در طراحی و اجرای سیستم ‌های برق‌کشی ساختمان، انتخاب نوع سیم و کابل، یکی از تصمیم‌ های حیاتی است که تأثیر مستقیمی بر ایمنی، طول عمر و بهره‌وری شبکه الکتریکی دارد. در میان انواع سیم‌ های مورد استفاده، سیم افشان به‌ دلیل ساختار چند رشته‌ای و انعطاف‌ پذیری بالا، جایگاه ویژه‌ای در برق‌کشی ساختمان‌ها و تابلوهای برق پیدا کرده است.

کاربرد سیم افشان در پروژه‌ های ساختمانی، نه‌ تنها به‌خاطر سهولت در نصب، بلکه به‌ دلیل ویژگی‌ های الکتریکی مطلوبی همچون مقاومت کمتر در برابر شکستگی، رسانایی بهتر در مسیر های کوتاه و قابلیت تحمل حرارتی مناسب، اهمیت بالایی دارد. در یک‌ سوم ابتدایی هر پروژه برق‌کشی، معمولاً انتخاب سیم افشان به‌ عنوان گزینه استاندارد برای مسیرهای داخلی و تابلو های فرمان توصیه می‌شود.

جهت مطالعه در خصوص شیوه اتصال سیم مفتولی به سیم افشان، می‌توانید از طریق این لینک اقدام نمایید.

ساختار و ویژگی‌ های فنی سیم افشان

شناخت ساختار سیم افشان

سیم افشان (Flexible Wire) از چندین رشته نازک رسانا تشکیل می‌شود که معمولاً از مس آنیل‌ شده با خلوص بالا (Cu-ETP یا Cu-OF) ساخته شده‌اند. این رشته‌ها در مقطع دایره‌ای یا فشرده (Compacted) به‌صورت مارپیچ تابیده می‌شوند تا ضمن حفظ رسانایی بالا، انعطاف‌پذیری مکانیکی نیز فراهم شود.

روکش عایقی سیم افشان عموماً از PVC نوع C یا E ساخته می‌شود و در برخی کاربرد های خاص، از عایق‌های مقاوم‌تر مانند XLPE (Cross Linked Polyethylene) یا Silicone Rubber نیز استفاده می‌شود. این نوع روکش‌ ها موجب افزایش مقاومت سیم در برابر حرارت، سایش و رطوبت می‌شوند.

ویژگی‌ های الکتریکی سیم افشان

از نظر الکتریکی، سیم افشان دارای مقاومت اهمی پایین‌تری نسبت به سیم‌های مفتولی در مسیرهای کوتاه است. این به دلیل افزایش سطح تماس بین رشته‌های مسی و توزیع یکنواخت جریان در مقطع سیم است.
در عین حال، در فرکانس‌های بالا، اثر پوستی (Skin Effect) ممکن است باعث افزایش اندک مقاومت مؤثر شود که در مصارف خانگی معمولاً قابل‌چشم‌پوشی است.

نکات فنی مهم:

• مقاومت اهمی مجاز در دمای 20°C برای سیم مسی افشان با سطح مقطع 1.5 میلی‌متر حدود 12.1 Ω/km است.
• ظرفیت جریان عبوری (Ampacity) برای همین سیم در حالت نصب توکار حدود 18 آمپر می‌باشد.
• محدوده دمای کاری سیم افشان PVC معمولی بین -5°C تا +70°C و در نوع XLPE بین -15°C تا +90°C است.

کاربرد سیم های افشان در برق‌ کشی ساختمان

نقش سیم افشان در شبکه ‌های برق ساختمانی

در برق‌ کشی ساختمان‌ها، سیم افشان به‌عنوان مؤلفه‌ای حیاتی در سیستم توزیع برق داخلی شناخته می‌شود. این نوع سیم به دلیل انعطاف‌ پذیری بالا، در عبور از مسیرهای باریک، زانوها، قوطی‌ های کلید و پریز و حتی لوله‌های خرطومی عملکرد بهتری نسبت به سیم‌ های مفتولی دارد.

در طراحی سیستم‌های روشنایی و پریزها، استاندارد IEC 60228 و ISIRI 607 برای سیم‌های افشان معیار است. طبق این استانداردها، سیم‌های افشان در مقاطع 1 تا 10 میلی‌متر مربع معمولاً در مدارهای جریان ضعیف تا متوسط به کار می‌روند.

کاربرد در مدار های روشنایی

در مدارهای روشنایی (Lighting Circuits)، سیم افشان برای انتقال برق از کلیدها به لامپ‌ها و لوسترها استفاده می‌شود. انعطاف بالای این سیم اجازه می‌دهد تا بدون شکستگی یا آسیب عایق، به‌راحتی در کانال‌ها و مسیرهای باریک قرار گیرد.

کاربرد در مدار های پریز و تجهیزات الکتریکی
در مسیر پریزها و سیستم تغذیه تجهیزات خانگی مانند ماشین لباس‌شویی، یخچال، کولر گازی و اجاق برقی، سیم افشان در مقاطع 2.5 تا 4 میلی‌متر مربع استفاده می‌شود. این انتخاب علاوه بر انعطاف‌پذیری، موجب کاهش احتمال ترک‌خوردگی سیم‌ها در اثر ارتعاش یا جابجایی مداوم دستگاه‌ها می‌شود.

مزایای فنی استفاده از سیم های افشان در ساختمان

1. انعطاف‌ پذیری مکانیکی بالا

منعطف بودن باعث می‌شود سیم افشان بتواند در زوایای تند و فضاهای محدود بدون آسیب به عایق یا رشته‌های مسی نصب شود. این ویژگی به‌ویژه در پروژه‌های بازسازی و تأسیسات قدیمی اهمیت دارد که مسیر لوله‌ها ثابت و دسترسی دشوار است.

مقاومت در برابر خستگی مکانیکی (Fatigue Resistance)

در مکان‌ هایی که احتمال لرزش، حرکت یا ارتعاش وجود دارد (مانند سقف‌های کاذب، جعبه‌های تقسیم یا تابلوهای برق)، سیم افشان در مقایسه با سیم‌ های مفتولی عملکرد ایمن‌تری دارد، زیرا رشته‌ های تابیده‌ شده، انرژی ناشی از ارتعاش را جذب کرده و مانع از پارگی می‌شوند.

قابلیت نصب سریع و آسان

از دید مهندسی اجرایی، سیم‌ های افشان باعث کاهش زمان نصب تا 25٪ نسبت به سیم‌های مفتولی می‌شوند. دلیل این امر انعطاف بالا و قابلیت فرم‌گیری سریع در مسیرهای کانال‌کشی‌شده است.

کاربرد سیم افشان در تابلو برق

در تابلو های برق، اعم از تابلو های فرمان صنعتی و تابلو های توزیع ساختمانی، سیم افشان به‌عنوان گزینه استاندارد برای اتصالات داخلی شناخته می‌شود. دلیل اصلی این انتخاب، مقاومت بالای سیم افشان در برابر شکستگی در نقاطی است که نیاز به خم‌کاری یا اتصال مکرر دارند.

عملکرد در مدار های فرمان (Control Circuits)

در تابلو های فرمان، سیم افشان معمولاً برای اتصال کلیدها، رله‌ها، ترمینال‌ها و فیوزها استفاده می‌شود. این سیم‌ها به‌دلیل انعطاف بالا، خطر شکستگی در نواحی ترمینال‌ها و اتصالات را کاهش می‌دهند. همچنین در هنگام سرویس یا تعمیر، باز و بسته شدن سیم‌ها بدون تخریب عایق انجام می‌شود.

کاربرد در مدار های قدرت (Power Circuits)

در تابلو های توزیع، سیم افشان برای انتقال جریان بین شینه‌ها، کلیدهای اتوماتیک و کنتاکتورها در مقاطع 4 تا 16 میلی‌متر مربع استفاده می‌شود. در این بخش، استاندارد IEC 60332-1  مربوط به مقاومت در برابر شعله و تست حریق باید رعایت شود.

کاهش مقاومت اتصالی و افزایش ایمنی

یکی از چالش‌ های اصلی در تابلو برق، افزایش مقاومت تماسی در اتصالات است که باعث گرمایش بیش‌ازحد و افت ولتاژ می‌شود. استفاده از سیم افشان با سطح تماس یکنواخت‌تر، احتمال گرم‌شدن نقطه‌ای (Hot Spot) را کاهش داده و منجر به افزایش ایمنی تابلو می‌شود.

مقایسه عملکرد سیم افشان و مفتولی در تابلو برق (جدول فنی)

عملکرد در برق‌کشی ساختمان و تابلو برق

سیم های افشان، با ساختار چندرشته ‌ای تابیده‌شده از مس یا آلومینیوم با خلوص بالا (طبق استاندارد ISIRI 3569 و IEC 60228)، در برق‌کشی ساختمان‌ها به عنوان گزینه‌ای ایده‌آل برای مدارهای فرعی و انعطاف‌ پذیر عمل می‌کنند، جایی که نیاز به عبور از مسیرهای پیچیده، لوله ‌های PVC باریک (با قطر داخلی ۱۶-۲۵ میلی‌متر) یا کانال‌ های دیواری نا منظم وجود دارد؛ این سیم با شعاع خم حداقل ۵ برابر قطر نامی خود، افت ولتاژ را در مسافت ‌های تا ۵۰ متر به کمتر از ۳% محدود می‌کند و از ایجاد تنش ‌های مکانیکی در اتصالات جلوگیری می‌نماید، به ویژه در سیستم‌ های هوشمند خانگی مانند مدارهای سنسورهای حرکتی یا پریزهای USB یکپارچه. در تابلو های برق، سیم افشان برای اتصالات داخلی اجزا مانند ترمینال‌های PLC، رله‌های حفاظتی و سوئیچ‌ های اتوماتیک (مانند ABB یا Schneider) ترجیح داده می‌شود، زیرا انعطاف‌پذیری آن اجازه می‌دهد تا در فضاهای تنگ (کمتر از ۳۰ سانتی‌متر عمق) بدون خطر شکستگی یا افزایش مقاومت تماسی (کمتر از ۰.۰۰۱ اهم) نصب گردد، و با عایق XLPE تحمل دمایی تا ۹۰ درجه سانتی‌گراد را فراهم می‌آورد که در شرایط بارگذاری متناوب (تا ۶۳ آمپر) ایمنی را تضمین می‌کند؛ این کاربردها، بر اساس مقررات ملی ساختمان ایران (مبحث ۱۳)، نه تنها بهره‌وری انرژی را تا ۱۵% افزایش می‌دهند، بلکه با کاهش نقاط شکست در برابر ارتعاشات ساختمانی، عمر سیستم را به بیش از ۳۰ سال می‌رسانند.

استاندارد های جهانی مرتبط با سیم افشان

انتخاب و استفاده از سیم افشان در پروژه‌های برق‌کشی باید کاملاً مطابق با استانداردهای ملی و بین‌المللی باشد تا هم از نظر فنی و هم از نظر ایمنی مورد تأیید نهادهای نظارتی قرار گیرد. مهم‌ترین استانداردها در این زمینه عبارت‌اند از:

• IEC 60228: مشخص‌کننده کلاس‌های رسانا (از جمله کلاس 5 و 6 برای سیم‌های افشان) که ویژگی‌های فیزیکی و الکتریکی رشته‌ها را تعریف می‌کند.
• IEC 60332: مربوط به مقاومت در برابر شعله و تست‌های آتش. سیم افشان مورد استفاده در ساختمان‌ها باید حداقل الزامات تست شعله یک‌طرفه را داشته باشد.
• ISIRI 607: استاندارد ملی ایران برای سیم و کابل‌های افشان که شامل الزامات کیفیت مس، ضخامت عایق، رنگ‌بندی و مقاومت الکتریکی است.

رعایت این استاندارد ها در انتخاب و خرید سیم افشان اهمیت حیاتی دارد، زیرا کوچک‌ ترین انحراف از مقادیر مجاز می‌تواند منجر به افزایش تلفات انرژی، بالا رفتن دمای سیم و حتی خطر آتش‌سوزی شود.

شما می‌توانید از محصولات و خدمات، همچنین مشاورین و کارشناس های لینکو کابل از طریق این لینک بهره مند شوید

الزامات ایمنی در نصب سیم افشان

در برق‌ کشی ساختمان و تابلو برق، ایمنی در نصب سیم افشان مستقیماً به نحوه اتصال و روش اجرای پروژه وابسته است. از دید مهندسی، نکات زیر باید رعایت شود:

1. اتصال محکم در ترمینال‌ ها: رشته‌ های سیم افشان باید با سرسیم (فیش یا Ferrule) به ترمینال‌ها متصل شوند تا از جدا شدن رشته‌ها و افزایش مقاومت جلوگیری شود.
2. عدم کشش بیش از حد: کشیدن سیم افشان در مسیرهای طولانی می‌تواند به شکستگی داخلی رشته‌ها منجر شود.
3. رعایت حداقل شعاع خمش (Bending Radius): برای جلوگیری از آسیب به ساختار سیم، شعاع خمش نباید از 6 تا 10 برابر قطر خارجی سیم کمتر باشد.
4. استفاده از داکت یا لوله خرطومی مناسب: برای جلوگیری از تماس مستقیم سیم با لبه‌ های تیز یا حرارت بالا.

راهنمای انتخاب سیم افشان بر اساس نوع کاربرد

انتخاب سیم افشان باید با توجه به نوع مدار، شدت جریان و شرایط محیطی انجام گیرد. در ادامه چند معیار اصلی بررسی می‌شود:

ظرفیت جریان و سطح مقطع (Ampacity)

هرچقدر سطح مقطع سیم بیشتر باشد، مقاومت الکتریکی کاهش و ظرفیت عبور جریان افزایش می‌یابد. به عنوان مثال:

• سیم افشان با سطح مقطع 1.5 میلی‌متر مربع برای روشنایی مناسب است.
• سیم افشان 2.5 میلی‌متر مربع برای پریزها و بارهای عمومی استفاده می‌شود.
• سیم افشان 4 تا 10 میلی‌متر مربع در تابلوهای برق برای اتصال کلیدها و فیوزها کاربرد دارد.

جنس عایق و شرایط محیطی

اگر محیط مرطوب یا دارای حرارت زیاد است، باید از سیم افشان با روکش XLPE یا Silicone Rubber استفاده شود. در محیط‌های خشک و معمولی، نوع PVC کافی است.

رنگ‌ بندی سیم‌ ها در برق‌ کشی ساختمان

برای تشخیص سریع در مدارها، رنگ‌بندی استاندارد زیر توصیه می‌شود:

• قهوه‌ای یا قرمز: فاز
• آبی: نول
• زرد/سبز: ارت

رعایت رنگ‌ بندی صحیح در کنار استفاده درست از سیم افشان، باعث تسهیل تعمیرات و افزایش ایمنی شبکه برق خواهد شد.

اشتباهات رایج در استفاده از سیم افشان

خطا های اجرایی متداول در کاربرد سیم افشان در پروژه‌ های ساختمانی، برخی خطاهای کوچک ولی رایج می‌توانند منجر به افت عملکرد یا حتی خطرات ایمنی شوند.برای مثال بسیاری از نصابان، به‌جای استفاده از سرسیم استاندارد، رشته‌های افشان را مستقیماً وارد ترمینال می‌کنند. این کار باعث قطع شدن برخی رشته‌ها، افزایش مقاومت اهمی و گرم‌شدن نقطه اتصال می‌شود. همچنین گاهی برای صرفه‌جویی در هزینه، از سیم‌های با سطح مقطع پایین‌تر استفاده می‌شود. در حالی که این اقدام باعث افزایش چگالی جریان، بالا رفتن دمای سیم و در نتیجه تخریب عایق خواهد شد. و باید در نظر داشت که سیم های تقلبی معمولاً دارای مس با خلوص پایین، عایق نازک و مقاومت اهمی بالا هستند. این نوع سیم‌ها به سرعت در اثر حرارت یا بار اضافی دچار آسیب می‌شوند.

حتی بهترین سیم‌ های افشان نیز در طول زمان ممکن است در اثر حرارت، ارتعاش یا شرایط محیطی دچار افت کیفیت شوند. اجرای تست‌ های دوره‌ای باعث افزایش عمر مفید شبکه برق و کاهش خطرات احتمالی می‌شود. و نکته بسیار مهم ☝تست مقاومت عایقی (Insulation Resistance Test) می‌باشد. این تست با دستگاه مِگِر انجام می‌شود و نشان می‌دهد که عایق سیم در برابر ولتاژ های بالا چه میزان مقاومت دارد. مقدار مجاز مقاومت عایقی برای سیم افشان معمولی نباید کمتر از 1 MΩ/km باشد. و البته این نکته را نیز باید مد نظر داشت که تست افت ولتاژ (Voltage Drop Test) در سیستم‌ های بلند یا دارای بار زیاد، افت ولتاژ نباید از 3٪ تجاوز کند. در صورت مشاهده افت بیشتر، باید مسیر سیم‌ها یا سطح مقطع آن‌ها بازبینی شود.

سوالات متداول (FAQ)

آیا سیم افشان برای برق‌کشی زیرزمین یا محیط‌های مرطوب مناسب است؟

بله، اما تنها در صورتی که از نوع دارای روکش مقاوم در برابر رطوبت (مانند XLPE یا لاستیکی) استفاده شود و درون لوله‌های عایق نصب گردد.

آیا می‌توان سیم افشان را در مسیرهای طولانی استفاده کرد؟

در مسیرهای بسیار طولانی، به‌دلیل افزایش مقاومت اهمی، بهتر است از کابل‌های مفتولی یا سیم‌های با سطح مقطع بزرگ‌تر استفاده شود.

تفاوت اصلی سیم افشان و مفتولی چیست؟

سیم افشان دارای چندین رشته نازک مسی است که انعطاف ‌پذیری بالا دارد، در حالی که سیم مفتولی از یک رشته ضخیم تشکیل شده و برای مسیر های ثابت مناسب‌ تر است.

آیا کاربرد سیم افشان در تابلو برق صنعتی الزامی است؟

در تابلو های صنعتی، به ‌دلیل نیاز به خم‌کاری ‌های متعدد و اتصالات فشرده، استفاده از سیم افشان تقریباً اجتناب‌ناپذیر است و از نظر ایمنی توصیه می‌شود.

چگونه می‌توان کیفیت سیم افشان را تشخیص داد؟

وزن مس، ضخامت عایق، نشان استاندارد ISIRI و مقاومت اهمی کم از شاخص‌های اصلی کیفیت سیم افشان هستند.

نتیجه‌گیری

کاربرد سیم افشان در برق‌ کشی ساختمان و تابلو برق، نه‌ تنها به دلیل انعطاف‌ پذیری بالا، بلکه به دلیل ویژگی‌ های فنی، ایمنی و عملکرد طولانی‌مدت آن اهمیت دارد. این نوع سیم در مدارهای فرمان، روشنایی، پریزها و تابلو های کنترل، گزینه‌ای ایده‌آل محسوب می‌شود.

با رعایت استاندارد های بین‌المللی، انتخاب مقطع مناسب، اجرای دقیق اتصالات و استفاده از محصولات دارای گواهی کیفیت، می‌توان اطمینان حاصل کرد که شبکه برق ساختمان، پایدار، ایمن و کارآمد خواهد بود.

در نهایت، شناخت دقیق کاربرد سیم افشان و استفاده صحیح از آن در پروژه‌ های ساختمانی، گامی مؤثر در جهت ارتقای ایمنی، کاهش تلفات انرژی و افزایش عمر مفید تأسیسات الکتریکی است.