سیم و کابل بطور کلی برای انتقال و توزیع برق از یک نقطه به نقطه دیگر کاربرد دارد. در برق کشی ساختمان‌های مسکونی، تجاری و مسکون انتخاب نامناسب کابل و یا سیم می‌تواند روی راندمان تجهیزات الکتریکی و میزان مصرف برق تاثیر داشته باشد. به همین دلیل تصمیم گرفتیم در این مطلب به نکاتی برای انتخاب بهترین سیم‌ها و کابل‌های برق بپردازیم.
سیم و کابل در مصرف برق چه تاثیری دارد؟
سیم‌ها و کابل‌هایی که در داخل ساختمان به کار می‌روند، از منبع برق را دریافت کرده و آن را به سایر نقاط و دستگاه‌های مصرف‌کننده انتقال می‌دهند.
این محصولات براساس نوع طراحی، عایق به کار رفته، تعداد رشته‌ها و کیفیت و آلیاژ بر روی میزان مصرف برق تاثیر می‌گذارند. غیراستاندارد بودن یا نامناسب بودن سیم و یا کابل می‌تواند میزان مصرف برق یک ساختمان را افزایش دهد. حتی این موضوع بر روی بروز مشکلاتی از جمله خراب شدن دستگاه‌های برقی نیز تاثیر می‌گذارد.
تاثیر سیم و کابل بر پارامترهای انرژی الکتریسیته
کابل‌ها و سیم‌ها می‌توانند بر روی بسیاری از پارامترهای الکتریسیته نیز تاثیر داشته باشند. برای مثال اگر کابل فشار ضعیف برای ساختمان صنعتی باعث افت ولتاژ و در نهایت آسیب رسیدن به تجهیزات برقی می‌شود. عبور جریان هادی از کابل و سیم رسانا، باعث ایجاد مقاومت می‌شود و کاهش و افزایش مقاومت آسیب دستگاه‌های الکتریکی را به دنبال دارد.
حتی در مواقعی که در یک خط الکتریکی افت ولتاژ رخ می‌دهد، دستگاه مصرف‌کننده میزان شدت جریان را افزایش می‌دهد که افت ولتاژ مسیر را به دنبال دارد. اما هیچ تاثیر بر روی عملکرد دستگاه برقی ندارد و فقط هزینه و میزان مصرف برق را افزایش می‌دهد.
افت ولتاژ در بسیاری از خطوط الکتریکی اتفاق می‌افتد و باعث افزایش مصرف برق می‌شود. به عبارت دیگر، افت ولتاژ و افزایش میزان تلفات مسیر الکتریکی با میزان مقاومت کابل و سیم رابطه مستقیم دارد.
تلفات الکتریکی نیز باعث گرم شدن سیم‌ها و کابل‌های برق می‌شود و حتی می‌تواند به آن‌ها آسیب برساند. وقتی میزان گرمای هادی (سیم و یا کابل) افزایش پیدا می‌کند، این محصولات مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهند و در نتیجه تلفات و آسیب بیشتری را به دنبال دارد.
تاثیر سیم و کابل بر روشنایی
اگر در خرید کابل یا سیم دچار اشتباه شوید و یا اطلاعات درستی در مورد محصول مناسب ساختمان یا تجهیزات الکترونیکی را نداشته باشد، می‌تواند بر روی سیستم روشنایی خانه شما تاثیر بگذارد. برای مثال وقتی سیم‌ها ضعیف باشند، افت ولتاژ اتفاق می‌افتد و کاهش نور لامپها را به دنبال دارد.
افت ولتاژ در همه ساختمان‌ها و برای سیستم‌های برق‌کشی وجود دارد و به طور کامل از بین نمی‌رود، اما افت شدید ولتاژ باعث خراب شدن لامپها و چراغ‌ها در خانه می‌شود. ناگفته نماند شرکت‌های تولیدکننده لامپ آن‌ها را به نحوی طراحی می‌کنند تا قادر به پشتیبانی از مقدار کمی اختلاف ولتاژی باشند.
تاثیر سیم و کابل بر روی راندمان
یکی دیگر از تاثیرات انتخاب کابل و سیم رسانا نامناسب بر روی مصرف برق، کاهش راندمان دستگاه‌هاست. همانطور که گفتیم استفاده از کابل و سیم نامناسب باعث کاهش ولتاژ و افزایش مقاومت می‌شود. در نهایت با تغییر ولتاژ، راندمان موتور کاهش می‌یابد. از سوی دیگر سیستم برقی نمی‌تواند به خوبی عمل کند.
اهمیت انتخاب قطر مناسب سیم برای کاهش مصرف برق
از جمله پارامترهای مهم سیم‌ها و کابل‌های برق که می‌تواند بر روی میزان مصرف برق نیز تاثیر مستقیم داشته باشد، قطر یا میزان ضخامت این محصولات است. به طوری که هر چه سیم قطر و ضخامت بزرگتر باشد، میزان مقاومت آن کاهش می‌یابد و در نتیجه جریان بیشتری از آن عبور می‌کند.
در مقابل، وقتی میزان قطر کابل‌ها و سیم‌های برق کوچکتر باشد، مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهد. این موضوع در کاهش جریان برق تاثیر زیادی دارد. این ویژگی سیم‌ها و کابل‌ها باعث می‌شود تا تکنیسین‌ها زمان خرید حتما سیم و کابل را با توجه به نوع ساختمان و سه فاز یا تک فاز بودن برق انتخاب کنند.
در خانه‌ها از سیم برق 1 میلی متر مربع، 1.5 میلی متر مربع، 2.5 میلی متر مربع، 4 میلی متر مربع، 6 میلی متر مربع و 10 میلی متر مربع و …. به کار می‌رود. هر یک از این سیم‌ها از نظر میزان ظرفیت حمل جریان با هم تفاوت دارند.
نکات مهم در خرید سیم و کابل
از آنجا که سیم و کابل‌های رسانا می‌توانند در افزایش راندمان دستگاه‌های برقی و میزان مصرف برق تاثیر زیادی داشته باشند، خرید آن‌ها باید با توجه به معیارهای زیر انجام شود:
- بررسی ظرفیت یا جریان مجاز
- شرایط محیطی نصب کابل و سیم
- توجه به میزان افت ولتاژ محصول
- بررسی حفاظت مدار
- توجه به مدار اتصال کوتاه مجاز
- شرایط مکانیکی محصول
- سطح مقطع سیم و کابل
اثر طول سیم بر مصرف برق
طول سیم و کابل می‌تواند بر روی میزان مقاومت الکتریکی آن‌ها تاثیر زیادی داشته باشد. طبق گفته تکنیسین‌های حرفه‌ای برق به هر چقدر طول سیم‌های برق افزایش می‌یابد، میزان مقاومت الکتریکی آن‌ها نیز بیشتر می‌شود. از سوی دیگر وقتی سیم و کابل طول بیشتری داشته باشد، افت ولتاژ را به دنبال دارد.
با افزایش افت شدید ولتاژ میزان راندمان کارایی تجهیزات الکتریکی کاهش می‌یابد و میزان مصرف برق بیشتر می‌شود.
تاثیر نوع عایق سیم و کابل بر مصرف انرژی
روکشی که در سیم و یا کابل استفاده می‌شود، یکی دیگر از مواردی که بر روی میزان مصرف برق و راندمان دستگاه‌های برقی تاثیر مستقیم دارد. دلیل اصلی استفاده از عایق برای سیم و کابل رسانا جلوگیری از خطر برق‌گرفتگی و اتصالات و یا آتش‌سوزی است. با این حال روکش این محصولات از اتلاف گرما و انرژی نیز جلوگیری می‌کند.
به همین دلیل باید عایق سیم و یا کابل‌های برق از جنس باکیفیت باشد. در حال حاضر از متریال‌هایی همچون pvc یا پلی اتیلن یا تفلون برای تهیه روکش این محصولات استفاده می‌شود. عایق در جذب افزایش مقاومت الکتریکی و کاهش تلفات ناشی از جریان‌های سرگردان و گرمای تولید شده سیم یا کابل نقش مهمی را برعهده دارد.
مقایسه سیم‌های مسی و آلومینیومی از نظر بهره‌وری انرژی
آلومینیوم و مس دو فلز پرکاربرد برای تولید انواع کابل و سیم برق در تمامی دنیاست. هر کدام از این فلزات ویژگی‌های خاص خود را دارند که عبارت است از:
- کابل و سیم مسی: کابل و سیم مسی بیشتر از محصولات آلومینیومی در انتقال نیروی برق قدرت دارند. از سوی دیگر در برابر جریان برق با مقاومت کمتری عمل می‌کنند و مانع از هدر رفتن انرژی می‌شود.
- کابل‌ها و سیم‌های آلومینیومی: این محصولات اگرچه راندمان کمتری نسبت به محصولات مسی دارند، اما به دلیل داشتن وزن سبک‌تر و قیمت ارزان‌تر در بسیاری از پروژه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
تاثیر دما و شرایط محیطی بر عملکرد سیم و کابل‌ها
شرایط و دمای محیط بر روی عملکرد سیم و کابل‌های برق تاثیر می‌گذارد:
- تاثیر گرما بر روی سیم‌ها و کابل‌های برق: گرما باعث از بین رفتن عایق این محصولات می‌شود و از سوی دیگر باعث بالا رفتن حرارت سیم و کابل رسانا نیز می‌شود.
- تاثیر سرما: در آب و هوای بیش از حد سرد، روکش کابل و سیم انعطاف‌پذیری خود را از دست می‌دهند و به مرور زمان شکننده می‌شوند.
- تاثیر رطوبت: در شهرهایی که رطوبت هوا بالاست، در صورتی که قسمتی از عایق سیم‌ها و کابل‌ها از بین برود، رطوبت به داخل هادی نفوذ می‌کند و باعث کاهش عملکرد این تجهیزات برق می‌شود.
به طور کلی تهیه سیم و یا کابل‌های برق باید با توجه به شرایط محیطی انجام شود.
چگونه سیم و کابل‌های هوشمند می‌توانند مصرف برق را بهینه کنند؟
از جمله کابل‌های جدید در بازار باید به محصولات هوشمند اشاره کنیم که در آن‌ها سنسورهای قابل تشخیص به کار رفته است. این سنسورها قادر به پایش مداوم جریان برق هستند و اطلاعات دقیقی را در مورد میزان مصرف برق در اختیار تجهیزات و سیستم‌های الکتریکی قرار می‌دهند.
به طوری که وقتی کابل با اتصالات غیرمجاز و یا ناهنجاری (افت شدید ولتاژ) روبرو شود، دستور قطع برق را صادر می‌کند. در این مواقع کابل هوشمند قادر است از اتلاف انرژی و بالا رفتن میزان مصرف برق تا حد زیادی جلوگیری کند.
نقش سیم‌کشی صحیح در کاهش تلفات انرژی
سیستم برق‌کشی ساختمان‌ها باید توسط افراد ماهر و مسلط انجام شود که بدانند برای هر قسمت از ساختمان از چه نوع سیم یا کابلی استفاده کنند. استفاده درست و استاندارد از کابل و یا سیم از اتلاف انرژی و حتی بروز خطراتی مثل آتش سوزی در اثر اتصالات برق جلوگیری می‌کند.
در آخر
مصرف برق تا حد زیادی به نوع سیم و کابل به کار رفته در سیستم برق‌کشی ساختمان بستگی دارد. همچنین شرایط و محیطی که این محصولات در آن‌ها به کار می‌روند، می‌توانند بر روی راندمان تجهیزات الکتریکی و کاهش مصرف برق تاثیر داشته باشند. در اینجا به مهم‌ترین نکاتی که باید برای انتخاب کابل و سیم در نظر داشته باشید، پرداختیم.
