دلایل پرهیز از کابل های CCA در شبکه

در حالی که بودجه های مربوط به زیرساخت های شبکه، دارای انباشتگی است، حذف هزینه های حاشیه ای کاملاً

مطلوب است. با توجه به گزینه های پیش رو، یکی از شیوه های مورد نظر در خصوص کاهش هزینه ها و صرفه

جویی خرید، تأمین سیستم های کابل آلومینیوم با روکش مس (CCA) می باشد. از نظر اثربخشی بر هزینه ها به

نظر می رسد کابل CCA جایگزین مناسبی برای کابل های با هادی یکپارچه مسی باشد، اما خواهیم دید این

اثربخشی ناچیز است.

 

 

هرچند محصولات CCA ممکن است از نظر کارایی (و آنچه که تبلیغ می شود) شبیه به کابل های استاندارد کابل

های e 5 یا Cat 6 به نظر برسند. اما تفاوتهای اساسی بین این فرآورده ها وجود دارد که می توانند باعث بروز

مشکلات در شبکه، ارتباطات مربوط به روابط تجاری و خطرات ایمنی شوند.

 

 

 

تعریف CCA

 

در این نوع کابل، هادی داخلی از جنس آلومینیوم است که دارای پوششی از مس میباشد، که با چنین ساختاری،

وزنی به مراتب کمتر از هادی مسی خواهد داشت. چون در ساخت کابل CCA هزینه کمتری به تولیدکنندگان تحمیل

میشود، سود حاصل از فروش این محصول برای تولیدکنندگان چشمگیرتر است. کابل های CCA جایگاه ویژه خود

را در کاربردهای الکتریکی خاص به منظور پرهیز از مشکلات مربوط به اتصالات هادی های آلومینیومی دارد، ولی در

کابل کشی مخابرات زوجی جایگزین قابل اطمینانی به حساب نمی آید.

 

(توجه فرما یید که در حال حاضر کابل با تعریف CCA توسط هیچ کارخان های در ایران تولید نمیشود و آنچه که به

عنوان CCA در دسترس است در واقع آلومینیوم پوشیده شده با لایه ای به نازکی خیال توسط آبکاری است نه روکش

کردن آلومینیوم با مس دارای ضخامت مطلوب)

 

 

پنج مشکل ناشی از بکارگیری کابل های CCA در شبکه مشکلات قابل توجه و متعددی در صورت بکارگیری سیستم

کابل کشی CCA به عنوان بخشی از ساختار شبکه رخ می دهد که در اینجا به برخی از آنها اشاره م یکنیم:

 

 

۱- مطابقت نداشتن با استاندارد

کابل های زوجی CCA با استانداردهای UL و TIL که در ساختار هادی های آنها از هادی های تک مفتولی و تابیده

منظم مسی استفاده می شود، مطابقت ندارد. همچنین کابل های زوجی CCA در فهرست کابل های مجاز از نظر

ایمنی مربوط به استاندارد(NEC National Electrical Code) قرار ندارند. در نتیجه این نوع کابل ها را از نظر قانونی

نمی توان در صورتی که در ساختمان کابل های CM، CMG، CMX، CMR یا CMP الزام داشته باشد، به کار گرفت.

 

 

۲- انعطاف پذیری و شعاع خمش کم

هادی های CCA شکننده اند و به راحتی پاره می شوند، باید توجه نمود که حتی در صورت بکارگیری تابلوی

سرهمبندی کابل ۲ یا گیره های face plater نیز احتمال بروز چنین ایرادی وجود دارد. به دلیل استحکام کششی کم

سیم های CCA ، حتی در هنگام بسته بندی یا کابل کشی نیز احتمال پارگی در اثر نیروی کششی یا برشی وجود

دارد. از طرفی لازم است توجه شود که در شعاع خمش کابل های CCA هنگام کابل کشی محدودیت وجود دارد.

 

۳- اکسید شدن و خوردگی

آلومینیوم، فلزی بسیار فعال است و در صوت قرارگیری در معرض هوا به شدت اکسید می شود. این نکته می تواند

سبب بروز مشکلات سربندی در ساختار شبکه و مسایل مربوط به اتصالات شود. زمان بسیار زیادی میتواند صرف

تعیین محل بروز اشکال و توقف در شبکه شود.

 

 

۴- مناسب نبودن برای کاربردهای POE

چون در کابل های CCA هادی ها دارای مقاومت اهمی DC بالاتری نسبت به مس می باشند، سایز هادی ها ۶۰

درصد بیشتر از هادی های یکپارچه مسی است تا مقاومت اهمی بالاتر آن جبران شود. در صورتی که مقاومت

اهمی بالاتر با افزایش سایز جبران نشود، برای هر طولی از کانال استاندارد TLA تجاوز می کند و ولتاژ قابل دستیابی

برای تجهیزات کافی نخواهد بود. مقاومت اهمی بالاتر باعث ایجاد سریعتر گرمایش تشعشعی و در نتیجه آسیب

دیدگی تجهیزات می شود.

 

۵- کابل کشی با طول کمتر

در مقایسه با کابل های مسی یکپارچه Cat 5e ، در کابل ها CCA با طول کابل کشی حدود ۱۰۰ متر، سیگنال عبوری

تضعیف می شود. این امر باعث کاهش حجم داده های انتقالی و تلفات در آن می شود.

 

 

 

مقایسه کابل های مسی و CCA در کابل های اعلام شرایط نا امن CCA واقعی چیست؟

هادی آلومینیومی با روکش مس( CCA )، هادی آلومینیومی با پوشش نازکی از مس است. این هادی با قرار دادن

یک مفتول آلومینیوم به صورت طولی در لایه ای از ورق مسی که در این نوار مسی با جوش سر به سر هم درز

جوش می شود و این کشیده شدن می تواند تا حد ۰٫۱ میلی متر (ضخامتی در حد تار موی انسان) ادامه یابد.

 

 

منشأ این نوع هادی از کجاست؟

 

در هیچ کشوری از دنیا به جز مشرق زمین هادی آلومینیوم با پوشش مس تولید نمی شود. در واقع چین این

محصول را صادر می کند، ولی بر اساس استانداردهای ملی این کشور این نوع هادی به هیچ وجه پذیرفته نیست.

 

همچنین این نوع هادی برای مقاصد اعلام شرایط نا امن در استانداردهای انگلیسی نیز مورد قبول نمی باشد. این

مواد ترکیبی راه خود را برای مصرف در هادی های مربوط به بندهای انعطاف پذیر برای تولید سیم های سیار پیدا

کرده ولی نتایج فاجعه آمیزی را در پی داشته است.

 

بازدیدهای مکرر از چین توسط سازمان ملی استاندردهای اجباری آفریقای جنوبی حاکی از آن است که در کشور

چین هیچ کابلی با این مواد ترکیبی مصرف نمی شود.

 

ابتدا کشورهای اروپایی و آمریکایی کاربرد این نوع هادی را در خلال جنگ جهانی دوم گسترش دادند زیرا با این

واقعیت مواجه بودند که بیشترین مس در دسترس برای تولید سلاح های جنگی به کار می رود. به خاطر مشکلاتی

که در سربندی و اتصالات مربوط به این هادی در اثر تجربه در سیم کشی اماکن و تجهیزات نظامی بروز کرد،

بکارگیری از آن متوقف شد.

 

مزایای CCA

آلومینیوم در مقایسه با مس ارزا نتر است و جایگزینی CCA تا حد بسیار زیادی از محتوای مس موجود در هادی می

کاهد و در نتیجه هزینه های تولید کابل نیز کاسته می شود.

 

CCA چندین مزیت نسبت به مس دارد ولی تنها مزیت های مطرح شده مربوط به وزن و هزینه است. قیمت جهانی

آلومینیوم حدود یک سوم قیمت مس است و به همین دلیل نسبت به هادی های یکپارچه مسی دارای صرفه

اقتصادی است. با کاهش شدید میزان ضایعات، احتمال سرقت از کابل های CCA در مقایسه با مس کمتر است. به

این موارد باید چگالی حدود یک سوم آلومینیوم نسبت به مس را نیز اضافه کرد.

 

 

 

معایب بکارگیری CCA

معایب بکارگیری CCA بسیار فراتر از مزایای آن است. مقاومت هادی های آلومینیوم با پوشش مس حدود ۷۰ %

بیشتر از مقاومت هادی مس خالص با قطر یکسان می باشد.

 

به خاطر مقاومت بیشتر این نوع هادی افت ولتاژ در هادی نیز ۷۰ درصد بالاتر است. بنابراین بسته به مقاومت ویژه

این سیستم ممکن است ورود برخی از سارقین توسط سیستم های ایمنی و حفاظت کشف نشود و احتمال

سرقت و حتی آدم کشی افزایش یابد.

 

از طرفی با افزایش زمان مصرف کابل و کهنگی رخ داده در آن مقاومت هادی نیز افزایش میی‌ابد. همانگونه که می

دانید مقاومت اهمی همه فلزات خالص با افزایش دما، بالا می رود و این شامل افزایش دمای اطراف کابل نیز می

باشد. در موارد متعددی مشکلات افت ولتاژ در شرایط دمایی بالا مشاهده شده است که این امر منجر به کاهش

ظرفیت جریان در فواصل انتقال طولانی تر می گردد. همچنین آلومینیوم در مقایسه با مس بسیار شکننده تر است و

این موضوع می تواند سبب پارگی در رشته های هادی حین نصب شود.

 

 

از سویی خستگی ۴ در محل سربندی در این کابل ها به اثبات رسیده است که ممکن است باعث بروز قطعی

احتمالی در سیستم شود. سیستم های ایمنی که از CCA استفاده می کنند ممکن است نتایج ثبت شده نادرست

یا اخطارهای اشتباه صادر کنند و همچنین کابل های کواکسیال CCA به کار رفته در سیستم CCTV باعث کاهش

کیفیت تصویر خصوصاً در مسیرهای کابل کشی طولانی می شوند.

 

 

روش متداول تا کردن هادی لخت انتهای سیم زیر پیچ اتصال باعث پارگی هادی در قسمت خمش می شود. زمانی

این کار بدون پارگی انجام می شود که در هنگام خم کردن هادی مراقبت خاصی به عمل آید.

 

• وقوع معمول افت ولتاژ، اخطارهای اشتباه و پارگی

• استحکام کششی آلومینیوم تقریباً ۵۰ % استحکام کششی مس است. این نوع کابل بسیار آسان تر پاره شده و

به سادگی با انگشتان دست از هم گسسته می شود.

• در حالی که دچار خوردگی و زنگ زدگی نمی شود، ولی دارای این ویژگی است که در صورت قرارگیری در معرض

هوا یا رطوبت لایه ای از اکسید با مقاومت بر روی سطح آن ایجاد میشود. این لایه اکسید می تواند اثر منفی بر

مفصل ها و محل های اتصال بدون اندود یا حفاظت نشده، بگذارد که مشکل عام در این صنعت است، همچنین می

توان چنین موردی را در سربندی هایی که از پیچ های استیل در آنها استفاده می شود، مشاهده کرد.

 

• در هنگام لحیم کاری نیز به خاطر نقطه ذوب پا یین تر آن مشکلاتی به وجود می آید.

 

• مشکل اساسی هنگام سیم کشی کابل آلومینیومی پدیده ای موسوم به “خزش سرد ” است. زمانی که کابل به

کار رفته در کابل کشی آلومینیومی گرم می شود، منبسط می گردد و زمانی که سرد می شود دچار انقباض می

شود. برخلاف مس، وقتی که آلومینیوم چرخه های متعددی از سرد و گرم شدن را طی می کند در هر چرخه

مقداری در محل اتصالات شل می شود. این موضوع خصوصاً در هنگام استفاده از سربندی هایی با پیچ فولادی

مشکل کاملاً جدی را به همراه خواهد داشت.

 

در حالی که آلومینیوم در بسیاری از کاربردها در سطح جهان مورد استفاده قرار می گیرد، با این وجود کاربرد آن در

کابل های سایز بالاتر که دارای مزیت قطر بالاتری می باشند. همچنین در آنها تعدادی رشته به هم تابیده وجود دارد

و نیز آلومینیوم نوع دریایی با موفقیت بیشتری همراه است. (بسیاری از انواع آلومینیوم موجود در بازار از این نوع

نیستند)

 

آزمون تشخیص CCA از مس

یکی از مشکلات این است که حتی در بررسی از نزدیک هم تشخیص CCA از مس دشوار است. وقتی که کابل

بریده می شود، لایه رویی مس در محل بریدگی روی آلومینیوم را می پوشاند و مقطع آن نیز شبیه مس به نظر می

رسد.

 

 

یکی از اساسی ترین رو ش ها برای تشخیص هادی ضعیف CCA این است که عایق را از روی هادی جدا کنیم و یک

رشته آن را با فندک بسوزانیم. مس به سادگی در اثر این عمل ذوب نمی شود ولی آلومینیوم طی حدود ۲ تا ۳ ثانیه

ذوب می گردد. از طرفی هادی CCA به سادگی پاره می شود و این کار را می توان با انگشتان دست آزمود.

 

 

نتیجه گیری

با توجه به موارد گفته شده به نظر می رسد که بکارگیری هادی های CCA با قطرهای پایینی همچون ۰٫۵ میلی متر

در صورتی که در دمای پا یین استفاده شود، مسیرهای کابل کشی کوتاه باشد و همچنین در نصب آن دقت لازم

معمول شود، در مصارف این صنعت مناسب باشد، الزاماتی که به هیچوجه در کشور ما رعایت نمی شود. سیم

کشی آلومینیوم در صورت رعایت نکردن اصول نصب غیر قابل جبران است.

 

CCA به خاطر مقاومت الکتریکی بالاتر امکان جایگزینی با سایز مشابه سیم مسی معمول را ندارد. گفتنی است اگر

بخواهید به خاطر مقاومت الکتریکی بالاتر CCA از یک سایز بالاتر از آن استفاده کنید، احتمالاً ناچار خواهید بود از

سیمی استفاده کنید که در مقایسه با مس مقاومت الکتریکی پا یین تری داشته باشد. ولی افزایش سایز هادی

افزایش در قیمت آن را نیز به همراه خواهد داشت. این بدان معنی است که اختلاف خیلی کم بین مس با قابلیت

هدایت یکسان و یک سایز بالاتر از آن از جنس CCA وجود خواهد داشت. پس از آنچه که خریداری می کنید به خوبی

آگاهی داشته باشید.

 

اگر واقعاً قصد دارید از کابلی استفاده کنید و پس از آن هیچ نگرانی نداشته باشید توصیه می کنیم هادی مسی را

به کار بگیرید و از ویژگی های عملکردی مناسب آن بهره ببرید.

 

 

ترجمه: مهندس گرانقدر جناب آقای محمدباقر پورعبداله (کارشناس صنایع)

نشریه داخلی صنعت سیم و کابل
انجمن صنفی کارفرمایی تولیدکنندگان سیم و کابل ایران
شماره هفتاد و سوم