مقایسه سیم و کابل مسی با سیم آلومینیومی

در زمان اجرای سیم کشی ساختمان‌های مختلف از جمله تجاری، اداری و مسکونی یکی از پرکاربرد ترین لوازم انواع سیم و کابل برق هستند. سیم و کابل‌های برق به منظور انتقال جریان الکتریکی در ساختمان و تامین نیروی مورد نیاز مصرف کننده‌های مختلف استفاده می‌شوند. در این مقاله تفاوت سیم و کابل مسی با آلومینیومی را برای شما عزیزان به صورت کامل مورد بررسی قرار دهیم.

برخی از افراد در زمان تهیه سیم و کابل برق تردید دارند که سیم و کابل مسی تهیه کنند یا از محصولات آلومینیومی استفاده کنند. همچنین بعضی از صاحب خانه‌ها اگر متوجه شوند برای اجرای سیستم برق ساختمانشان از سیم و کابل آلومینیوم استفاده گردیده است بسیار نگران می‌شوند.

آنها فکر می‌کنند که سیم کشی با محصولات آلومینیوم ایمن نیست و همیشه باید از سیم و کابل برق مسی استفاده کرد؟ به نظر شما آیا  صحیح است که سیم کشی با سیم و کابل آلومینیوم ایمنی کمتری نسبت به سیم کشی با سیم و کابل مسی دارد؟ برای پاسخ به این پرسش مهم تا پایان این مقاله همراه ما باشید.

تاریخچه سیم کشی با سیم و کابل آلومینیومی

استفاده از سیم و کابل آلومینیومی جهت اجرای سیستم برق ساختمان از دهه 1960 میلادی بسیار مرد توجه بود و در دنیا رواج پیدا کرد. دلیل این محبوبیت قیمت این محصولات بود چرا که از سیم و کابل‌های مسی به مراتب ارزانتر بودند و جریان الکتریکی را به خوبی منتقل می‌کردند.

همچنین وزن کمتر سیم و کابل های آلومینیومی باعث شده کارگران در جابه­جایی و کار کردن در پروژه ها راحت تر باشند و علاوه بر آن سرعت انجام پروژه ها بالاتر رود.

کابل آلومینیومی چیست؟

سیم آلومینیومی (Aluminum Wire) به دلیل خواص منحصر به فردی که دارد، یکی از پُرکاربردترین سیم‌های بازار است. هادی این سیم از جنس آلومینیوم ساخته شده و دلیل شناخته شدن به این نام همین است. هادی آلومینیومی در پوششی از پلاستیک قرار می‌گیرد و برحسب سایز و نوع استفاده، به بازار عرضه می‌شود. کابل آلومینیومی به انواع زمینی، زره‌دار و خودنگهدار دسته بندی می‌شود.

کابل مسی چیست؟

سیم مسی (Copper Wire) به دلیل ویژگی‌های عالی و مزایای متعددش، بهترین نوع رسانا برای تولید سیم و کابل است. هادی مسی در روکش پلاستیکی قرار می‌گیرد و در اندازه‌ها و کاربردهای مختلف به فروش می‌رسد. یکی از پر کاربرد ترین و محبوب ترین محصولات در صنعت سیم و کابل سیم مسی است. این کابل به انواع هادی کلاس یک، کلاس دو، کلاس پنج و شش تقسیم می‌شود.

تفاوت بین کابل مسی و آلومینیومی

تفاوت اصلی بین سیم آلومینیوم و سیم مسی در ویژگی‌های هر کدام از آنها می­باشد. وزن، هزینه، رسانایی، شکل پذیری، کشش، رنگ، مقاومت در برابر دما، بخشی از تفاوت‌های این دو متریال هستند.

سیم‌های آلومینیومی ارزان‌تر، دارای رسانایی کمتر، دارای شکل پذیری و کشش، دارای سبکی و خورنده‌تر از سیم‌های مسی هستند. سیم های آلومینیومی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه هستند. اگرچه سیم آلومینیومی به دلیل خاصیت خورندگی نمی‌تواند در هر مکانی استفاده شود. علاوه بر این سیم های آلومینیومی به دلیل شکل پذیری و خاصیت کشسانی فرآیند تولید کمی دشوار دارند.

سیم‌های مسی را می‌توان به سادگی از آلیاژ مس تهیه کرد زیرا شکل پذیری و کشش بیشتری دارند. همچنین می‌توان از آنها در مکان‌های متعددی حتی در دمای بالا استفاده کرد، اما تنها عیب کابل مسی قیمت و وزن بالایش است. سیم مسی از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست.

مقاومت الکتریکی آلومینیموم نسبت به مس بیشتر است. این تفاوت برای کابل‌های برق بسیار مهم است. برای نسبت دادن هادی آلومینیومی به یک رسانای مسی، سطح مقطع هادی آلومینیومی باید بزرگتر شود تا مقاومت الکتریکی بالاتر را جبران کند. درحقیقت، برای یک میزان قابلیت حمل جریان، یک هادی آلومینیومی به 56 درصد سطح مقطع بزرگتر از مس احتیاج دارد. در نتیجه، استفاده از مس تعداد اتصالات را کاهش می‌دهد تا درصد خطر خرابی سیستم نیز به مراتب پایین بیاید.

مس ضریب انبساط حرارتی کمتری دارد. این پارامتر تمایل یک ماده را برای تغییر حجم به عنوان تابعی از دما اندازه گیری می‌کند. ضریب انبساط حرارتی کمتر مس از لحاظ کاهش خطرات نیروهای مخرب در اتصالات بسیار حائز اهمیت است.

رشته‌های مسی در مقاطع بسیار کم مانند 0.5 تا 10 میلی‌متر مربع موجود است، در حالی که رشته‌های آلومینیومی فقط در سطح مقطع اسمی 10 میلی‌متر مربع و بالاتر موجود است. هادی‌های رشته‌ای شامل تعدادی هادی نازک است که در یک کابل منسجم به هم پیچیده شده‌اند. رشته‌های مسی با قطر کوچکتر منجر به کابل‌های انعطاف پذیرتر می‌شوند که برای کاربردهایی بسیاری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

بررسی کوتاه

1. سیم آلومینیومی رسانایی کمتری نسبت به رسانایی سیم مسی دارد (فقط 60 درصد مس).
2. کابل‌های آلومینیومی سبک‌تر و حمل آنها آسان است، در حالی که سیم‌های مسی سنگین‌تر و حمل آنها سخت­تر می‌باشد.
3. سیم‌های آلومینیومی دارای خاصیت انبساط در دمای بالا و منقبض شدن در دمای پایین هستند، در حالی که چنین تغییراتی در سیم مسی رخ نمی‌دهد. سیم مسی می‌تواند در برابر تغییرات گرمایی مقاومت کند.
4. در مورد شکل پذیری، سیم‌های آلومینیومی شکل پذیری کمتری دارند، در حالی که سیم‌های مسی شکل پذیری بیشتری دارند.
5. از نظر اقتصادی کابل‌های آلومینیومی ارزان‌تر و سیم‌های مسی گران‌تر هستند.
6. سیم‌های آلومینیومی کشش کمتر و سیم‌های مسی کشش بیشتری دارند.
7. سیم‌های آلومینیومی به دلیل خورنده بودن می‌توانند باعث آتش سوزی شوند اما در مورد سیم‌های مسی چنین اتفاقی رخ نمی‌دهد.
8. نصب کابل‌های مسی راحت‌تر از آلومینیومی است زیرا در سطح مقطع کمتری قابل استفاده هستند.
9. نکته: سیم های مسی طول عمر بیشتری نسبت به سیم های آلومینیومی ندارند و اعتقادی که بر این اساس وجود دارد غلط است.

احتمال آتش سوزی

وقتی که جریان الکتریکی از سیم و کابل برق آلومینیومی عبور می‌کند باعث انبساط آن می‌شود. با گذشت زمان یک چرخه انبساط و انقباض به نام خزش سرد بوجود می‌آید که با گذر زمان باعث شل شدن اتصالات الکتریکی و جرقه زدن آنها می‌گردد.

این موضوع علاوه بر گرم شدن سیم و کابل برق احتمال ایجاد حریق و ذوب شدن لوازم مختلف را افزایش می‌دهد ولی در صورتی که اتصالات الکتریکی به صورت کاملاً ایمن و با روش‌های اصولی توسط برق کار حرفه‌ای انجام شود این احتمال به مقدار قابل توجهی کاهش پیدا می‌کند. شرکت های بیمه هم حتی این روش را تایید می­کنند.

طبق گزارشی که کمیسیون امنیت کالای مصرفی ایالات متحده ارائه داد، بیان شد که خانه هایی که سیم کشی آنها از آلومینیوم است ۵۵ برابر بیشتر از خانه‌ هایی که از سیم کشی مسی استفاده می­کنند ممکن است دچار خطر آتش سوزی الکتریکی شوند.

به همین منظور معمولا منازلی که سیم و کابل برقی آنها از آلومینیوم می‌باشد بیشتر در معرض احتمال آتش سوزی قرار دارند.

اما راهکاری موجود است که اگر منزلی همه سیم کشی ان از آلومینیوم بود در حضور یک متخصص برق کار با اضافه کردن یک قطعه مسی به سر همه سیم های آلومینیومی نقاط اتصال شبکه سیم کشی برق را ایمن و مطمئن سازد. در واقع با انجام این عمل مس به کلید ها و پریز ها وصل شده است.

میزان استفاده از سیم مسی و سیم آلومینیومی در صنعت برق

برای ساخت سیم و کابل از مس بیشتر از آلومینیوم استفاده می‌شود. مانند سایر محصولاتی که از رسانایی بالای مس استفاده می‌کنند، تقریباً تمام کابل‌های الکترونیکی نیز از مس ساخته می‌شوند. هادی‌های مسی معمولاً در توزیع برق، تولید برق و صنعت خودرو استفاده می‌شوند.

برای صرفه جویی در وزن و هزینه، شرکت‌های برق از آلومینیوم، برای خطوط انتقال هوایی استفاده می‌کنند. همچنین در مواردی مانند صنعت هواپیما سازی که وزن یک خاصیت مهم تلقی می­شود از سیم و کابل های آلومینیومی استفاده می­شود.

برای کابل‌های کواکسیال بزرگ، می‌توان از سیم آلومینیومی دارای روکش مسی استفاده کرد تا هم از مزایای رسانایی مس استفاده شود و هم از مزیت کم وزن بودن آلومینیوم بهره کامل را کسب کرد.