خانه
درباره ما
محصولات
رویدادها
افتخارات
اخبار
مقالات
تماس با ما
کابل شیلددار کابلی است که دور هادی‌های خود یک لایه محافظ رسانا، یعنی «شیلد»، دارد. این لایه که معمولا از مس بافته‌شده یا فویل فلزی ساخته می‌شود، سیگنال داخل کابل را از نویز الکتریکی بیرونی محافظت می‌کند و نمی‌گذارد خود کابل هم به دستگاه‌های اطراف نویز بدهد. اگر دستگاه‌های شما بی‌دلیل فرمان اشتباه می‌گیرند، عدد سنسورها نوسان می‌کند یا ارتباط داده قطع و وصل می‌شود، ممکن است به کابل شیلددار نیاز داشته باشید.
در این مقاله متوجه خواهید شد که نویز الکتریکی از کجا می‌آید، شیلد کابل چگونه کار می‌کند، انواع شیلد چه تفاوتی با هم دارند، کابل NYCY با هادی هم‌مرکز مسی چیست، چه زمانی باید کابل کنترل شیلددار انتخاب کنید و شیلد را چگونه به زمین وصل کنید.
نویز الکتریکی چیست و چرا مشکل‌ساز است؟
نویز الکتریکی به هر سیگنال ناخواسته‌ای گفته می‌شود که روی سیگنال اصلی سوار می‌شود. کابل مثل یک آنتن عمل می‌کند و اگر محافظی نداشته باشد، میدان‌های الکترومغناطیسی اطراف را جذب می‌کند. منابع رایج نویز در صنعت عبارت‌اند از:
- اینورتر و درایو موتور: کلیدزنی سریع ولتاژ، نویز فرکانس بالا تولید می‌کند.
- موتورهای بزرگ و کنتاکتورها: هنگام وصل و قطع جریان‌های زیاد، نویز ایجاد می‌کنند.
- کابل‌های قدرت پرجریان: هر کابلی که جریان زیادی را حمل می‌کند، میدان مغناطیسی می‌سازد و روی کابل‌های مجاور اثر می‌گذارد.
- دستگاه‌های جوشکاری و تجهیزات رادیویی: منبع تداخل فرکانس رادیویی هستند.
- رعد و برق و کلیدزنی شبکه: باعث ایجاد پالس‌های ولتاژ ناگهانی می‌شوند.
نویز بیشترین اثر را روی سیگنال‌های ضعیف، مثل خروجی سنسورها و ارتباطات داده، می‌گذارد. نتیجه آن می‌تواند خطای اندازه‌گیری، فرمان نادرست، قطع ارتباط یا توقف ناخواسته خط تولید باشد.
شیلد کابل چگونه کار می‌کند؟
شیلد مثل یک قفس فلزی دور رشته‌ها عمل می‌کند. میدان‌های الکتریکی بیرونی به‌جای رسیدن به هادی داخلی، روی شیلد می‌نشینند و از طریق اتصال زمین تخلیه می‌شوند. همین مکانیزم جلوی نشت نویز از داخل کابل به بیرون را هم می‌گیرد.
دو نکته مهم در این‌باره وجود دارد:
- شیلد فقط وقتی کار می‌کند که درست به زمین وصل شده باشد. شیلد بدون اتصال زمین مثل یک قفس باز است.
- شیلد در مقابل میدان‌های الکتریکی بسیار مؤثر است، ولی در برابر میدان‌های مغناطیسی فرکانس پایین به‌تنهایی کافی نیست. برای این مورد، تابیدن رشته‌ها (Twisted Pair) هم کمک می‌کند.
انواع شیلد کابل
| نوع شیلد | ساختار | ویژگی |
|---|---|---|
| بافته مسی (شیلد مسی) | رشته‌های نازک مس که دور هادی‌ها بافته می‌شود | انعطاف خوب، مقاوم در برابر خم‌شدن مکرر، پوشش جزئی |
| فویل آلومینیومی یا پلی‌استر | نوار نازک فلزی دور رشته‌ها | پوشش کامل، سبک و ارزان، انعطاف کمتر |
| نوار مسی مارپیچ | نوار مسی که مارپیچ دور هادی‌ها می‌پیچد | انعطاف زیاد، برای کابل‌هایی که حرکت دارند |
| هادی هم‌مرکز (کنسانتریک) | لایه‌ای از سیم‌های مسی دور رشته‌های اصلی | علاوه بر شیلد، حفاظت الکتریکی و مسیر ارت؛ در کابل NYCY |
در بسیاری از کابل‌های حرفه‌ای از شیلد دولایه (فویل به‌علاوه بافته مسی) استفاده می‌شود تا هم پوشش کامل داشته باشد و هم مقاومت مکانیکی بالایی ارائه دهد.
شیلد مسی معمولا بهترین گزینه برای کابل‌هایی است که نصب و خم‌شدن دارند، چون مس رسانایی بالا و دوام مکانیکی خوبی دارد.
کابل شیلددار با کابل زره‌دار چه فرقی دارد؟
این دو مورد را زیاد با هم اشتباه می‌گیرند، در حالی که هدفشان با هم فرق دارد:
- شیلد حفاظت الکتریکی است و جلوی نویز را می‌گیرد.
- زره (Armour) حفاظت مکانیکی است و جلوی ضربه، له‌شدگی و جویدن جوندگان را می‌گیرد.
یک کابل می‌تواند فقط شیلد، فقط زره یا هر دو را داشته باشد. اگر کابل در محیط پرنویز است ولی خطر ضربه ندارد، شیلد کافی است. اگر مسیر کابل زیرزمینی یا پرخطر است ولی نویز مشکلی ایجاد نمی‌کند، زره لازم است.
کابل شیلددار یا بدون شیلد؟
| ویژگی | کابل شیلددار | کابل بدون شیلد |
|---|---|---|
| مقاومت در برابر نویز | بالا | کم |
| نشر نویز به اطراف | کم | بیشتر |
| قیمت | بالاتر | پایین‌تر |
| انعطاف و قطر | کمی ضخیم‌تر و سفت‌تر | ساده‌تر |
| نصب | نیاز به اتصال زمین شیلد | ساده |
| مناسب برای | محیط پرنویز، سیگنال‌های حساس | تابلوهای معمولی، مدارهای قدرت |
چه زمانی به کابل شیلددار نیاز داریم؟
در شرایط زیر باید کابل شیلددار انتخاب کنید:
- مسیر کابل کنترل یا سیگنال نزدیک اینورتر، موتور بزرگ یا کابل قدرت پرجریان است.
- سیگنال‌های آنالوگ مثل 4-20 میلی‌آمپر یا خروجی سنسورهای دقیق را منتقل می‌کنید.
- ارتباط داده (مثل شبکه‌های صنعتی) را روی یک مسیر طولانی عبور می‌دهید.
- کابل در محیط صنعتی پرنویز مثل ریخته‌گری، فولاد، جوشکاری یا کارخانه‌های پر از درایو نصب می‌شود.
- خطای فرمان، توقف ناخواسته یا قطع و وصل مکرر دستگاه دارید و دلیل دیگری برای آن پیدا نمی‌کنید.
- حفاظت الکتریکی بیشتر، مثلا در نیروگاه‌ها و شبکه‌های برق محلی، خواسته طراح است.
چه زمانی لازم نیست؟
در شرایط زیر معمولا کابل بدون شیلد کافی است:
- مسیر کابل کوتاه است و از کابل قدرت جدا عبور می‌کند.
- مدار فقط فرمان‌های ساده روشن/خاموش با ولتاژ بالا دارد.
- محیط نویز قابل توجهی ندارد، مثل ساختمان‌های اداری و تابلوهای ساده.
نکته‌ای که باید در نظر بگیرید این است که شیلد اضافه همیشه به معنای بهتر بودن نیست. شیلد هزینه را بالا می‌برد و اگر درست زمین نشود، حتی می‌تواند نویز را وارد مدار کند.
کابل کنترل شیلددار
کابل کنترل شیلددار ترکیبی از کابل کنترل و شیلد است: چند رشته فرمان که با شیلد (مثلا بافته مسی) محافظت می‌شوند. این کابل برای کنترل ماشین‌آلات و تجهیزاتی که کنار اینورتر یا موتور بزرگ قرار دارند کاربرد دارد. در نصب این کابل باید هم رشته‌ها و هم شیلد را درست وصل کنید.
برای شناخت بهتر ساختار و انتخاب کابل‌های کنترل، می‌توانید مقاله کابل کنترل چیست و در چه تجهیزاتی استفاده می‌شود؟ را بخوانید. بهفر دامغان کابل‌های کنترل افشان با عایق PVC را از ۲ تا ۶۱ رشته تولید می‌کند. اگر پروژه شما به کابل کنترل شیلددار نیاز دارد، قبل از سفارش با کارشناسان بهفر درباره نوع و مشخصات آن مشورت کنید.
کابل NYCY: شیلد مسی با هادی هم‌مرکز
NYCY نام یک کابل قدرت فشار ضعیف با عایق و روکش PVC و هادی هم‌مرکز مسی است. در بازار ایران گاهی آن را «کابل سازمانی» هم می‌گویند. در این کابل، لایه‌ای از سیم‌های مسی دور رشته‌های اصلی پیچیده می‌شود. این لایه علاوه بر نقش شیلد، حفاظت الکتریکی بیشتری فراهم می‌کند و بسته به طراحی می‌تواند به‌عنوان مسیر ارت یا نول هم استفاده شود.
کابل‌های قدرت با هادی هم‌مرکز (کنسانتریک) بهفر دامغان مطابق ISIRI 3569، IEC 60502، BS 5467 و VDE 0271 ساخته می‌شوند.
ساختار NYCY بهفر
- هادی: مس
- عایق: PVC نوع DIV 4
- هادی هم‌مرکز: سیم مس آنیل‌شده (کلاس ۱ و ۲) که به‌صورت لایه‌ای از سیم‌های مسی یا ترکیبی از سیم و نوار قرار می‌گیرد
- روکش خارجی: PVC نوع DMV5
مشخصات فنی
| ویژگی | مقدار |
|---|---|
| دمای کاری | ۳۰- تا ۷۰+ درجه سانتی‌گراد |
| ولتاژ کاری | 0.6 تا 1 کیلوولت |
| ولتاژ آزمون | 3.5 کیلوولت |
| محل نصب | داخل ساختمان، کانال کابل، فضای باز، داخل آب، بتن و خاک |
کاربرد کابل NYCY
طبق کاتالوگ بهفر، این کابل برای نیروگاه‌ها، واحدهای صنعتی و شبکه‌های برق محلی ساخته شده است، به‌ویژه در جاهایی که حفاظت الکتریکی بیشتری لازم است. قابلیت نصب داخل آب، بتن و خاک هم آن را برای تأسیسات سخت‌تر مناسب می‌کند.
سایزهای نمونه
| سطح مقطع (mm²) | قطر خارجی (mm) | حداکثر مقاومت هادی در ۲۰°C (Ω/km) |
|---|---|---|
| 1×4+4 | 10.1 | 4.61 |
| 1×6+6 | 10.5 | 3.08 |
| 1×10+10 | 11.8 | 1.83 |
| 1×16+16 | 14 | 1.15 |
| 3×6+6 | 17.3 | 3.08 |
| 3×10+10 | 19.4 | 1.83 |
در نام‌گذاری رایج، عدد بعد از «+» بیانگر سطح مقطع هادی هم‌مرکز است. برای مشاهده جزئیات کامل جدول به صفحه محصول مراجعه کنید.
نکات انتخاب کابل شیلددار
- نوع شیلد: برای کابل‌هایی که خم می‌شوند، بافته مسی؛ برای مسیرهای ثابت و پوشش کامل، فویل؛ و برای بهترین نتیجه، ترکیب هر دو.
- پوشش شیلد: هرچه پوشش بیشتر باشد، حفاظت بهتری دارید. بافته مسی پوشش جزئی و فویل پوشش کامل دارد.
- جنس هادی و شیلد: مس رسانایی و دوام بالاتری نسبت به آلومینیوم دارد. برای مقایسه بهتر، می‌توانید مقاله مقایسه سیم و کابل مس و آلومینیوم را بخوانید.
- ولتاژ و جریان: ولتاژ کاری کابل نباید از ولتاژ مدار شما کمتر باشد.
- شرایط محیط: دما، رطوبت و تماس با آب یا خاک را در نظر بگیرید.
- استاندارد: از فروشنده مشخصات و استاندارد کابل را بخواهید. برای انتخاب عایق هم می‌توانید مقاله تفاوت کابل XLPE و PVC را بخوانید.
- مشورت فنی: برای کابل‌های قدرت صنعتی، راهنمای انتخاب کابل قدرت صنعتی را مشاهده کنید.
نصب کابل شیلددار و اتصال زمین شیلد
نصب غلط شیلد باعث می‌شود اثر آن از بین برود. نکات مهم در این بخش عبارت‌اند از:
- اتصال زمین شیلد: شیلد باید به زمین وصل شود. برای سیگنال‌های آنالوگ کم‌فرکانس معمولا فقط یک سر شیلد زمین می‌شود تا حلقه زمین ایجاد نشود؛ در نویزهای فرکانس بالا گاهی هر دو سر زمین می‌شوند. روش دقیق را مهندس طراح تعیین می‌کند.
- گلند مناسب: برای اتصال شیلد از گلند EMC که شیلد را ۳۶۰ درجه می‌گیرد استفاده کنید.
- طول سیم اتصال شیلد را کوتاه نگه دارید: سیم بلند (دم‌خوکی) اثر شیلد را کم می‌کند.
- جدا کردن مسیر: کابل شیلددار را از کابل قدرت جدا عبور دهید. اگر ناچار به تقاطع هستید، با زاویه ۹۰ درجه عبور کنید.
- خمش: شعاع خمش را طبق دیتاشیت رعایت کنید تا شیلد آسیب نبیند.
- تداوم شیلد: در محل‌های اتصال و ترمینال، پیوستگی شیلد را حفظ کنید.
اشتباهات رایج
- نصب شیلد بدون زمین: شیلدی که به زمین وصل نیست، عملکردی ندارد.
- وصل کردن شیلد از هر دو سر بدون بررسی: در بعضی سیگنال‌ها باعث ایجاد حلقه زمین و نویز جدید می‌شود.
- استفاده از شیلد به‌جای ارت ایمنی: شیلد جایگزین هادی ارت نیست، مگر اینکه طراحی کابل (مثل NYCY) این را مجاز کرده باشد.
- عبور موازی با کابل قدرت: حتی کابل شیلددار هم در مسیر طولانی موازی با کابل پرجریان نویز می‌گیرد.
- انتخاب شیلد در همه جا: در محیط ساده، شیلد فقط هزینه اضافه است.
- نادیده گرفتن خمش شیلد: خم تند باعث شکستن شیلد می‌شود.
سؤالات متداول
کابل شیلددار چیست؟
کابلی که دور رشته‌ها یک لایه محافظ فلزی دارد تا سیگنال را از نویز الکتریکی محافظت کند.
شیلد کابل از چه جنسی است؟
معمولا از مس بافته‌شده، فویل آلومینیومی یا نوار مسی مارپیچ ساخته می‌شود. شیلد مسی دوام و رسانایی بهتری دارد.
کابل شیلددار چه زمانی لازم است؟
وقتی کابل نزدیک اینورتر، موتور بزرگ یا کابل قدرت است، سیگنال آنالوگ یا داده منتقل می‌کند یا در محیط پرنویز نصب می‌شود.
فرق کابل شیلددار و زره‌دار چیست؟
شیلد حفاظت الکتریکی در برابر نویز است و زره حفاظت مکانیکی در برابر ضربه و له‌شدگی.
کابل NYCY یعنی چی؟
کابل قدرت فشار ضعیف با عایق و روکش PVC و هادی هم‌مرکز مسی است که برای جایی که حفاظت الکتریکی بیشتری لازم است استفاده می‌شود.
کابل کنترل شیلددار را کجا استفاده می‌کنند؟
در کنترل ماشین‌آلات و تجهیزاتی که کنار اینورتر، موتور یا کابل قدرت قرار دارند.
شیلد کابل را باید زمین کرد؟
بله. شیلد بدون اتصال زمین عملکردی ندارد. نحوه زمین‌کردن (یک سر یا دو سر) را طراح مشخص می‌کند.
کابل شیلددار گران‌تر است؟
بله، به‌خاطر مس و مواد بیشتر. در عوض خطاهای ناشی از نویز و توقف تولید را کم می‌کند.
جمع‌بندی
کابل شیلددار با یک لایه محافظ رسانا، سیگنال را از نویز الکتریکی محافظت می‌کند. شیلد مسی بافته‌شده برای مسیرهای دارای خمش مناسب است و هادی هم‌مرکز در کابل NYCY علاوه بر حفاظت، مسیر ارت هم فراهم می‌کند. همیشه به شیلد نیاز ندارید؛ هرجا نزدیک اینورتر، کابل پرجریان یا سیگنال حساس هستید آن را انتخاب کنید و حتما درست زمین کنید. کابل‌های قدرت با هادی هم‌مرکز بهفر دامغان در دسته کابل‌های غیرقابل انعطاف قرار دارند. برای مشاوره و استعلام قیمت می‌توانید با کارشناسان فروش بهفر تماس بگیرید.
