تفاوت سرکابل با کابلشو از نظر جایگاه استفاده چیست؟

پیچاندن دو سیم هادی به دور یکدیگر، هرچند روشی آشناست، اما برای اتصال دو کابل یا سیم به یکدیگر چندان مطمئن نیست. استفاده از کابلشو، اتصالی مطمئن و کارآمد برای کابل‌ها و سیم‌های ولتاژ پایین فراهم می‌کند. کابلشو قطعه‌ای آلومینیومی یا مسی است که از دو بخش تشکیل شده است. بخش اول یک لوله توخالی است که بر روی هادی کابل نصب می‌شود و بخش دوم دارای محلی برای اتصال با پیچ و مهره به کابلشو یا تجهیزات الکتریکی دیگر است.

انتخاب کابلشو بر اساس نوع هادی‌هایی که به یکدیگر متصل می‌شوند، انجام می‌شود. به عنوان مثال، برای اتصال هادی آلومینیوم به مس از نوع خاصی از کابلشو به نام کابلشوی بی‌متال یا فول بی‌متال استفاده می‌شود. کابلشوی بی‌متال دارای دو بخش آلومینیومی و مسی است که با روش اصطکاکی به هم جوش خورده‌اند. کابلشوی فول بی‌متال از جنس آلومینیوم با پوشش‌های خاصی آبکاری شده است که از ایجاد پیل و خوردگی الکتروشیمیایی در کابلشو و هادی جلوگیری می‌کند.

یک کابلشوی فول بی متال

کابل‌های ولتاژ پایین، مانند کابل‌های مورد استفاده در ولتاژ 220 ولت خانگی یا 380 ولت صنعتی، تنها شامل یک هادی و یک عایق هستند. این عایق، شرایط ایمنی را از نظر میدان و ولتاژ در خارج از کابل فراهم می‌کند و از برق‌گرفتگی کاربران در تماس مستقیم و طولانی‌مدت جلوگیری می‌کند.

همچنین، این عایق میزان مطمئنی از جریان نشتی را برای تجهیزات، درختان، محیط عبور کابل و خود کابل فراهم می‌آورد. جریان نشتی ناایمن می‌تواند باعث ایجاد حرارت و آتش‌سوزی در کابل یا محیط متصل به آن شود. این نوع کابل‌ها تنها با استفاده از کابلشو می‌توانند به یکدیگر، به یک سیم بدون روکش یا به تجهیزات دیگر متصل شوند.

در کابل‌های ولتاژ متوسط (1-36 کیلوولت)، ساختار کابل پیچیده‌تر است. این ساختار وظیفه حفظ شرایط ایمن در خارج از کابل و کنترل میدان الکتریکی در محدوده قابل تحمل درون عایق کابل را بر عهده دارد. در این ساختار، روی فلز هادی کابل، یک لایه عایق با ضخامت مناسب قرار دارد. روی این عایق، یک لایه نیمه‌هادی برای یکنواخت کردن میدان درون عایق قرار گرفته است.

نهایتاً، در خارج از این لایه نیمه‌هادی، یک لایه شیلد متصل به ارت وجود دارد. در برخی از کابل‌ها، برای محافظت در برابر برخوردهای فیزیکی، یک لایه زره تعبیه می‌شود که به این نوع کابل، زره‌دار یا آرموردار می‌گویند. به واسطه وجود لایه شیلد متصل به زمین، میدانی در پوسته خارجی کابل القا نمی‌شود.

در این نوع کابل‌ها، فاصله هادی با ارت در سطح مقطع بسیار نزدیک است. بنابراین، استفاده از کابلشو برای اتصال این کابل‌ها به یک سیم بدون عایق هوایی یا به تجهیزات دیگر مناسب نیست. در این موارد، استفاده از سرکابل ضروری می‌شود.

همان‌طور که قبلاً اشاره شد، اولین وظیفه سرکابل ایجاد فاصله عایق مناسب بین هادی و ارت است. در محل اتصال، لایه نیمه‌هادی (گرافیت کابل) به طور ناگهانی قطع می‌شود. در نبود این لایه، میدان الکتریکی به شدت از هادی به سمت لایه گرافیت متصل به ارت منحرف می‌شود.

این انحراف باعث فشردگی خطوط میدان می‌شود که از محدوده تحمل عایق کابل فراتر می‌رود و منجر به اتصال کوتاه بین هادی و ارت می‌شود. در این شرایط، عایق سوراخ شده و دمای زیاد در محل اتصال کوتاه، عایق را می‌سوزاند و به کربن تبدیل می‌کند. بخشی در ساختار سرکابل وجود دارد که وظیفه جلوگیری از این رخداد و تمرکز میدان در عایق را بر عهده دارد که به آن “استرس کنترل” می‌گویند.

مولکول‌های هوا در مجاورت ولتاژ بالا یونیزه شده و هادی الکتریسیته می‌شوند. مانند مقره‌های فشار متوسط، در سرکابل نیز چند چترک در نظر گرفته می‌شود که فاصله خزشی مناسب بین هادی و لایه خارجی کابل را فراهم می‌آورد.

ساختار یک نوع سرکابل

سرکابل‌ها از نظر ساختار و روش نصب به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: سرکابل‌ حرارتی و سرکابل‌ سرد. هر یک از این دو نوع سرکابل دارای ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود هستند که در مقاله روش نصب سرکابل سرد به تفصیل به آن‌ پرداخته شده است.