سیم برق یکی از اجزا تشکیل دهنده مدارهای برقی است که به عنوان بستر عبور جریان های الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. شاید برای شما نیز جالب باشد که خانواده بزرگ سیم برق از ده ها محصول متنوع تشکیل می‌شود که هر یک از آن ها کاربری متفاوتی با دیگری دارد. محل مصرف و شرایط محیطی، نیاز به انعطاف پذیری و کاربری های گوناگون سبب تفاوت در تولید سیم برق با ساختار های گوناگون می‌شود. استفاده از عبارت “سیم” یک واژه عمومی است که به محصولاتی گفته می‌شود که از یک هادی مسی یا آلومینیومی تشکیل شده باشد. سیم می‌تواند از نوع روکش دار یا بدون روکش باشد که به نمونه های بدون روکش آن ها سیم لخت نیز گفته می‌شود. اگر قصد شناختن انواع سیم برق موجود در بازار را دارید پیشنهاد می‌شود این مقاله را تا انتها دنبال کنید. ما تلاش نموده ایم تا مجموعه ای کامل از سیم های برق بازار را در قالب یک مقاله با توضیحات جامع برای مخاطبینمان گردآوری کنیم.
سیم برق چیست؟
سیم برق (Electrical Wire) به بستر عبور جریان های الکتریکی از نقطه ای به نقطه دیگر گفته می‌شود که از یک هادی رسانا (معمولا مسی یا آلومینیومی) به صورت عایق دار یا بدون عایق تشکیل شده است. خوب است بدانید که برخی به اشتباه از عبارت روکش به عنوان لایه حفاظتی سیم ها استفاده می‌کنند که عبارت درست آن عایق است. تولید سیم های برق با کاربری های گوناگون و اهداف از پیش تعیین شده توسط تولید کنندگان صورت می‌پذیرد که با توجه به کاربری و محل مصرف، ولتاژ مورد نیاز، دما و … با ساختار های گوناگونی ساخته می‌شوند. به طور کلی سیم های برق با هادی های مفتول، نیمه افشان و افشان تولید می‌شود که هادی سیم های مفتول از یک مفتول واحد، نیمه افشان از چند مفتول و افشان از چند تار مسی ساخته شده است. تفاوت این هادی ها با یکدیگر در مرحله اول میزان انعطاف پذیری است که با بالا رفتن سطح مقطع سیم در حالت مفتولی عملاً انعطاف پذیری آن تا حد زیادی غیر ممکن می‌شود. تولید کنندگان سیم و کابل به جهت حل این مشکل با تبدیل تک رشته مفتول به چند مفتول یا چند تار مسی زاویه خمش کابل ها را افزایش می‌دهند. البته عوامل دیگری نظیر مقاومت هیسترزیس در عبور الکترون ها سبب اجبار در تولید کابل های نیمه افشان و افشان می‌شود که موضوع بحث ما نیست.
انواع سیم برق
همانطور که پیش تر ذکر شد تنوع بسیار زیادی در زمینه انواع سیم برق وجود دارد اما به طور کلی سیم های برق به دو گروه عایق دار و بدون عایق تقسیم می‌شوند که ساختار عموم موارد زیر را سیم هایی با هادی و عایق تشکیل می‌دهد. هادی سیم برق می‌تواند از جنس فلزاتی نظیر طلا، نقره، برنز و … باشد اما رایج ترین آن مس و آلومینیوم است که به دلیل خواص مولکولی عالی، فراوانی، رسانایی بالا و قیمت اقتصادی به عنوان دو فلز شناخته شده در دنیا از آن ها استفاده می‌شود. عایق ها نیز با توجه به خواص الکتریکی گوناگون و عکس العمل آن ها در برابر جریان برق، دمای محیط و … با پلیمر های گوناگونی استفاده می‌شوند. رایج ترین عایق که به جهت استفاده در سیم های برق ساختمانی از آن ها استفاده می‌شود PVC است که به دلیل قیمت ارزان، خاصیت خود خاموش کنندگی، انعطاف پذیری، بازیافت و ده ها پارامتر دیگر به عنوان یکی از عایق های محبوب سیم و کابل مورد استفاده قرار می‌گیرد.
انواع سیم برق عبارت است از:
سیم روکش دار:
- سیم برق افشان
- سیم برق زمینی
- سیم نسوز سیلیکونی
- سیم دو روکش فایبرگلاس
- سیم نایلون
- سیم رانژه
سیم بدون روکش:
- سیم لخت مسی
- سیم لخت آلومینیومی
- سیم مینک
سیم برق ساختمانی
سیم برق ساختمانی به خانواده ای از سیم ها گفته می‌شود که ساختار تشکیل دهنده آن ها را هادی مسی و عایق PVC تشکیل داده است. این سیم ها به جهت انجام برق کشی ها و سیم کشی مدارهای پریزهای برق، کلید ها، سنسور و دتکتور، برق ورودی واحد و قسمت تامین جریان آیفون های تصویری مورد استفاده قرار می‌گیرد. سیم برق ساختمانی مطابق با استاندارد با رنگبندی های گوناگون قرمز، مشکی، آبی، قهوه ای، زرد، سبز، خاکستری و ارت تولید می‌شوند که تکنسین های برق بر اساس استاندارد هایی نظیر IEC یا مقررات ملی ساختمان از این رنگ ها به جهت فاز، نول، ارت یا ارتباط بین کلید ها استفاده می‌نمایند. به عنوان مثال بر اساس استاندارد از رنگ آبی به جهت نول در مدار ها استفاده می‌شود. سیم برق ساختمانی خود به سه دسته افشان، نیمه افشان و مفتول تقسیم بندی می‌شوند.
سیم برق افشان
سیم برق افشان ساختمانی (Stranded Copper Wire) به پرفروش ترین خانواده سیم های برق گفته می‌شود که به دلیل بهره مندی از هادی افشان کلاس 5 به عنوان یک گزینه محبوب تکنسین های برق همواره در سیم کشی های برق ساختمانی از آن استفاده می‌شود. هادی این سیم از تارهای نازک شده مسی تشکیل می‌شود که زاویه خمش و نرمی زیادی به آن می‌بخشد. انعطاف پذیری بسیار بالای این سیم ها سبب می‌شود تا انجام عملیات سیم کشی با سرعت بالاتر و سهولت بیشتری انجام پذیرد. رنج ولتاژ این دسته از سیم ها معمولاً از مقطع 0.5 تا 1 میلی متر مربع 300/500 ولت و از سیم 1/5 تا 300 میلی متر مربع معادل 450/750 ولت می‌باشد. این محصولات معمولاً بصورت باز یا کلاف 100 متری توسط تولید کنندگان به بازار عرضه می‌شوند.
سیم برق نیمه افشان
سیم برق نیمه افشان خانواده دیگری از سیم های برق ساختمانی با هادی مسی است که ساختار رسانای آن را تعدادی مفتول گرد شده در کنار یکدیگر تشکیل می‌دهد. تعداد مفتول ها و ضخامت آن ها توسط تولید کننده از استاندارد معینی تبعیت می‌کند. این تعداد می‌تواند 7، 19، 37، 61 باشد که بسته به ضخامت سطح مقطع سیم می‌تواند متغیر باشد. به عنوان مثال سیم برق های نیمه افشان سایز 16، 25 و 35 میلی متر مربع از تعداد 7 مفتول مسی با قطرهای مختلف در قسمت هادی آن ها استفاده شده است. این دسته از سیم ها به دلیل فاصله کمتر در میان هادی ها در مقایسه با نمونه افشان، عملکرد بهتری در زمینه انتقال جریان های الکتریکی دارند. یکی از معایب این سیم ها انعطاف پذیری کمتر و سختی کار در هنگام سیم کشی است که سبب می‌شود بسیاری از افراد از نمونه های افشان به عنوان جایگزین سیم های نیمه افشان استفاده کنند. روکش این دسته از سیم ها معمولاً از جنس PVC می‌باشد.
سیم برق مفتول
سیم برق مفتول (Solid Wire) به گروهی از سیم های برق ساختمانی گفته می‌شود که ساختار هادی آن را یک عدد مفتول مسی با ضخامت های گوناگون با توجه به سطح مقطع سیم تشکیل می‌دهد. این سیم ها عملکرد خوبی در زمینه انتقال جریان های الکتریکی دارند و به عنوان یک استاندارد در سراسر دنیا از آن ها استفاده می‌شود. سیم مفتول ساختمانی عموماً با عایق PVC ساخته می‌شود. از جمله مزیت های این گروه از سیم ها را می‌توان به ظرفیت جریان بهتر و اتصال کامل هادی به ترمینال ها دانست. در مقابل سیم های افشان که از انعطاف پذیری بالاتری برخوردارند ممکن است بخش هایی از مس توسط تکنسین برق به خوبی به ترمینال ها متصل نشود. در واقع اتصال سیم های افشان به یک ترمینال پیچی سبب می‌شود تا بخش هایی از تارهای مسی از زیر پیچ جدا شود و اتصال استانداردی را در اتصالات رقم نزد. به همین سبب تمامی استانداردها تکنسین را موظف می‌کند تا از سر سیم به جهت انجام اتصالات استفاده نمایند. این سیم ها از نظر رنج ولتاژ همانند سیم های افشان و نیمه افشان عمل می‌کند و تفاوتی با آن ها ندارد.
سیم نسوز
سیم برق مقاوم در برابر حریق و آتش سوزی (Fire Resistant Wire) که به اشتباه به آن”سیم نسوز” نیز گفته می‌شود، گروهی از سیم های برق با هادی مسی هستند که قادرند به وسیله عایق یا ساختار خاصی که در آن قرار گرفته، در برابر حریق و آتش سوزی تا مدت زمانی معین مقاومت نمایند. سیم های مقاوم در برابر حریق معمولاً از عایق سیلیکون رابر به جهت حفاظت هادی در برابر حرارت استفاده می‌نمایند. از جمله ویژگی های این دسته از سیم ها مقاومت بالا در برابر حرارت است که امکان استفاده از آن را در محیط هایی تا دمای +200 درجه سانتی گراد امکان پذیر می‌نماید. سیم های نسوز سیلیکونی معمولاً از ویژگی هایی نظیر جلوگیری از تولید دود و عدم انتشار آتش برخوردار هستند. استفاده از این سیم ها در سیم کشی های ساختمانی، محیط های گرم نظیر ذوب آهن ها و صنایع فولاد، صنایع نظامی و هواپیمایی بسیار رایج است. خانواده دیگری از این سیم ها وجود دارد که علاوه بر برخورداری از عایق سیلیکونی، یک پوشش بافته شده از جنس فایبرپلاس بر روی عایق قرار دارد که به سبب استفاده از این لایه دمای حفاظت سیم به 300 درجه افزایش می‌یابد. با توجه به موارد ذکر شده انواع سیم برق نسوز به دو خانواده تقسیم می‌شود.
سیم سیلیکونی
سیم مقاوم در برابر حرارت با عایق Silicon Robber به سیم هایی با هادی مسی گفته می‌شود که در صورت قرار گرفتن در معرض حرارت تا دمای 200 درجه سانتی گراد، اختلالی در عملکرد سیم ایجاد نمی‌شود. تولید کنندگان به جهت استحکام بخشی به هادی مسی ، افزایش طول عمر و مقاومت بالای آن در برابر اکسیداسیون، روکشی از قلع را بر روی هادی قرار می‌دهند که اصطلاحاً به آن سیم نسوز قلع اندود گفته می‌شود. محصولات این خانواده می‌تواند از ویژگی هایی نظیر عدم انتشار شعله، عدم تولید دود و گازهای هالوژنی با توجه به برند و استانداردهای رعایت شده برخوردار باشد. نمونه دیگری از سیم های نسوز وجود دارد که بر روی آن از نوار میکا استفاده می‌شود. نوار میکا یا Mica Glass Tape یک نوار مقاوم در برابر حریق است که استفاده از سیم در دمای 750 درجه سانتی گراد را امکان پذیر می‌نماید.
سیم نسوز فایبرگلاس
سیم نسوز فایبرگلاس یک نسخه بهبود یافته از سیم های سیلیکونی است که علاوه بر بهره مندی از عایق سیلیکونی، مجهز به روکش بافته شده از جنس فایبرگلاس است که بکارگیری از آن سبب می‌شود تا سیم در برابر حرارت 300 درجه سانتی گراد به خوبی مقاومت نماید. این سیم ها در محل هایی که نیاز به مقاومت بالایی در برابر حرارت است بکارگیری می‌شود. این محصول با نام های دیگری همچون سیم نسوز دو روکشه یا سیم نسوز بافت دار در بازار شناخته می‌شود. سیم تجهیزات خانگی نظیر هیترها، اتو و برخی اجاق های برقی توسط تولید کنندگان این محصولات از نوع فایبرگلاس انتخاب می‌شود.
سیم نایلون
از قرار گرفتن دو رشته سیم برق مسی در کنار یکدیگر که اتصال آن ها توسط کارخانه با استفاده از مواد عایقی انجام گرفته باشد سیم نایلون بدست می‌آید. فاصله کم دو سیم فاز و نول در حالتی که یک عایق دو سیم را از یکدیگر جدا نموده سبب می‌شود تا در صورت بروز آسیب برای قسمتی از کابل به راحتی اتصال کوتاه رخ دهد. به همین سبب بکارگیری از این سیم ها در محل های گوناگون توصیه نمی‌شود و ممکن است پس از گذشت مدت زمان کوتاهی، برخی از مراجع ذی صلاح صدور استاندارد تولید این سیم ها را متوقف نمایند. این سیم ها معمولاً با روکش سفید رنگ PVC تولید می‌شود.
سیم رانژه
سیم رانژه یا سیم تلفن، نوعی از سیم های مسی با روکش PVC است که به صورت یک زوج به دور یکدیگره پیچیده شده اند. از این دسته سیم ها در صنایع مخابراتی استفاده می‌شود. سیم رانژه از دو عدد هادی تک رشته تشکیل شده که پیچش آن ها با زاویه ای معین تشکیل یک زوج را می‌دهد. در صورتی که تولید کننده یک لایه روکش بر روی این سیم ها قرار دهد، محصول ذکر شده به کابل تلفن یک زوج تبدیل می‌شود.
سیم لخت مسی
سیم لخت مسی به گروهی از سیم های انتقال جریان گفته می‌شود که در ساختار آن از هیچ عایقی استفاده نشده است. این دسته از محصولات به دلیل مصرف زیاد آن در سیستم های ارتینگ، معمولاً در جهت اتصال به صفحه های ارت مسی ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند. سیم لخت مسی با اتصال به صفحه مسی به وسیله جوش کدول و برقراری ارتباط با شینه ارت، می‌تواند ارتباط سیم های عایق دار زرد با خط سبز یک ساختمان را به ارت متصل و زمین متصل نماید. فروش سیم لخت بدون روکش بر خلاف سیم های روکش دار که به صورت متری قیمت دهی می‌شود معمولاً به صورت کیلویی قیمت گذاری می‌شود.
سیم لخت آلومینیومی
سیم لخت آلومینیومی نیمه افشان که با نام های AAAC، AC و ACSR نیز شناخته می‌شود به سیم های برق بدون عایق با هادی آلومینیومی گفته می‌شود که به دلیل قیمت ارزان و وزن سبک تر در مقایسه با نمونه مسی، معمولاً به جهت استفاده در خطوط انتقال به صورت هوایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این سیم ها با نام هفت لا، نوزده لا و … در بازار وجود دارند که این عبارت ها اشاره به تعداد مفتول هایی دارد که سطح مقطع سیم را می‌سازد. از جمله مزیت های این دسته از سیم ها نصب آسان و راه اندازی آسان شبکه، عیب یابی فوری، خاصیت مکانیکی بسیار بالا، صرفه جویی در هزینه تمام شده پروژه و همچنین سهولت در دریافت انشعاب از محل های گوناگون آن است.
تفاوت سیم و کابل چیست؟
یکی از مهم ترین سوالاتی که برای بسیاری از افراد مطرح می‌شود این است که تفاوت سیم و کابل چیست؟ سیم به کلیه هادی های بدون عایق یا عایق دار گفته می‌شود. منظور از عایق این است که آمیزه ای از جنس PVC، پلی اتیلن، سیلیکون و … بر روی هادی توسط تولید کننده کشیده شده باشد. اگر بر روی عایق سیم، یک روکش از جنس آمیزه های ذکر شده مجدداً استفاده شود، عبارت سیم به کابل تغییر می‌یابد. در واقع کابل به محصولاتی گفته می‌شود که بر روی عایق آن ها از یک روکش استفاده شده باشد. برخی کابل ها در بازار وجود دارند که به آن ها کابل تک رشته دو روکشه گفته می‌شود. استفاده از عبارت “کابل” و “دو روکشه” به معنای استفاده از عایق و روکش در ساختار این کابل ها است. حال اگر روکش کابل را از روی عایق جدا نماییم محصول ذکر شده مجدداً به سیم تک رشته تبدیل می‌شود. مثال دیگر اینکه علت استفاده از عبارت کابل برق برای محصولی مثل کابل 3 در 2.5 این است که در ساختار این کابل از 3 رشته سیم عایق دار استفاده شده که یک روکش مشکی رنگ مجموعه ی آن ها را در بر گرفته است.
