتورهای دارای طراحی مخصوص نیاز است. این لوازم در مقایسه با پایانه‌هایی که برای سایر انواع کابل استفاده می‌شوند، هزینه بیشتری دارند.

4- حساسیت به خوردگی مس
در صورتی که هادی کابل نسوز از جنس مس باشد، عایق سیلیکونی در مقایسه با سایر عایق‌ها از هادی مسی محافظت کمتری انجام می‌دهد. همین موضوع منجر به خوردگی مس به مرور زمان در اثر مواجهه با ترکیبات اسیدی، گوگرد و… می‌شود.

5- شکنندگی در سرمای شدید
کابل نسوز در دمای معمولی از انعطاف‌پذیری بالایی برخوردار است، هر چه دما کاهش پیدا کند انعطاف‌پذیری آن کمتر می‌شود. به همین دلیل شکنندگی کابل‌های نسوز در سرمای شدید افزایش پیدا می‌کند.

6- مقاومت سایشی محدود
یکی از معایب کابل نسوز این است که در برابر سایش و خراش حساسیت بالایی دارند. به همین دلیل در زمان نصب و جابجایی احتمال وارد شدن آسیب به این نوع کابل در اثر خراش و سایش وجود دارد.

7- مضر برای محیط زیست
سیلیکون به کار رفته در تولید عایق کابل‌های نسوز غیر قابل بازیافت است. به همین دلیل این نوع از کابل‌ها برای محیط زیست مضر بوده و می‌توانند باعث آلودگی آن شوند.

منبع :آرتا الکتربک