فرض کنید می‌خواهید یک کابل قدرت را به ترمینال یک کنتاکتور یا یک شینه هادی وصل کنید. یک راه برای این کار این است که چند سانتی‌متر از سر کابل را لخت کنید و زیر پیچ ترمینال ببندید؛ اما این کار اتصال الکتریکی خوبی بین کابل و ترمینال برقرار نمی‌کند و ممکن است باعث داغ شدن محل اتصال و سوختن کابل شود. ضمن‌اینکه آزاد بودن رشته‌های کابل ممکن است باعث برقگرفتگی افراد شود. برای جلوگیری از بروز این مشکلات از قطعه‌ای به نام «کابلشو» استفاده می‌کند. کابلشو به عنوان یک رابط هادی بین رشته‌های کابل و ترمینال ارتباط الکتریکی ایمن و موثر را برقرار می‌کند. در این مقاله انواع کابلشو را معرفی و نحوه استفاده و نصب آن را شرح می‌دهیم. با ماهر همراه باشید.
یک تجربه از اهمیت کابلشو
غیر ممکن است که درِ تابلویی را باز کرده باشید و در قسمت بالا یا پایین تابلو، کابلشو را ندیده باشید. اگر می‌خواهید بدانید که کابلشو چیست؟ و با کاربرد، انواع و نحوه نصب آن آشنا شوید، تا پایان مقاله با ما همراه باشید.
قبل از هر چیز بگذارید یک تجربه جالب را برای شما تعریف کنم. چند سال پیش در شرکت توزیع برق، تابلو برقی آتش گرفته بود. من به‌عنوان کارشناس از تابلوی سوخته بازدید کردم. هنگام بازدید از تابلو متوجه شدم که تعدادی از کابل‌ها کابل شو ندارند.
پس از بررسی مشخص شد که در زمان بهره‌برداری، تکنسین برق قصد تعویض مسیر کابلی را داشته است؛ اما به‌دلیل پایان وقت شیفت کاری، کابل را بدون کابلشو به ترمینالها وصل کرده است تا بعداً سر فرصت کابل را کابلشو کند؛ اما فراموش می‌کند. اپراتور بدون اطلاع از این موضوع، سیستم را راه‌اندازی می‌کند. متاسفانه این اتصال نامناسب باعث بروز دو اتفاق میشود:
- اتصال نامناسب باعث گرم شدن و جرقه زدن در محل اتصال کابل با ترمینال شده است.
- به خاطر این‌که در محل اتصال، عایق‌بندی درست انجام نشده، رطوبت و آب به درون کابل نفوذ کرده است.
این دو اتفاق باعث آتش‌سوزی شدیدی شد. بعد از این آتش‌سوزی، تابلو به‌طور کامل سوخته و بلااستفاده شده بود. احتمالاً بعد از خواندن این تجربه متوجه شدید که چرا باید بین کابل و تجهیزات، اتصالی محکم و قابل اطمینان برقرار باشد. سوال اینجا است که کابلشو چیست و چه خصوصیاتی باید داشته باشند؟
بیشتر بدانید:
آمارهای تحقیقاتی کشور آمریکا در سال ۲۰۰۲، نشان می‌دهند که در کابل‌ها، تنها ۱۱ درصد از عیب‌ها (فالت‌ها) مربوط به خرابی لایه‌های عایق کابل و ۸۹ درصد مربوط به لوازم جانبی کابل (مانند کابلشو، وایرشو و مفصل) است.
کابلشو چیست؟
در تابلو برق تجهیزات و قطعات به چند دسته تقسیم می‌شوند:
- تجهیزات الکتریکی (مانند فیوز، کلید مینیاتوری، شستی‌های استارت و استپ و کنتاکتور)
- تجهیزات غیرالکتریکی (مانند گَلَند، مقره، سینی تابلو برق و ریل)
- هادی‌ها (مانند سیم‌‌ها، کابل‌ها، ترمینال و شمش)
کابلشو (Cable Lug) در دسته تجهیزات غیرالکتریکی جای می‌گیرد و قطعه‌ای برای اتصال و برقراری جریان الکتریکی بین هادی کابل با تجهیزات الکتریکی است. در اصل زمانی که نوع هادیِ جریان الکتریکی تغییر کند، باید از کابلشو استفاده شود. برای درک بهتر، فرض کنید کابلی از کنتور به تابلو برق یک آسانسور کشیده شده است. برای اتصال کابل به شینه تابلو برق، نوع هادی عوض میشود، پس باید از کابلشو استفاده کنید (شکل ۱).
استفاده از کابلشو مناسب باعث ایجاد اتصال مستحکم کابل به محل اتصال و همچنین درگیر شده تمام سطح مقطع کابل در انتقال جریان الکتریکی میشود. در صورتی که کابل‌های رشته‌ای با کابلشو به محل اتصال پیچ شوند، از پراکندگی رشته‌های کابل که خطر اتصال کوتاه و برقگرفتگی را در پی دارد، جلوگیری میشود. از دیگر دلایل استفاده از کابلشو، مقاوم بودن آن در برابر خوردگی است. در شکل (1)، نتیجه اتصال ضعیف کابل بدون استفاده از کابلشو را می‌بینید.
بیشتر بدانید:
برای آشنایی بیشتر با کلید مینیاتوری مقاله کلید مینیاتوری چیست ؟ را مطالعه کنید
نکته مهم: کابلشو باید بتواند ولتاژ و جریان قابل تحمل کابل را تحمل کند.
بیشتر بدانید
نام‌های زیر، نام‌های دیگر کابلشو در صنعت هستند.
- سرکابل
- تِرمینِیشن (Termination)
- سیلینگ اِند (Sealing End)
- فِرول (Ferrule)
- کِیبِل لاگ (Cable Lug)
ساختار کابلشو
کابلشو از دو قسمت تشکیل شده است (شکل ۲).
- بَرِل (Barrel) یا ساقه کابلشو
- سطح تماسِ کابلشو با شینه
بیشتر بدانید:
در برخی از کابلشوها حفره کوچکی تعبیه شده است (شکل ۳). این سوراخ با قلعِ ذوب شده پُر میشود. به دو دلیل این کار انجام داده میشود.
- آب به داخل کابلشو نفوذ پیدا نکند.
- اتصال محکم‌تری بین هادی کابل و کابلشو برقرار میشود.
دقت داشته باشید کابلشو سوراخدار حتماً باید با قلعِ ذوب‌شده پُر شود.
روی سطح تماس سرکابل دو عدد نوشته شده است (شکل ۴).
- عدد اول مربوط به سطح مقطع کابلی است که به کابلشو وصل میشود.
- عدد دوم مربوط به شماره سایزِ پیچی است که کابلشو را به شینه متصل می‌کند.
انتخاب کابلشو مناسب برای کابل
انتخاب کابلشو مناسب برای کابل اهمیت زیادی در کیفیت اتصال دارد. انتخاب نادرست کابلشو می‌تواند مشکلاتی مانند بالا رفتن حرارت کابل، خوردگی، ایجاد جرقه یا آتش‌سوزی شود و خطر رخ‌دادن اتصال کوتاه و برقگرفتگی را افزایش می‌دهد. در ادامه سه مورد از مهمترین معیارهای انتخاب کابلشو را شرح می‌دهیم.
اندازه و ابعاد کابلشو (انواع سایز کابلشو)
اندازه سطح مقطع و طول کابلشو از ملاحظات اصلی انتخاب کابلشو به شمار می‌رود. سطح مقطع کابلشو، طول بَرِل (Sleeve) و قطر سوراخ اتصال کابلشو از مشخصات فیزیکی آن است. اگر سطح مقطع کابلشو بزرگتر از اندازه کابل باشد اتصال الکتریکی کامل برقرار نمی‌شود و امکان آسیب به کابل وجود دارد. طول ساقه کابل هم برای اطمینان از استحکام و ایمنی آن باید به درستی انتخاب شود. سوراخ محل اتصال کابل هم باید با پیچی که به ترمینالها یا شینه بسته میشود، متناسب باشد.
جنس کابلشو
جنس کابلشو از مهمترین فاکتورهای انتخاب این قطعه برای یک کابل هادی جریان است. مس، مس قلع‌اندود، آلومینیوم، برنج و بیمتال از رایج‌ترین فلزات برای ساخت کابلشو هستند. هر کدام از این کابلشوها مزایا و معایب خود را دارند. برای مثال، کابلشوهای مسی رسانایی بسیار بالایی دارند و در برابر خوردگی مقاوم‌اند؛ در حالی که مس قلع‌اندود شده به دلیل مقاومت بیشتر در برابر خوردگی برای محیط‌های سخت و مرطوب مناسب‌ترند. کابلشوهای برنجی نسبت به فرسایش و اکسیداسیون بسیار مقاوم هستند و در محیط‌های دریایی مانند کشتی‌ها و اسکله‌های نفتی روی دریا کاربرد زیادی دارند. کابلشوهای آلومینیومی سبک و ارزان هستند و استفاده از آن‌ها در مدارهای فشار‌ضعیف بسیار رایج است. کابلشوهای بیمتال از دو فلز تشکیل شده‌اند و برای اتصال دو هادی از دو جنس مختلف به‌کار می‌روند. با در نظر گرفتن محیط، کاربرد و سطح ولتاژ می‌توانید جنس مناسب را برای کابلشو انتخاب کنید.
رطوبت و دمای محیط نصب کابلشو
دما و رطوبت از عوامل کلیدی کیفیت عملکرد و طول عمر اتصال کابلشو هستند. دمای زیاد باعث انبساط کابلشو و شل شدن اتصال میشود و دمای پایین ممکن است باعث ترک خوردن آن شود. رطوبت محیط هم باعث خوردگی و کاهش میزان رسانایی کابل میشود. بنابراین باید هنگام انتخاب کابلشو دما و رطوبت محیط را در نظر گرفت.
انواع کابلشو
بر اساس جنس فلز، کابلشو به سه دسته تقسیم میشود (شکل ۵):
کابلشو مسی
کابلشو آلومینیومی
کابلشو بیمتال
نکته مهم:
کابلشو آلومینیومی استحکام مکانیکی کمتری نسبت به کابلشو مسی دارد. به همین دلیل، ساقه (طول) و ضخامت کابلشو آلومینیومی بیشتر از کابلشو مسی طراحی میشود.
کابلشو بیمتال (Bimetal)
کابلشو بیمتال کابلشویی است که از دو جنس مس و آلومینیوم ساخته شده است:
- ساقه از جنس مس و سطح تماس از جنس آلومینیوم
- ساقه از جنس آلومینیوم و سطح تماس از جنس مس
این نوع کابلشو در جایی کاربرد دارد که جنس هادی کابل با محل اتصال (مانند شینه) هم‌جنس نیستند. فرض کنید یک کابل آلومینیومی باید به شینه مسی وصل شود. اگر به‌جای استفاده از کابلشو بیمتال از کابلشو مسی یا آلومینیومی استفاده کنید، در اصل دو فلز ناهمجنس به هم وصل شده‌اند و این امر باعث خوردگی در محل اتصال میشود.
در ساخت کابلشو بیمتال، از تکنولوژی پیوند شیمیایی الکتریکی برای اتصال سطح تماس و ساقه کابلشو استفاده میشود. این روش اتصال، از خوردگی دو فلز جلوگیری می‌کند.
سایز کابلشو
کابلشو بر اساس سایز کابل ساخته میشود. کابلشوها در سایزهای زیر (برحسب میلی‌متر مربع) در بازار عرضه می‌شوند.
- ۱۶
- ۲۵
- ۳۵
- ۵۰
- ۷۰
- ۹۵
- ۱۲۰
- ۱۸۵
- ۲۴۰
- ۳۰۰
بیشتر بدانید:
اکثر کابلشوهای آلومینیومی و مسی به‌دلیل استحکام بیشتر آبکاری می‌شوند و هردو به رنگ نقره‌ای هستند. چگونه می‌توان تشخیص داد دو کابلشو با سایز یکسان، مسی یا آلومینیومی است؟ فلز مس سنگین‌تر از آلومینیوم است. پس کابلشو مسی سنگین‌تر از آلومینیومی است.
روش‌های نصب کابلشو
حالا که با انواع کابلشو آشنا شدید، شاید بپرسید که کابلشو چگونه به کابل متصل میشود؟ شاید برای شما هم اتفاق افتاده باشد که درِ یک تابلو را باز کرده باشید و ببینید سرکابل سالم است؛ اما عایق زیر سرکابل خشک و دفرمه شده است. به سه دلیل این اتفاق می‌افتد:
- پرسِ روی کابلشو مناسب نبوده است.
- محل اتصال کابلشو به شینه محکم نبوده است.
- جنس کابلشو با جنس سیم هادی کابل ناهمگن بوده است.
این عوامل، باعث گرم شدن بیش از حدِ مجازِ کابل و آسیب دیدن عایق آن شده است. بنابراین باید به نحوه نصب کابلشو به کابل توجه ویژه‌ای داشته باشید..
بیشتر بدانید:
چگونه می‌توان تشخیص داد که کابلشوی اتصالی به شینه، داغ شده است؟ با دستگاهی به نام پیرومتر می‌توانید دمای مفصل را اندازه‌گیری کنید. اگر می‌خواهید مطالب بیشتری در مورد پیرومتر بدانید، مقاله سنسور پیرومتر چیست را بخوانید.
کابلشوها به دو روش به هادیِ کابل وصل می‌شوند:
روش پرس‌کاری
کابلشو به‌وسیله دستگاه پرس به کابل پرس میشود. دستگاه‌های پرس دو نوع هستند:
پرس دستی
این پرس برای کابلشوهایی با سطح مقطع کم کاربرد دارد. زیرا در این نوع پرس، کابلشو باید به‌وسیله فشار دست پرس شود.
پرس دستی از اجزا زیر تشکیل شده است:
- بازوی متحرک
- بازوی ثابت
- فَکی که لقمه‌های پرس داخل آن قرار می‌گیرد.
پرس هیدرولیکی (پرس کابلشو)
در این روش ، پرس با فشار روغن انجام میشود. به همین دلیل، برای کابلشوها با سایز بزرگتر پرس هیدرولیکی مناسب است.
پرس هیدرولیکی از اجزا زیر تشکیل شده است:
- بازوی متحرک
- بازوی ثابت
- فکی که لقمه‌های پرس داخل آن قرار می‌گیرد.
- پیچ تنظیم برای حرکت فک پرس
- لقمه‌های پرس
لقمه‌های پرس در سایزهای گوناگون در بازار موجود است و باتوجه به سایز کابلشو انتخاب می‌شوند. سایز لقمه پرس برای کابلشو مسی برابر با سایز آن انتخاب میشود. برای کابلشو آلومینیومی، به‌دلیل ضخامت دیواره کابلشو و استحکام کم آلومینیوم، معمولاً سایز لقمه را دو سایز بزرگتر انتخاب می‌کنند.
پس از انجام اولین پرس، اگر پرس خوب نبود لقمه یک سایز بزرگتر از کابلشو انتخاب میشود. به‌عنوان مثال اگر سایز (سطح مقطع) کابلشو مسی ۵۰ میلی‌متر مربع باشد باید لقمه سایز ۵۰ میلی‌متر مربع را استفاده کنید؛ اما در کابلشو آلومینیومی ۵۰ میلی‌متر مربع، ابتدا لقمه سایز ۹۵ را تست کنید اگر پرس خوب نبود از لقمه ۷۰ استفاده کنید.
بیشتر بدانید:
سایز لقمه پرس نباید از سایز کابلشو کوچک‌تر باشد. زیرا اگر کوچک‌تر باشد دو مشکل ایجاد میشود.
- ایجاد پلیسه‌های بزرگ روی کابلشو
- فشار زیاد در محل پرس باعث تغییر ضخامت کابلشو میشود.
این دو مشکل باعث گرم شدن زیاد کابلشو میشود.
روش پیچی (Shear Bolt Connector)
در این روش، کابل داخل کابلشو قرار می‌گیرد. پیچ‌های روی کابلشو را به‌قدری می‌پیچانیم تا هرز شوند.
مراحل نصب کابلشو
برای نصب کابلشو به کابل باید مراحل زیر انجام شود:
- عایق کابل را به‌اندازه طول (ساقه) کابلشو جدا می‌کنیم. برای برداشتن عایق کابل از وسایلی مانند کاتر یا چاقوهای کابل‌بُر استفاده میشود. استفاده از اَره مجاز نیست.
- هادی کابل را داخل کابلشو قرار می‌دهیم.
- به‌وسیله دستگاه پرس، کابلشو را پرس می‌کنیم. دقت داشته باشید اگر کابلشو از نوع پیچی بود باید پیچ‌ها را به‌قدری بپیچانید تا هرز شوند.
- در نهایت به‌وسیله شیرینگ حرارتی (وارنیش) روی عایق کابل و ساقه کابلشو را می‌پوشانیم. سطح مقطع شیرینگ حرارتی باید با سطح مقطع کابلشو هم‌خوانی داشته باشد.
روی شیرینگ حرارتی دو عدد تایپ شده است. به عنوان مثال، عدد ۲۸/۹ که عدد ۲۸ نشان‌دهنده قطر وارنیش در حالت عادی است و عدد ۹ نشان‌دهنده حداکثر قطر آن پس از حرارت و گرما است.
بیشتر بدانید:
برای نصب وارنیش باید از مشعل حرارتی (Gas Torch) استفاده کنید و به هیچ عنوان اجازه استفاده از سشوار حرارتی را ندارید. زیرا سشوار صنعتی، حرارت را به‌صورت نقطه‌ای منتقل می‌کند؛ اما مشعل حرارتی، حرارت را پخش می‌کند.
نکاتی که باید در حین انجام کار به آن‌ها دقت شود:
- قبل از انجام هر کاری، ایمنی حرف اول است و استفاده از دستکش الزامی است.
- بهتر است در زمان نصب کابلشو، کابل به‌وسیله گیره ثابت نگه داشته شود.
- قبل از شروع پرس‌کاری باید سطح کابل تمیز شود و شیرینگ حرارتی قرار داده شود.
- پرس‌کاری باید بعد از سطح خمیده کابلشو (از بالا به سمت پایین) انجام شود. زیرا کابلشو در زمان پرس‌کاری افزایش طول دارد و باید کابلشو از پایین آزاد باشد.
- پرس‌کاری باید به گونه‌ای باشد که سطح تخت کابلشو با شینه در یک راستا باشد.
- سایز لقمه پرس باید با سایز کابلشو هم‌سایز باشد. رعایت نکردن سایزها می‌تواند باعث خراب شدن پرس و به‌وجود آمدن تیزی در کابلشو شود. این تیزی‌ها یا زائده باعث تلفات گرمایی زیادی میشود.
- در جاهایی که بخواهید کابل را با زاویه ۹۰ درجه یا کمتر نصب کنید، باید از کابلشوهای زاویه‌دار استفاده کنید.
- قبل از انجام عملیات شیرینگ حرارتی، باید سطح عایق کابل تمیز باشد. بهتر است با سمباده خیلی نرم سطح عایق را سمباده بکشید و سپس روی سطح عایقِ کابل را با مواد تمیز کننده پاک کنید.
- شعله‌ای که با آن وارنیش را حرارت می‌دهید باید در بالا زرد رنگ و در قسمت پایین آبی باشد.
- از حرارت دادن زیاد شیرینگ حرارتی جداً خودداری کنید و به محض چسبیدن شیرینگ حرارتی به کابل، حرارت را قطع کنید. زیرا حرارت بیش از اندازه، علاوه بر سوزاندن شیرینگ حرارتی باعث آسیب زدن به عایق کابل میشود.
بیشتر بدانید:
- سمباده کشیدن سطح عایق باعث میشود اصطکاک بین شیرینگ حرارتی و عایق کابل بیشتر باشد و این دو در اثر حرارت بهتر به هم وصل شوند.
- بهترین مواد تمیز کننده برای سطح کابل، الکل ایزوپروپانول (الکل ۹۹ درصد) است. البته تینرهای فشار قوی هم قابل استفاده هستند.
برند معروف کابلشو
شرکت‌های زیادی کابلشو تولید می‌کنند. معروف‌ترین برندهای سازنده کابلشوها به شرح زیر هستند:
- ETS
- ZMS
- RCCN
- DeDe
- آروین اتصالات نوین
- رهیل
- کلاته
- کلوته
قیمت کابلشو
قیمت کابلشو بسته به سایز،جنس و نوع نصب بسیار متغیر است. در تاریخ نگارش این مقاله (۲۷ اردیبهشت ۱۴۰۲) بازه قیمت از ۱۰ هزار تا حدود ۱ میلیون تومان در بازار ایران موجود است. برای مثال، کابلشو بیمتال سایز ۵۰۰ میلی‌متر مربع از برند DeDe به قیمت ۶۰۵ هزار تومان فروخته میشود.
سوال مهم:
اگر در کابلشو سوراخدار، حفره با قلع پر نشده و آب وارد کابل شود، به نظر شما چه اتفاقی خواهد افتاد؟
کامنت‌های خودتون را برای ما ارسال کنید
جمع‌بندی
کابلشو قطعه‌ای برای اتصال کابل به تجهیزات (مانند شینه، موتور) است.
کابلشو از دو قسمت تشکیل شده است:
- بَرِل یا ساقه
- سطح تماس کابلشو با شینه
کابلشو براساس جنس فلز، به سه دسته تقسیم میشود:
- کابلشو مسی
- کابلشو آلومینیومی
- کابلشو بیمتال
کابلشوها به دو روش به هادی کابل وصل می‌شوند:
- روش پرس‌کاری
- روش پیچی
سوالات متداول
سایز لقمه پرس باید یک یا دو سایز بزرگتر از سایز کابلشو انتخاب شود.
آلومینیوم نسبت به مس فلز نرم‌تری است و استحکام کمتری دارد. به همین دلیل، ضخامت کابلشو آلومینیومی بیشتر از مسی است. برای این که ضخامت کابلشو آلومینیومی در اثر فشار تغییر نکند، لقمه پرس کابلشو آلومینیومی را بزرگتر انتخاب می‌کنند.
کابلشو بیمتال کابلشویی است که از دو جنس مس و آلومینیوم ساخته شده است.
سمباده کشیدن سطح عایق باعث میشود که اصطکاک بین شیرینگ حرارتی و عایق کابل بیشتر باشد و این دو در اثر حرارت بهتر به هم وصل شوند.
بهترین مواد تمیز کننده برای سطح عایق کابل، الکل ایزوپروپانول (الکل ۹۹ درصد) است. تینرهای فشار قوی هم برای این کار استفاده می‌شوند.
مقاله‌ای که خواندید بخشی از مطالب دوره آموزش برق صنعتی ماهر است.
برای یادگیری 0 تا 100 این دوره کلیک کن
اگر به دنبال افزایش مهارت خود در زمینه برق صنعتی هستید،برای دریافت آموزش‌های رایگان در این حوزه، فقط کافیه فرم رو تکمیل کنید.
سلام بسیارمطالب مفیدی دربرنامهای شما عزیزان گنجانده شده است.ممنون
سلام بسیارمطالب مفیدی دربرنامهای شما عزیزان گنجانده شده است.ممنون درضمن برای من مطالب شما بسیار اموزنده است،بی نهایت تشکر میکنم.
سلام
بسیارجامع وعملیاتی
سپاس
سلام و عرض ادب جناب مهندس
تشکر از همراهی شما🌹