کابل فرمان یا کابل کنترل یکی از اجزای اصلی به کار رفته در محیط های صنعتی می باشد که برای انتقال سیگنال های آنالوگ و دیجیتال کاربرد داشته و می توانند از اعوجاج و تداخل در سیستم ها جلوگیری کنند. در این مقاله برای آشنایی بیشتر با کابل فرمان در مورد ساختار و کاربرد های آن ها توضیح داده می شود و در نهایت مزایا و معایب آن بررسی می شود. مطالعه این مقاله به کارشناسان تابلو برق صنعتی اطلاعات دقیقی در مورد ویژگی ها و مشخصات این کابل ها می دهد با فرنام الکتریک همراه باشید.
کابل فرمان چیست؟
کابل فرمان یا کابل کنترل (Control Cable) سیمی چند رشته‌ای است که برای طیف وسیعی از کاربردهای در صنعت برق مورداستفاده قرار می‌گیرد. کابل فرمان غالباً با استفاده از مس آنیل شده که در داخل چندین سیم بافته شده است، تولید می‌شوند. نحوهٔ تولید کابل کنترل از تداخل الکتریکی یا گسترش میدان الکترومغناطیسی جلوگیری می‌کند. این کابل همچنین دارای یک روکش محافظ از جنس پی‌وی‌سی (PVC) است که در شرایط سخت محیطی مقاومت بالایی دارد.
از کابل فرمان به‌منظور انتقال سیگنال‌های دیجیتالی (باز و بسته کردن کلید و فرمان تابلو برق‌ها) و انتقال سیگنال آنالوگ (عبور جریان به نقاط مختلف پست) استفاده می‌شود. به‌طورکلی، سیم فرمان در جریان‌ها با ولتاژ پایین کاربرد دارد. بسته به نوع کاربرد، افراد اغلب از کابل کنترل در شرایط تنش مکانیکی سبک، متوسط یا زیاد استفاده می‌کنند. تصویر یک به‌طورکلی، ویژگی‌های این کابل شامل موارد زیر هستند:
- نظارت و کنترل سیگنال‌های یک سیستم الکتریکی
- مقاومت و پایداری در برابر آب (ضد آب بودن)
- پایداری در برابر فشار و نیروهای وارده از سمت محیط
- عایق محافظتی بسیار مقاوم و محافظت‌کننده از کابل
یک کابل فرمان خوب و باکیفیت باید ویژگی‌های زیر را نیز داشته باشد:
- هالوژن فری و مقاوم در برابر آتش
- مقاومت در برابر جانورانی مانند موش
- مقاوم در برابر مواد نفتی
ویژگی ها و مشخصات کابل کنترل
برای آشنایی بیشتر با کابل کنترل در این قسمت ویژگی های آن ها را مورد بررسی قرار داده و مشخصات اصلی آن ها را معرفی می کنیم. اولین نکته در مورد ویژگی کابل فرمان این است که با توجه به قابلیت انتقال سیگنال در آن ها، در ولتاژ های پایین کار می کنند. به دلیل وجود عایق PVC در ساختار آن ها، ضد آب بوده و در برابر فشار و نیرو های وارد شده از سمت محیط مقاوم هستند. هم چنین جنس آن ها به طوری انتخاب شده است تا از جویده شدن آن ها توسط جانوران موذی به خصوص موش جلوگیری شود. به علاوه آن ها در برابر آتش و فرآورده های نفتی مقاومت بالایی دارند.
این کابل ها در سطح مقطع های مختلفی ساخته شده اند تا در محیط های صنعتی مختلفی مورد استفاده قرار گیرند. این کابل های چند رشته یا دارای سطح مقطع تا 10 میلی متر مربعی از جنس مس انیل شده در دو نوع بدون قلع و قلع اندود شده ساخته می شوند. عایق رایج به کار رفته از جنس PVC می باشد. اما نمونه های کابل فرمان با عایق پلی اتیلن کراس لینک شده (XPLE) در بازار موجود است. فیلر به کار رفته در لایه میانی هادی ها و روکش کابل می تواند از جنس PVC یا PE باشد.
ساختار کابل فرمان
کابل فرمان به طور کلی از دو بخش هادی و عایق تشکیل شده است. بخش هادی کابل فرمان در واقع همان رشته سیم هایی می باشند که خود متشکل از سه لایه بیرونی هستند. لایه بیرونی روی سطح سیم ها، از عایق پوشیده شده است. در لایه دوم برای پر کردن فضای خالی از فیلر استفاده شده و در نهایت بیرونی ترین لایه روی سیم ها که با نام ژاکت شناخته می شود، موجب قرار گیری تمام این رشته سیم ها در یک کانال می شود. لایه اول و سوم روی رشته سیم های برای محافظت از کابل فرمان در برابر شرایط حساس دمایی، رطوبت و بالا رفتن جریان کاربرد داند و به همین علت از PVC ساخته شده اند.
بخش دوم کابل کنترل که عایق نامگذاری می شود، کابل را از صدمات جبران ناپذیری مانند فشار های زیاد و ضربات فیزیکی حفظ می کند. به علت تنوع عایق های به کار رفته در ساخت کابل فرمان می توان از آن ها در کابل کشی زیر زمینی، هوایی و دریایی استفاده کرد.
یکی از نمونه های پر کاربرد کابل فرمان، کابل فرمان شیلد دار است که از نوعی محافظ خاص تشکیل شده که انتقال صحیح دیتا و سیگنال ها را تضمین می کند. وجود لایه اضافی به نام شیلد موجب اتصال بهتر اجزای خطوط تولید می شود. استفاده از آن ها به دلیل کاهش تاثیر میدان مغناطیسی و امکان اتصال مستقیم آن ها به برق اصلی، موجب محبوبیت آن بین انواع دیگر کابل های فرمان شده است. اما به این نکته توجه کنید که وجود خمیدگی در مسیر سیم کشی آن مجاز نمی باشد.
انواع کابل فرمان
سیم فرمان ولتاژ اسمی و کاربرد به انواع زیر تقسیم می‌شود:
کابل فرمان شیلددار (Shielded Cable)
روکش کابل شیلددار از جنس پلی‌استر است و در اندازه‌های 2 تا 61 رشته و حداکثر با سطح مقطع 2.5 میلی‌متر در بازار به فروش می‌رسد. این کابل در فضاهای حساس که تحت‌فشار و ضربه هستند، مانند زیرزمین‌ها یا زیراقیانوس‌ها استفاده می‌شود. در زمان استفاده از سیم فرمان شیلددار باید دقت شود که به‌طور مستقیم به برق اصلی متصل نشود زیرا خسارت سنگینی را به بار می‌آورد. همچنین، نباید این کابل را به‌طور دائم خم کرد چون با گذشت زمان دچار فرسودگی می‌شود. تصویر دو
سیم کنترل افشان ساده (Multi-Conductor Cable)
کابل افشان ساده بدون روکش است و از لایه‌های محافظتی کمتری برخوردار است. به همین دلیل، قیمت کمتری دارد. این کابل فرمان در اندازه‌های 2 تا 61 رشته در بازار موجود است. ولتاژ اسمی کابل افشان ساده بین 300 تا 500 ولت است. از این کابل اغلب در داخل ساختمان و تابلوهای فرمان استفاده می‌شود.
کابل کنترل تخت (Flat Cable)
این کابل انعطاف‌پذیری بالایی دارد و خم کردن آن باعث فرسودگی‌اش نمی‌شود. همین ویژگی باعث شده است تا کابل تخت برای فضاهای تنگ انتخاب مناسبی باشد. کابل فرمان تخت دارای اندازه‌های 4 تا 24 رشته است و ولتاژ اسمی آن نیز بین 300 تا 500 ولت است. همچنین، در ولتاژهای 450 تا 750 ولت نیز می‌توان از این کابل استفاده کرد. از مهم‌ترین کاربردهای سیم فرمان تخت می‌توان به استفاده در آسانسور، جرثقیل سقفی و نوار نقاله اشاره کرد. در جدول زیر انواع کابل فرمان معرفی شده‌اند:
| نام کابل | ولتاژ اسمی | کاربرد | اندازه |
| افشان ساده | 300 تا 500 ولت | داخل ساختمان و تابلو فرمان | 2 تا 61 رشته |
| شیلددار | 300 تا 500 ولت | در شرایط سخت | 2 تا 61 رشته |
| تخت | 300 تا 500 ولت و 450 تا 750 ولت | جرثقیل سقفی، نوار نقاله، آسانسور | 4 تا 24 رشته |
نکته: هادی کابل فرمان اغلب در دو نوع افشان و مفتولی است. به همین دلیل، می‌توان این کابل را به انواع افشان، نیمه افشان و مفتولی نیز تقسیم کرد.
مزایای استفاده از کابل کنترل
کابل کنترل فوایدی زیادی که ما در زیر به مهم‌ترین آن‌ها اشاره می‌کنیم:
- برای توزیع برق به‌صورت هوایی عالی است (به دلیل مقاومت خوب در برابر شرایط آب و هوایی).
- در شرایط بد آب و هوایی دارای عایق مناسبی است.
- افت ولتاژ و تغییرات در ولتاژ ورودی به دستگاه وجود ندارد.
- باعث افزایش عمر و دوام کارکرد دستگاه‌های برقی می‌شود.
- به صرفه‌جویی در انرژی کمک می‌کند.
- باعث آسیب کمتری به تجهیزات می‌شود.
- در هزینه‌های مربوط به قطع درختان و زندگی گیاهی و حیوانی صرفه‌جویی شود (نیازی به از بین بردن زیستگاه‌های گیاهی و حیوانی نیست).
- قابلیت نصب کابل‌های جدید بر روی تیر برق‌هایی قدیمی وجود دارد.
- شرایط نصب بر روی دیوارها و کانال‌های مخصوص امکان‌پذیر است (پنهان کردن از دید).
- شرایط نصب این کابل برای مهندسان بسیار راحت بوده و به‌سرعت انجام می‌شود.
کاربرد کابل فرمان
کابل فرمان با عنوان کابل مورد استفاده در کارخانه های صنعتی شناخته می شوند. از آن ها برای تنظیم و کنترل تجهیزات صنعتی و منتقل کردن صحیح سیگنال بین آن ها برای انجام خودکار فرآیند ها استفاده می شود. این کابل های انعطاف پذیر و مقاوم در کابل های خط تولید و موتور های سنگین کاربرد داشته و به علت مقاوم بودن آن ها در برابر رطوبت، مواد اسیدی، مواد نفتی و روغنی می توان از مدل های مختلف آن ها برای کابل کشی زیر آب، تونل ها و زیرساخت های مکانیکی استفاده کرد. کاربرد کابل فرمان شامل موارد زیر است:
- کانال های زیر زمینی و حفر تونل ها
- خط تولید کارخانه های خودرو سازی
- دستگاه های CNC
- پست فشار قوی در نیروگاه های برق
- صنعت آسانسور
- علم رباتیک و ساخت ربات های پیشرفته
- صنعت نساجی و دستگاه های چاپ
- ساخت جرثقیل و بالابر
کلام آخر
کابل کنترل یا کابل فرمان به سیم‌هایی گفته می‌شود که برای ارسال فرمان‌های کنترل‌کننده و دریافت کمیت‌های اندازه‌گیری شده در فضاهای صنعتی کاربرد دارند. این کابل‌ها در سیگنال‌هایی با ولتاژ و جریان پایین که نیاز به قدرت کم وجود دارد، استفاده می‌شود. کابل‌های کنترل به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردی که دارند، برای کاربردهای بسیاری استفاده می‌شوند؛ اما مهم است که در زمان خرید به دنبال یک تأمین‌کننده با فروشگاه اینترنتی معتبر باشید تا محصول خریداری‌شده از کیفیت مناسب برخوردار باشد.