أنواع الأسلاك الكهربائية واستخداماتها

من المعروف أن الأسلاك الكهربائية تأتي بثلاثة أنواع: الأسلاك الصلبة أو المصمتة، والأسلاك المجدولة، والسلك الشعري أو المرن. نستخدم الأسلاك كثيرا في المعدات الكهربائية مثل تركيبات الكابلات. ويعرف عن الأسلاك الصلبة أنها تحتوي على نواة صلبة واحدة من النحاس، وتستخدم عندما لا تكون هناك حاجة لثني السلك أو تحريكه، مثل عمل النماذج الأولية للدوائر الكهربائية

يتألف السلك المجدول من عدة أسلاك رفيعة ملتوية في حزمة، ويستخدم للتطبيقات الداخلية مثل الأجهزة الإلكترونية ولوحات الدوائر وأسلاك السماعات، بينما يحتوي السلك الشعري على آلاف الشعيرات ويستخدم في العديد من التطبيقات الاستهلاكية والصناعية، ويتم اختيار النوع الصحيح للتطبيق المحدد باعتماد بعض العوامل المؤثرة مثل الأسلاك المجدولة والأسلاك الشعرية والمصمتة

• حمولة التيار.
• حالة الاستخدام.
• التكاليف.
• نوع المعدن.
• مقياس الأسلاك.

معرفة المزيد عن اختلاف أنواع الأسلاك سيسهل تحديد الخيار المثالي وفهم احتياجاتك، والمعلومات التالية ستساعدك في عملية اتخاذ القرار.

الفرق بين السلك المجدول والسلك الشعر

سلك مجدول Stranded wire

يتم ضغط هذه الأسلاك الرفيعة المجمعة وعزلها بمواد غير موصلة ويعتبر السلك المجدول أكثر مرونة من السلك المصمت ولكن السلك الشعري أكثر مرونة منهم مما يجعله مثالياً لتوصيل المكونات الإلكترونية في المساحات الضيقة أو للالتواء والانحناء لملاءمة الأشكال الهندسية المعقدة وغالباً ما يستخدم للتطبيقات الداخلية مثل الأجهزة الإلكترونية ولوحات الدوائر وأسلاك السماعات.

• وفقًا للمواصفات الأمريكية، يتضمن عادة 19 خيطًا نحاسيًا.
• وفقًا للمواصفات البريطانية، يحتوي عادةً على سبعة شعيرات نحاسية فقط، ويختلف عدد الشعيرات حسب المقاس، حيث يزداد عدد الشعيرات المستخدمة المصنوعة من النحاس كلما زاد المقاس.
• تحتوي الأسلاك الرفيعة في الأسلاك المجدولة على فجوات هوائية ومساحة سطح أكبر مع الخيوط الفردية مما يؤدي إلى مزيد من التبديد وعند الاختيار بين الأسلاك الشعرية أو المجدولة للأسلاك المنزلية فإن السلك المجدول يوفر سعة تيار أعلى كما توفر الأسلاك المجدولة قدرة فائقة على الانحناء والمرونة مما يسهل توجيهها حول العوائق.
• الأسلاك المجدولة تعتبر أكثر مرونة وقدرة على تحمل الاهتزاز والانحناء دون الانقطاع، لكنها تتطلب عمليات تصنيع أكثر تعقيدًا بلف الأسلاك الرفيعة معًا. بينما تعمل الأسلاك المفردة بشكل أفضل على مسافات أطول.
• بالنسبة لمساحة المقطع التي تبلغ 630 مللي متر مربع أو 1000 مللي متر مربع في بعض شركات تصنيع كابلات Single Core و500 مللي متر مربع في بعض شركات تصنيع كابلات Multi-Core.

السلك الشعري Flexible wire

الأسلاك الكهربائية الشعرية ضرورية في العديد من التطبيقات الاستهلاكية والصناعية حيث تعتمد الرافعات بشكل كبير على الأسلاك المرنة من أجل نقل الطاقة بين لوحة المشغل ومصاعد الرافعة وأفضل مثال على السلك المرن هو سلك الهاتف القديم الذي كان يستخدم للثني وتزويد المستخدمين بالمرونة إذا قاموا بسحبه حيث لا تحدث المرونة في الأسلاك عن

لا يتم تحقيق طريق الصدفة، بل يتم تحقيقها من خلال الهندسة الذكية واستخدام مواد عالية الجودة على كل سلك. وأحد أشهر الأسلاك المرنة هو سلك RVV، والذي يستخدم في أنظمة الإضاءة الذكية وتركيبات الإضاءة الأخرى لنقل إشارات التحكم، وهو مناسب للأنظمة الذكية التي تنقل إشارات الطاقة.

• وفقًا للمواصفات البريطانية، يحتوي السلك على آلاف الشعيرات النحاسية، ولكن العدد المحدد لكل سلك يختلف بناءً على الحجم والمقاس. وبشكل عام، كلما زاد عدد الشعيرات، زادت مرونة السلك، ولكن زيادة المرونة تزيد من سعر السلك.
• في حين أن هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تؤثر على مرونة الكبل فإن جدل وعزل السلك يرتبط ارتباطاً مباشراً بالمرونة والتجديل الأرق للموصل يعني زيادة عدد الخيوط وسيكون الموصل الذي يحتوي على عدد خيوط أعلى أكثر مرونة من الموصل من نفس awg ولكن مع عدد أقل من الخيوط ويمكن أن يؤثر نوع العزل أيضاً على المرونة اعتماداً على اختيار المواد من اللدائن الحرارية إلى بالحرارة ويقدم كل منها مجموعة من المتغيرات للمرونة المطلوبة فهي مفيدة للتطبيقات التي تتطلب تحمل ضغوط الثني والحركة.
• بالنسبة لمساحة المقطع التي تبلغ 630 مللي متر مربع أو 1000 مللي متر مربع في بعض شركات تصنيع كابلات Single Core و500 مللي متر مربع في بعض شركات تصنيع كابلات Multi-Core.

أيهما أفضل السلك الشعر أم المجدول

• المرونة: السلك النحاسي هو الأفضل مقارنة بالسلك الملفوف، حيث كلما زاد عدد الشعيرات النحاسية زادت مرونة السلك، وبالتالي يمكن تشكيله بأي شكل ويمكن استخدامه في المساحات الضيقة أو المسارات المعقدة أو داخل لوحات التحكم الكهربائية أو التوصيلات الكهربائية المنزلية.
• الصمود ضد الصدأ والتآكل: يعرف أن السكاكين مصنوعة من النحاس ويعرف أيضا أن النحاس لا يصدأ تماما ولكن السلك الشعري يصدأ بسرعة أكبر من السلك المجدول بسبب تكون طبقة أكسيد، ويعرف أيضا باسم الجنزرة، ولذلك يمكن أن يقلل من كفاءة التوصيل.
• الاستخدام خارج المباني: يعتبر السلك المصمت النوع الأفضل للاستخدام خارج المباني، نظرا لمقاومته العالية للصدأ وقدرته على تحمل الإجهادات الميكانيكية. ومع ذلك، يتم استخدام الأسلاك المجدولة بشكل أكبر بسبب محدودية مساحة المقطع الذي يتم إنتاجه في السلك المصمت، ونظرا لأن السلك الشعري يتأثر بالصدأ بسهولة فلا يتم استخدامه بشكل كامل.
• التطبيقات ذات الأحمال المتحركة سواء كانت حركة مستمرة أم متحركة: يعود سبب المرونة والأفضلية بين الأسلاك إلى استخدام السلك الشعري، ولا يمكن استخدام السلك المجدول تماما في هذا النوع من التطبيقات، حيث سوف يحدث به تشققات وقد يتم قطع أو تدمير السلك، ومن أمثلة هذه التطبيقات: المصاعد والماكينات.
• السعر: تصنيع السلك المجدول والسلك الشعري يتطلب معدات إضافية، وهو أمر معقد، ولكن السلك الشعري يكون أغلى من السلك المجدول بسبب مرونته الأعلى وزيادة عدد الشعيرات.
• شدة التيار: من المعروف أن السلك الشعر يتحمل تيارا أعلى من السلك المجدول بسبب ظاهرة السطحية الكهربائية المعروفة بـ skin effect. تتمثل هذه الظاهرة في تميل التيار المتردد للتدفق على سطح الموصل بدرجة أعلى من التدفق عبر مقطع الموصل بأكمله. وبالتالي، يكون الكابل الشعري أفضل بسبب وجود عدد أكبر من سطوح الموصلات فيه مقارنة بالسلك المجدول، ويكون ذلك واضحا في الترددات العالية.

لا يمكن تحديد نوع السلك الأفضل، إذ يختلف استخدام سلك المجدول والشعري حسب التطبيق المستخدم فيه، ولكن من خلال المقارنة، يمكن القول إن السلك الشعري يتمتع بالمرونة ونقل التيار أكثر من السلك المجدول

هل السلك الشعر أفضل أم السلك المصمت

بعد ذكر فوائد واستخدامات كل نوع، يعتبر السلك الشعري أفضل من السلك المصمت وذلك وفقا لظاهرة السطحية الكهربائية المعروفة بتأثير الجلد، حيث يميل التيار المتردد إلى المرور على السطح الموصل أكثر من التوزيع على مساحة الموصل بأكمله. وبالتالي، يكون الكابل الشعري هو الأفضل لأنه يحتوي على عدد أكبر من الأسطح الموصلة مقارنة بالسلك المصمت، وهذا ينطبق بشكل خاص على الترددات العالية. بالإضافة إلى ذلك، السلك الشعري مستخدم بشكل شائع ويتميز بالمرونة أكثر من السلك المصمت.