کابل کنترل چیست؟ کابل های کنترلی چه مزایا و مشخصاتی دارند؟

انواع کابل ها با کاربردهای مختلف در بخش های مختلف عرصه فناوری، صنایع و ارتباطات استفاده می شوند که برای انتقال اطلاعات، سیگنال ها و جریان های الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند و نقش بسیار مهمی ایفا می کنند. یکی از انواع کابل ها، کابل کنترل است که با نام کابل فرمان نیز شناخته می شود. در این مقاله قرار است با این نوع از کابل آشنا شویم.

منظور از کابل کنترل چیست؟

کابل کنترل نوعی از کابل است که با داشتن چندین رسانا در داخل خود، می تواند چندین کار را انجام دهد و در انتقال انواع سیگنال ها و رد و بدل کردن دیتا کاربرد دارد. به دلیل اینکه فرمان هایی را به جهت کنترل و اندازه گیری ارسال می کند به آن کابل فرمان نیز گفته می شود.

کابل کنترل می تواند سیگنال های مختلفی را از خود عبور داده و این کار را در ولتاژهای پایین به خوبی انجام می دهد. همچنین گاهی مواقع از کابل کنترل برای اتصال بخش های دستگاه های موجود در کارخانه ها استفاده می شود. نوع سیگنال هایی که کابل کنترل قادر به انتقال آن است محدود نیست و در انتقال سگینال های آنالوگ و دیجیتال نیز می توان از آن استفاده کرد.

همانطور که گفته شد درون کابل کنترل رشته های زیادی وجود دارد که تعداد آنها از 2 تا 61 رشته متغیر است و این به کاربرد رشته و موارد مصرف آن بستگی دارد.

رشته های درون کابل کنترل رساناهایی هستند که در متعادل سازی برخی از فرآیندها نقش دارند و بیشتر آنها درجه UL دارند. کابل های کنترل همانند سایر سیم و کابل ها برای محافظت نیاز به عایق بندی دارند اما فارغ از عایق، در این نوع کابل ها محافظت از طریق فویل، بافته و در مواقعی از هر دو استفاده می شود.  عایق بندی کابل های کنترل معمولا با انواعی از پلاستیک ها مانند پلی وینیل کلرید انجام می شود که مقاومت بالا و ضد آب بودن این نوع عایق در انتخاب آن بسیار موثر است.

برای کسب اطلاعات بیشتر در زمینه عایق بندی می توانید مقاله مربوط به انواع عایق سیم و کابل را مطالعه کنید.

انعطاف پذیری موضوع چالش برانگیز در کابل های کنترلی است و در برخی از آنها گاهی اوقات خم شدن بیش از حد و به اصطلاح ایجاد حلقه می تواند مشکل ساز باشد بنابراین در ساخت آنها باید اقدامات لازم جهت متعادل سازی میزان انطعاف پذیری صورت گیرد.

کابل کنترل با توجه به کاربرد و ساختار ویژه ای که دارد، می تواند فرآیند های مرتبط با اتوماسیون را به طور دقیق اندازه بگیرد و به طور گسترده در صنعت و به خصوص در حوزه های مرتبط با برق استفاده شود. به دلیل وجود چندین رشته رسانا در درون این کابل ها، از آن ها در ورودی و خروجی دستگاه ها استفاده می کنند.

مشخصات و ویژگی های کابل کنترل

کابل های کنترل به سبب ویژگی ها و مشخصات ویژه ی خود حتی در زندگی روزمره نیز به وفور مشاهده می شوند. به گونه ای که گاهی متوجه استفاده از آنها نمی شوید. به عنوان مثال در آسانسور یکی از کاربردی ترین کابل ها، کابل کنترل است که کلیدهای آسانسور را به کابین وصل می کند و می توان گفت به طور کلی در مواردی که فرمان یا دستوری را می خواهیم از طریق کابل منتقل کنیم ( مثل باز و بستن کلید ها) کابل فرمان یا کابل کنترل بهترین انتخاب هستند.

همانطور که گفته شد انعطاف پذیری کابل های کنترل از ویژگی های اصلی در این نوع کابل است و درجه بندی های مختلفی دارد که هر کدام از آنها با میزان انعطاف پذیری مخصوص به خود در فشارهای مکانیکی سبک، متوسط و سنگین به کار می روند.

همچنین در ساخت کابل های کنترل از مواد مختلف با کیفیت های متفاوت استفاده می شود که میزان مقاومت و تخریب پذیری آنها را در برخورد با آسیب یا سوختن توسط مواد اشتعال زا تعیین می کند.

از دیگر ویژگی های کابل کنترل می توان به عملکرد صحیح آنها در محدوده دمایی 5 تا 40 درجه سانیتگراد، ولتاژ اسمی 300 تا 500، ساختاری غالیا تشکیل شده از مس و ترکیبات آن، عایقبندی پلاستیکی و رنگ روکش طوسی در آن اشاره کرد.

در میان ویژگی های کابل کنترل حضور سیم ارت در میان سیم های داخل کابل نیز مشاهده می شود که به طور معمول رنگ آن سبز است.

ساختار کابل های فرمان

کابل کنترل یا کابل فرمان را ممکن است با نام های دیگری مانند کابل رباتیک، کابل موتور، کابل چند هسته ای و فلکس کنترل نیز بشناسید. با توجه به کاربردهایی که کابل کنترلی دارد؛ لازم است که ساختار آن به گونه ای مقاوم و با آسیب پذیری پایین ساخته شود و یکی از عواملی که می تواند این آسیب پذیری در برابر ضربات و فشار را کاهش دهد، کاهش سطح مقطع کابل است.

همانطور که گفته شد در ساختار کابل کنترل از 2 تا 61 رشته وجود دارد و به طور کلی این کابل شامل دو بخش عایق و رسانا می باشد و تا اینجا به همان ساختار کلی کابل ها شباهت دارد و برای ساخت آن از آلیاژ مس استفاده می شود.

پلی وینیل کلرید یا PVC نوعی از انواع عایق است که کار ضریه گیری و محافظت را به خوبی انجام می دهد و این باعث شده که در انتخاب عایق مناسب برای کابل های کنترل از آن استفاده شود اما در مواقعی نیز از XLPE بعنوان عایق کابل کنترلی استفاده می شود.

به طور کلی ساختار کابل های فرمان، آن ها را از یکدیگر متمایز می سازد. به عنوان مثال انواعی از کابل های کنترل به نام کابل کنترل شیلددار ساختارش به گونه ای است که از محافظ داخلی برخوردار است و این محافظ داخلی باعث می شود انتقال اطلاعات و سیگنال ها به درستی صورت بگیرد. همچنین دلیل دیگر تمایز کابل فرمان شیلددار از سایرین، به استفاده از شیلد در این نوع کابل کنترل بر می گردد.

 به گونه ای که این شیلد از رشته های در هم تنیده تشکیل شده است و وظیفه محافظت از کابل را در برابر امواج دیگر و میدان های خارجی و تاثیری که بر انتقال سیگنال ها می گذارند را بر عهده دارد.

ساختار کابل های کنترل شیلددار باعث شده از آنها در مواردی مانند خطوط تولید و دستگاه های حمل و نقل استفاده شود و بخش های مختلف را در این نوع دستگاه ها بهم وصل می کند. با وجود اینکه این کابل ها از روش های محافظتی بالایی برخوردارند اما باز هم نباید در حالت خمش مستمر قرار بگیرند با این حال این پتانسیل را دارند که به طور مستقیم به جریان برق اصلی متصل شوند.

بهتر است از آنها در محل هایی که نیاز به حرکت و خم کردن زیاد کابل نیست مانند کانال ها، استفاده و در آنجا نصب شود. در ساختار اصلی کابل شیلد دار بخش های زیر وجود دارند:

1. زره
2. سیم ارت
3. رسانای مسی
4. روکش نهایی XLPE یا  PVC
5. شیلد

انواع کابل کنترل

گستردگی زمینه های استفاده از کابل های کنترل باعث شده نیاز به ساخت آنها در انواع مختلف مشاهده شود و انواع آنها در مواردی مانند سطح مقطع با هم تفاوت دارند و این تفاوت ها برای استفاده هایی که قرار است در زمینه های مختلف از آنها شود ضروری به نظر می رسد.

انواع کابل کنترل به شرح زیر است:

• کابل فرمان SY که برای تنش های جزئی و بدون شیلد استفاده می شود.
• کابل فرمان CY که جهت استفاده تنش مکانیکی متوسط است و محافظ نیز دارد.
• کابل فرمان YY که برای تنش مکانیکی بالا مناسب است و محافظ نیز دارد.
• کابل فرمان برای کارهای تخصصی

کابل  YY (YSLY / HSLH)

نوعی از کابل های کنترل است که فاقد شیلد می باشد و برای مواقعی که تنش های جزئی وجود دارد استفاده می شود و تا حدودی به کابل CY شبیه است و تنها تفاوت آنها در داشتن یا نداشتن حفاظ است که این نوع فاقد حفاظ می باشد.

کابل  CY (YSLCY / HSLCH)

ویژگی بارز کابلCY  چند هسته ای بودن آن است که انعطاف پذیری خوبی دارد و این ویژگی به جنس پلی استری آن بر می گردد. این نوع از کابل کنترل، جلوی تداخلات الکترومغناطیسی را می گیرد و محافظ آن از نوع EMI است که می تواند همراه با خود کابل یا به صورت جداگانه استفاده شود.

کابل  SY (YSLYSY / HSLHSH)

در حین کار با سیگنال های بالا امکان ایجاد تنش های بالا وجود دارد که می طلبد در انتقال این نوع سیگنال ها از کابل های کنترل قویتر و با قدرت تحمل بیشتر در برابر تنش های مکانیکی استفاده شود. در واقع این نوع کابل با انعطاف پذیری بالا و محافظی از جنس فولاد یا نوار GSWB بهترین انتخاب برای تنش های بالا محسوب می شوند.

کابل کنترل برای کاربردهای خاص

علاوه بر کاربردهایی که گفته شد کابل کنترل استفاده های دیگری نیز دارد که برای استفاده از این نوع کابل، ویژگی های تازه تری به ویژگی های پیشین کابل های کنترل اضافه شد. به عنوان مثال در کابل های کنترل نسوز که کاربردهای فراوانی نیز دارند؛ دو نوع اصلی بدون شیلد و شیلددار مشاهده می شود که مورد اول برای سیستم های دیجیتالی و مورد دوم برای سیستم های آنالوگ استفاده می شود و ارتبط بین شیرهای برقی را برقرار می کنند.

همچنین محدودیتی در نصب این نوع کابل ها در زمین یا فضای باز به سبب ویژگی های منحصر به فردی که دارند وجود ندارد. چرا که مقاومت در برابر انواع آسیب ها مانند نور خورشید و مواد آسیب رسان و همچنین حفاظت در برابر اشعه فرابنفش و مادون قرمز در این نوع کابل وجود دارد و از این کابل ها در صنعت خودروسازی و تابلوهای برق استفاده می شود.

راهنمای خرید کابل فرمان

برخی از مهم ترین نکات در هنگام خرید کابل کنترل شامل موارد زیر می باشد:

• در هنگام خرید، به محدوده دمایی کابل توجه کنید. زیرا باید نسبت به دمای محیط، کابل مناسب انتخاب شود. در محیط هایی که دمای بالایی دارند، باید از کابلی با روکش مقاوم تر استفاده شود. روکش XLPE از نظر تحمل دما خیلی بهتر از روکش PVC  عمل می کند.
• اگر کابل را برای محیطی می خواهید که فشارهای مکانیکی و یا تنش های فیزیکی وجود دارد، بهتر است از کابل های کنترل زره ای آرموردار استفاده کنید. زره این نوع کابل، حفاظ فولادی یا همان آرمور است که برای کابل مقاومت بالایی را فراهم می کند. به این مدل کابل، کابل آنتی رودنت یا مسلح نیز می گویند. این کابل ها بیشترین کاربرد را در صنایع حمل و نقل، صنایع مربوط به گاز، نفت و پتروشیمی دارند.
• از نکات مهم دیگر که هنگام خرید کابل فرمان باید به آن توجه کنید، نوع روکش و عایق کابل است. اگر قرار است کابل در محیط خارجی نصب شود، باید روکش مقاومی داشته باشد تا بتواند در برابر مواد شیمیایی، مواد سوزاننده، روغن ها و.. مقاومت داشته باشد. عایق و روکش از نوع XLPE مقاومت بالاتری از عایق PVC  دارد. پس اگر میخواهید از کابل در محیط هایی که تنش حرارتی دارند، استفاده کنید، کابل هایXLPE  برای خرید شما مناسب ترند.
• اگر قرار است کابل فرمان را کنار کابل برق استفاده کنید، بهتر است کابل فرمان شیلددار خریداری کنید. زیرا یک لایه فلزی به شکل بافته شده دارد که تمامی قسمت های کابل را در بر گرفته است و در محیطی که امواج الکترومغناطیس وجود دارد، از کابل حفاظت می کند و همچنین نویز خیلی کمی دریافت می کند.
• این کابل ها برای اتصال دستگاه های مختلف، مانند ماشین افزارها و تجهیزات حمل و نقل مورد استفاده قرار می گیرند و به صورت مستقیم به برق وصل می شوند.

مزایا و معایب کابل های فرمان

در ادامه به بررسی مزایا و معایب این کابل ها می پردازیم.

مزایای کابل کنترل

• مقاومت بالا در مقابل دما و حرارت
• مقاوم بودن در برابر خوردگی
• امکان استفاده کردن از کابل کنترل به شکل زمینی و هوایی برای توزیع برق
• محافظت کردن از دستگاه ها در مقابل نوسانات سیگنال
• عدم نیاز به تعویض کابل به دلیل مقاومت بالا و عمر طولانی
• کابل کنترل باعث بیشتر شدن ظرفیت انواع تیر برق های قدیمی که امکان نصب کابل جدید ندارند، می شود.
• استفاده از روش های گوناگون کابل کشی
• آسانی کار با کابل فرمان
• در صورت ساختن کابل زره دار می توان از آن جاهایی که امکان آسیب فیزیکی وجود دارد، استفاده کرد.

معایب کابل کنترل

• تولید کابل های کنترل نا مرغوب و بی کیفیت زیرزمینی به دلیل افزایش هزینه ها و رقابت غیرمنطقی در بازار
• در زمان کابل کشی و نصب این کابل ها، نباید هوا خیلی سرد باشد، زیرا روپوش فیبری کابل دچار خوردگی می شود.
• هنگام نصب مخصوصا روی دیوار اگر کابل خم باشد و نصب شود، امکان قطع شدن هادی های کابل وجود دارد. برای کسب اطلاعات بیشتر پیرامون انواع هادی کلیک کنید).
• کابل های کنترل علاوه بر محیط خیلی سرد همچنین در محیط های خیلی گرم نیز باید با احتیاط بیشتری مورد استفاده قرار گیرند و در کل محدودیت دمایی دارند.

سخن آخر

کابل های کنترل می توانند برای انتقال سیگنال های دیجیتالی و آنالوگ استفاده شوند و با داشتن ویژگی های منحصر به فرد در زمینه های مختلف صنعت به کار روند. در واقع بدون وجود آنها بسیاری از دستگاه ها قادر به کار کردن نیستند.

سوالات متداول

• کابل کنترل یا کابل فرمان چیست؟

کابل کنترل نوعی از سیم و کابل است که با داشتن چندین رسانا در داخل خود، می تواند چندین کار را انجام دهد و در انتقال انواع سیگنال ها و رد و بدل کردن دیتا کاربرد دارد. به دلیل اینکه فرمان هایی را به جهت کنترل و اندازه گیری ارسال می کند به آن کابل فرمان نیز گفته می شود.

• کابل فرمان چه مزایایی دارد؟

از جمله مزایای کابل فرمان یا کنترل می توان به این موارد اشاره کرد: مقاومت بالا در مقابل دما و حرارت، مقاوم بودن در برابر خوردگی، امکان استفاده کردن از کابل کنترل به شکل زمینی و هوایی برای توزیع برق، محافظت کردن از دستگاه ها در مقابل نوسانات سیگنال، عدم نیاز به تعویض کابل به دلیل مقاومت بالا و عمر طولانی.