الأسلاك الكهربائية - Electrical Wires

في أغلب الأحيان يتم استخدام المصطلحين “سلك” و”كابل” لوصف نفس الشيء، لكنّهما في الواقع مختلفان تمامًا. السلك هو موّصل كهربائي واحد، في حين أنّ الكابل عبارة عن مجموعة من الأسلاك مغلّفة في غلاف. يشير المصطلح كابل في الأصل إلى خط بحري من الحبال المتعددة المستخدمة لربط السفن، وفي السياق الكهربائي تُستخدم الكابلات (مثل الأسلاك) لنقل التيّارات الكهربائيّة.

سواء في الداخل أو في الخارج، فإنّ تركيب الأسلاك والكابلات المناسبة له أهمية قصوى لضمان إمداد سلس للكهرباء، بالإضافة إلى اجتياز عمليات الفحص الكهربائية. يجب تثبيت كل سلك وكابل بعناية من صندوق الفيوزات إلى المنافذ والتركيبات والأجهزة. ينظم قانون الكهرباء الوطني (NEC) وقوانين البناء المحلية طريقة التركيب وأنواع الأسلاك والكابلات لمختلف التطبيقات الكهربائية.

العوامل المؤثرة على اختيار الأسلاك الكهربائية:

هناك بعض العوامل التي ستؤثر على اختيار الأسلاك الكهربائية منها اللّون ومعلومات الملصق والتطبيقات. المعلومات المطبوعة على غطاء الأسلاك الكهربائية هي كل ما تحتاجه لاختيار السلك الصحيح. فيما يلي بعض الميزات المختلفة للأسلاك الكهربائية والتي ستساعد على اختيار التركيب الصحيح:

حجم الأسلاك:

يتطلب كل تطبيق حجم سلك معيّن للتثبيت، ويتم تحديد الحجم المناسب لتطبيق معيّن بواسطة مقياس السلك. يتم تحديد حجم الأسلاك عن طريق نظام قياس الأسلاك الأمريكي. أحجام الأسلاك الشائعة هي 10 و 12 و 14 الرقم الأعلى يعني حجم سلك أصغر، ويؤثر على كمية الطاقة التي يمكن أن يحملها. على سبيل المثال، سيتطلب سلك المصباح ذو الجهد المنخفض 10 أمبير سلكًا بمقياس 18، بينما تتطلب لوحات الخدمة أو الألواح الفرعية ذات 100 أمبير سلكًا بمعيارين.

حروف الأسلاك:

تمثل الأحرف THHN وTHWN وTHW وXHHN أنواع العزل الرئيسية للأسلاك الفردية. توضح هذه الحروف متطلبات (NEC) التالية:

• T – العزل بالحرارة.
  
• H – مقاومة الحرارة.
  
• HH – مقاومة عالية للحرارة (حتى 194 درجة فهرنهايت).
  
• W – مناسب للمواقع الرطبة.
  
• N – طلاء نايلون مقاوم للتلف بالزيت أو الغاز.
  
• X – بوليمير صناعي مقاوم للهب.
  

أنواع الأسلاك الكهربائية:

• الأسلاك الثلاثية –Triplex Wires: عادةً ما تُستخدم الأسلاك الثلاثيّة في موصلات بين أعمدة الطاقة المختلفة. وهي تتألف من سلكين من الألمنيوم المعزولين ملفوفين بسلك مكشوف ثالث يستخدم كمحايد مشترك. عادةً ما يكون السلك المحايد ذو مقياس أصغر ويتم توصيله في الأرض مع كل من المقياس الكهربائي والمحول.
  
• أسلاك التغذية الرئيسية–Main Feeder Wires: أسلاك تغذية الطاقة الرئيسية هي الأسلاك التي تربط عمود التغذية الرئيسي مع المنازل. إنها مصنوعة من سلك (THHN) مجدول أو صلب والكابل المثبت يزيد بنسبة 25٪ عن الحمل المطلوب.
  
• أسلاك التغذية اللوحية – Panel Feed Wires: تتكون كابلات التغذية اللوحية بشكل عام من سلك (THHN) المعزول باللون الأسود. تستخدم لتشغيل صندوق التوصيل الرئيسي ولوحات قواطع الدائرة. تمامًا مثل أسلاك تغذية الطاقة الرئيسية، يجب تصنيف الكابلات بنسبة 25٪ أكثر من الحمل الفعلي.
  
• الأسلاك غير المعدنية المغلفة –Non-Metallic Sheathed Wires: يستخدم سلك المغلف غير المعدني أو (Romex) في معظم المنازل ويحتوي على (2 – 3) موصلات، كل منها مزود بعزل بلاستيكي وسلك أرضي مكشوف. الأسلاك الفردية مغطاة بطبقة أخرى من غلاف غير معدني. نظرًا لأنه أرخص نسبيًا ومتوفر في تصنيفات 15 و 20 و 20 أمبير، يُفضل هذا النوع للأسلاك الداخلية.
  
• الأسلاك المجدولة المفردة – Single Strand Wires: يستخدم السلك المجدول المفرد أيضًا سلك (THHN)، كل سلك يكون منفصل ويمكن سحب أسلاك متعددة معًا من خلال أنبوب بسهولة. تعتبر أسلاك الجدائل المفردة الخيار الأكثر شيوعًا للتخطيطات التي تستخدم الأنابيب لاحتواء الأسلاك.
  

رموز الألوان للأسلاك – Color Codes:

• اللون الأسود: السلك الساخن، للمفاتيح أو المنافذ.
  
• اللون الأحمر: سلك ساخن، لتبديل الأفرع، أيضًا لتوصيل الأسلاك الصلبة بين كاشفين دخان (smoke detectors).
  
• اللون الأزرق والأصفر: أسلاك ساخنة، توجد مع بعضها البعض في قناة، الأزرق للتبديل من 3 إلى 4 اتجاهات بين التطبيقات، والأصفر للتبديل و للتحكم في المروحة والأضواء.
  
• اللون الأبيض: دائماً يعتبر السلك المحايد.
  
• اللون الأخضر و السلك النحاسي المجرد: يوصل في الأرض فقط.
  

أنواع الكابلات الكهربائية:

كابل مغطى غير معدني:

تُعرف هذه الكابلات أيضًا بإسم أسلاك البناء غير المعدنية أو كابلات (NM). تتميز بغطاء بلاستيكي مرن بسلكين إلى أربعة أسلاك (كابلات TECK مغطاة بعزل لدن بالحرارة) وسلك مكشوف موصول بالأرض. تُستخدم أنواع خاصة من هذا الكابل للإستخدام تحت الأرض أو في الهواء الطلق، لكن الكابلات غيرالمعدنية المُغلفة (NM-B) و(NM-C) هي الشكل الأكثر شيوعًا للكابلات السكنية الداخلية.

كابل التغذية تحت الأرض:

تشبه هذه الكابلات تمامًا كابلات (NM) ولكن بدلاً من أن يتم لف كل سلك على حدة في البلاستيك الحراري، يتم تجميع الأسلاك معًا في مادة مرنة. تتوفر كابلات (UF) في مجموعة متنوعة من المقاييس، وغالبًا ما تستخدم للإضاءة الخارجية والتطبيقات الأرضيّة. مقاومتها العالية للماء تجعلها مثاليّة للمناطق الرّطبة مثل الحدائق وكذلك المصابيح والمضخات في الهواء الطلق وما إلى ذلك.

الكابل المعدني المغلف:

المعروف أيضًا باسم الكابلات المدرّعة أو الكابلات(BX)، غالبًا ما تستخدم الكابلات المغلفة بالمعدن لتزويد التيّار الكهربائي أو للأجهزة الكبيرة. إنها تتميز بثلاثة أسلاك نحاسية مجدولة عادية (سلك واحد للتيار وسلك موصول بالأرض وسلك محايد) معزولة بالبولي إيثيلين المتصالب، وفراش PVC وغطاء PVC أسود. غالبًا ما تستخدم كابلات(BX) ذات غلاف الأسلاك الفولاذية للتطبيقات الخارجية والمنشآت عالية الضغط.

الكابل متعدد الوصلات:

هذا نوع من الكابل شائع الاستخدام في المنازل، لأنه سهل الاستخدام ومعزول جيدًا. تتميز الكابلات متعددة الموصلات أو متعددة النواة (MC) بأكثر من موصل واحد، كل منها معزول على حدة. بالإضافة إلى ذلك تمت إضافة طبقة عازلة خارجية لمزيد من الأمان. تُستخدم في أنواع مختلفة من الصناعات مثل “كابل الثعبان” الصوتي متعدد النواة المستخدم في صناعة الموسيقى.

الكابل متحد المحور:

يتميز الكابل المحوري بطبقة عازلة أنبوبيّة تحمي الموصل الداخلي الذي يحيط به درع موصل أنبوبي، وقد يحتوي أيضًا على غلاف خارجي لعزل إضافي. يُطلق عليها اسم “محوري” نظرًا لأنّ الدرعين الداخليين يشتركان في نفس المحور الهندسي، تُستخدم هذه الكابلات عادةً لنقل الإشارات التلفزيونية وتوصيل معدات الفيديو.

الكابل الزوجي الملفوف غير المحمي:

يتكون هذا النوع من سلكين ملتويين معًا، الأسلاك الفردية ليست معزولة، ممّا يجعل هذا الكابل مثاليًا لنقل الإشارات وتطبيقات الفيديو. نظرًا لأنها ميسورة التكلفة أكثر من كابلات الألياف المحورية أو الضوئية، غالبًا ما تستخدم كابلات (UTP) في الهواتف والكاميرات الأمنية وشبكات البيانات. بالنسبة للاستخدام الداخلي تعتبر كابلات (UTP) ذات الأسلاك النحاسية أو النوى النحاسية الصلبة خيارًا شائعًا نظرًا لأنها مرنة ويمكن ثنيها بسهولة للتثبيت في الجدار.

الكابل الشريط:

غالبًا ما تستخدم الكابلات الشريطية في أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الطرفية مع العديد من الأسلاك الموصلة التي تعمل بالتوازي مع بعضها البعض على مستوى مسطح، ممّا يؤدي إلى تشابه مرئي مع الشرائط المسطحة. هذه الكابلات مرنة جدًا ولا يمكنها التعامل إلّا مع تطبيقات الجهد المنخفض.

 الكابلات المدفونة مباشرة:

تُعرف أيضًا باسم (DBCs) هذه الكابلات عبارة عن كابلات محوريّة أو مجمعة من الألياف الضوئية، والتي لا تتطلب أي أغلفة أوعازل أو أنابيب إضافيّة قبل دفنها تحت الأرض. إنها تتميز بنواة معدنيّة ثقيلة مع العديد من طبقات الغلاف المعدني المربوط وأغطية مطاطيّة ثقيلة وهلام ممتص للصدمات وشريط مغلف مضاد للماء. إنّ التحمل العالي للتغيرات في درجات الحرارة والرطوبة والعوامل البيئية الأخرى يجعلها خيارًا شائعًا لمتطلبات النقل أو الاتصال.

الكابل Twin-Lead:

عبارة عن كابلات مسطحة ذات سلكين تُستخدم للإرسال بين الهوائي والمستقبل، مثل التلفزيون والراديو.

الكابل ثنائي المحور:

هو نوع مختلف من الكابلات المحورية، والذي يتميز بوجود موصلين داخليين بدلاً من واحد ويستخدم للإشارات عالية السرعة قصيرة المدى للغاية.

الكابل المزدوج:

مع اثنين من الموصلات المعزولة بشكل فردي، يتم استخدام هذا الكابل عادةً في تطبيقات التيّار المستمر أو التيّار المتردد منخفض التردد.

الكابل المجدول:

هذا الكابل مشابه للكابلات المزدوجة ولكن الأسلاك المعزولة الداخلية ملتويّة أو متشابكة.

ما هو رمز لون الكابل؟

يتم إجراء الترميز اللّوني لعزل الكابلات لتحديد الموصلات النّشطة والمحايدة والأرضية. لم تحدد (NEC) أيّ لون للموصلات النّشطة. الدول أو المناطق المختلفة لها ترميز لوني مختلف للكابل ومن الضروري معرفة ما هو قابل للتطبيق في منطقتك. ومع ذلك لا يمكن أن تكون الموصلات النشطة باللون الأخضر أو الأصفر أو الأخضر أو الأصفر أو الأزرق الفاتح أو الأسود.

ما هو حجم الكابل؟

حجم الكابل هو مقياس الأسلاك الفردية داخل الكبل مثل 14 و12 و10 وما إلى ذلك، كلما زاد الرقم كان الحجم أصغر. عدد الأسلاك يتبع مقياس السلك على الكابل. لذلك يشير 10/3 إلى وجود 3 أسلاك بمقياس 10 داخل الكابل. السلك الأرضي إن وجد، لا يُشار إليه بهذا الرقم ويمثله الحرف “G”.