پنج سال تحول در سیم و کابل برق: از ایمنی کم‌دود تا کابل‌های هوشمند
آنچه در این مقاله میخوانید

پنج سال تحول در سیم و کابل برق: از ایمنی کم‌دود تا کابل‌های هوشمند

چرا «پنج سال اخیر» اهمیت دارد؟

بازار سیم و کابل در پنج سال گذشته فقط بزرگ‌تر نشده؛ ماهیتش هم عوض شده است. فشار مقررات ایمنیِ سخت‌گیرانه، جهش تقاضا در انرژی‌های نو و خودروهای برقی، انفجار داده و اتوماسیون صنعتی، همه با هم باعث شدند مواد عایقی تغییر کنند، طراحی‌ها بازنگری شود و نظارت بر سلامت کابل‌ها از «بازدید دوره‌ای» به «پایش برخط» ارتقا یابد. گزارش‌های بازار جهانی نشان می‌دهد ارزش صنعت سیم و کابل در حال رشد پایدار است و این رشد با پروژه‌های انتقال و توزیع برق، 5G، دیتاسنترها و زیرساخت شارژ خودروهای برقی تغذیه می‌شود. این روندها بستر تحولی را ساختند که امروز در انتخابِ جنس عایق، کلاس ضدحریق، و حتی شیوه مدیریت و نگهداشت کابل‌ها می‌بینیم.

جهش مواد عایقی

مهم‌ترین دگرگونی از جنسِ مواد است. XLPE به‌دلیل استحکام دی‌الکتریک بالا، مقاومت حرارتی مناسب و دوام مکانیکی، سهم قابل توجهی در عایق‌کاری کابل‌های فشار ضعیف تا فشار قوی پیدا کرده و در کاربردهای زمینی و دریایی رشد کرده است. در کنار آن، PVC و پلی‌الفین‌ها همچنان رایج‌اند، اما فرمولاسیون‌ها برای رسیدن به اهداف ایمنی و پایداری محیط‌زیستی بازطراحی شده‌اند. شرکت‌های تحقیقاتی پیش‌بینی می‌کنند سهم و رشد XLPE و ترکیبات نوین در سال‌های پیشِ رو نیز ادامه یابد.

در محور ایمنی، کابل‌های Low Smoke Zero Halogen یا LSZH/LSHF به استانداردِ عملی بسیاری از ساختمان‌ها، تونل‌ها، حمل‌ونقل ریلی و دریایی نزدیک شده‌اند. این کابل‌ها در حریق، دود کم و گازهای خورنده بسیار اندکی آزاد می‌کنند و بدین‌ترتیب هم زمان فرار را افزایش می‌دهند و هم خسارت خوردگی به تجهیزات را کاهش می‌دهند. موج مقررات و راهنماهای صنعتی اخیر، استفاده از کابل‌های کم‌دودِ بدون هالوژن را در محیط‌های سرپوشیده و پرتراکم تقویت کرده است.

مقررات آتش و «EuroClass»

اروپا با گسترش دامنه «Construction Products Regulation – CPR» به کابل‌ها، انتخاب کابل ساختمانی را از یک «ترجیح فنی» به «الزام قانونی» بدل کرد. آزمون‌های واکنش در برابر آتش و طبقه‌بندی EuroClass از Aca تا Fca اکنون زبان مشترک طراح، پیمانکار و ناظر شده است. در عمل، بسیاری از پروژه‌ها کلاس‌های میانی مانند B2ca تا Dca را هدف می‌گیرند و علاوه‌بر شعله‌پذیری، میزان دود و قطرات شعله‌زا را نیز می‌سنجند. این چارچوب باعث شده تولیدکنندگان به سمت ترکیبات مقاوم‌تر به آتش و محصولات دارای برچسب‌بندی و آزمون‌های شفاف حرکت کنند و خریداران بتوانند ریسک آتش را کمی‌سازی و مقایسه کنند. 

در بسیاری از مناقصات پنج سال اخیر، ذکر صریحِ کلاس CPR و مدارک آزمون به پیش‌شرط تبدیل شده است. این سخت‌گیری، زنجیره‌ی تأمین را مجبور کرده تا ردیابی مواد، یکنواختی تولید و گواهی‌نامه‌ها را ارتقا دهد و در نتیجه کیفیت و قابلیت مقایسه در بازار بالا برود.

کابلِ «هوشمند»

نگهداری پیش‌گویانه دیگر مخصوص توربین و پمپ نیست؛ کابل هم «داده‌زا» شده است. پژوهش‌ها و راهکارهای صنعتیِ تازه، پایش برخط چندپارامتره‌ی کابل را ممکن کرده‌اند: دمای هادی و سرکابل، ارتعاش، تنش مکانیکی، جریان غلاف و حتی تخلیه‌ی جزئی. راه‌حل‌های نوین از حسگرهای فیبرنوری توزیع‌شده تا سامانه‌های لبه‌ایِ اینترنت اشیا را به‌کار می‌گیرند تا قبل از داغ شدن یک سر ترمینال، ترک خوردن عایق یا رخداد PD، هشدار بدهند و خاموشی یا آتش را پیشگیری کنند. این تغییر نگرش، مخصوصاً در شبکه‌های زیرزمینیِ MV/HV، دیتاسنترها و مزارع بادی دریایی، در پنج سال اخیر شتاب گرفته است.

ادبیات علمی تازه نشان می‌دهد که ترکیب پایش فیبرنوری با تحلیل سیگنال‌های تخلیه‌ی جزئی در اتصالات و مفصل‌ها می‌تواند خطاهای مقطعی را در مراحل اولیه آشکار کند. این یعنی برنامه‌ی نگهداری به‌جای دوره‌ای بودن، «شرطی» می‌شود و داراییِ کابل، شناسنامه‌ی سلامت پیدا می‌کند. چنین جریان داده‌ای، هزینه‌ی خاموشی‌های پیش‌بینی‌نشده و اعزام اضطراری اکیپ‌ها را کاهش می‌دهد و طول عمر مفید دارایی را بالا می‌برد.

صنعت 4.0 و کابل‌های حرکت‌پذیر

رشد اتوماسیون در کارخانه‌ها، روبات‌ها و خطوط برداشتِ مواد، نیاز به کابل‌های انعطاف‌پذیرِ مقاوم به خمشِ پیوسته و سایش را بالا برده است. همراه با این نیاز، بازار زنجیرکابل‌ها و مدیریت کابل نیز بزرگ‌تر شده؛ چراکه یک خط تولیدِ پرسرعت، بدون مسیر تغذیه‌ی ایمن و قابل اتکا برای کابل‌های قدرت و سیگنال، دوام نمی‌آورد. گزارش‌های بازار طی دو سه سال اخیر، رشد معنادار بخش زنجیرکابل‌های پلیمری و فلزی را تأیید می‌کند و شرکت‌های بزرگ کابل‌ساز نیز سبدهای «motion» و «drag chain» خود را گسترش داده‌اند.

این تغییر فقط «محصول» نیست، «مهندسی کاربرد» هم هست. شعاع خمش مجاز، گام حرکت، سرعت و شتاب، و سازگاری الکترومغناطیسی در طراحی مسیر کابل اهمیت بیشتری پیدا کرده است. نتیجه، گذار از کابل‌های گردِ عمومی به کابل‌های افشانِ به‌خصوص با روکش‌های مقاوم به روغن، هیدروکربن، دمای بالا و شکست خستگی است که برای حرکتِ میلیون‌ها سیکل تضمین می‌شوند.

خودروهای برقی، شارژ سریع و کابل‌های خاصِ EV

شبکه‌های شارژ پرقدرت، تقاضای تازه‌ای برای کابل‌هایی با توان عبور جریان بالا، مدیریت گرما و ایمنی لمسی ایجاد کرده‌اند. ترکیبات عایقی و روکش باید هم انعطاف داشته باشند و هم پیرشدگی حرارتی در جریان‌های بالا را تاب بیاورند. در خودِ خودرو نیز وایرینگ‌هارنس‌ها و کابل‌های فشاربالای درون‌بُرد، به‌دلیل چگالی توان و محدودیت وزن، به مواد و ساختارهای جدید نیاز دارند. تحلیل‌های زنجیره‌ی تأمین در دو سال اخیر، اثر رشد زیرساخت EV بر بازار ترکیبات سیم و کابل را مؤکد کرده‌اند.

اثر EV فقط در «نوع» کابل نیست، در «استانداردهای ایمنی» هم هست. آتش‌سوزی در فضای بسته‌ی ایستگاه شارژ یا پارکینگ، مفهوم LSZH و کلاس‌های حریق را از ساختمان‌های اداری به پارکینگ‌های هوشمند و هاب‌های شارژ آورده است؛ یعنی همان جایی که کابل قدرت و کنترل کنار هم و در تراکم بالا کار می‌کنند.

5G، دیتاسنتر و گذار به هوشمندسازی زیرساخت

سرعت استقرار 5G و توسعه‌ی دیتاسنترها، به‌ظاهر «فیبر» محور است، اما در عمل شبکه‌ای از کابل‌های قدرت، کنترل، ارت و نظارت را هم به میدان آورده است. این پروژه‌ها در پنج سال اخیر به دلیل تراکم توان و حساسیت پایداری، از کابل‌های با کلاس حریق بالاتر و ترکیبات کم‌دود بهره گرفته‌اند تا ریسک دود خورنده و توقف سرویس را کم کنند. روندهایی که پیش از 2020 مطرح بودند، بعد از آن، با موج تحول دیجیتال، رنگ اجرایی‌تری به خود گرفتند.

هم‌زمان، مدیریت حرارتی در رک‌ها و ترانس‌های محلی، پایش دمای سرکابل‌ها را به دغدغه‌ی روزمره‌ی بهره‌برداران بدل کرده است. فناوری‌های حسگری فیبرنوریِ توزیع‌شده و سیستم‌های پایش لبه‌ای، در دیتاسنترها هم مثل شبکه‌های قدرت، برای خواندن گرادیان‌های دما و هشدار زودهنگام به‌کار گرفته می‌شوند.

پایداری و اقتصاد چرخشی

در پنج سال اخیر، صنعت از شعار «سبز» به پروژه‌های جدی اقتصاد چرخشی نزدیک‌تر شد. گزارش‌ها و ابتکارات صنعتی در اروپا نشان می‌دهند که بازیافت PVC از پسماند کابل‌ها، هم با فناوری‌های مکانیکی بهبودیافته و هم با مسیرهای شیمیایی پیشرفته در حال ارتقاست. جداسازی خودکار با هوش مصنوعی، بازیابی مس و آلومینیوم با کیفیت بالا و ردیابی زنجیره تأمین، مجموعه‌ای از اقدامات است که مصرف «مواد بکر» را کاهش می‌دهد و به اهداف بازیافت نزدیک می‌کند.

سازندگان بزرگ کابل، سرویس بازیافت و بازخرید کابلِ مستعمل را به زنجیره‌ی خدمات خود افزوده‌اند تا هم از نظر محیط‌زیستی و هم اقتصادی برای پروژه‌ها جذاب باشد. این سرویس‌ها معمولاً شامل لجستیک، خردایشِ تخصصی و شفافیت در ردیابی جریان مواد هستند و با الزامات جدیدِ گزارش‌دهی ESG نیز هم‌سو شده‌اند.

مدیریت کابل و زیرساخت‌های نصب

رشد پروژه‌های ساختمانی و صنعتی، هم‌زمان بازارِ «مدیریت سیم و کابل» را نیز بزرگ‌تر کرده است. سینی کابل، داکت، کانال، بست، شینه‌های توزیع و اجزای جانبی، اکنون در فهرست اقلام حیاتیِ پروژه‌ها نشسته‌اند. این رشد صرفاً نتیجه‌ی افزایش حجم کابل نیست؛ نتیجه‌ی الزامات جدیدِ کلاس حریق، تهویه، جداسازی مسیرهای سیگنال و قدرت، و نیاز به دسترسی برای تعمیرات سریع است. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد این بخش در دهه‌ی پیشِ رو نیز با نرخ قابل توجهی توسعه می‌یابد.

با جدی‌تر شدن موضوع CPR و LSZH، حتی انتخاب مسیر عبور، ارتفاع نصب، و نوع تکیه‌گاه‌ها بر مبنای رفتار حریق و دود بازطراحی می‌شود. در بسیاری از ساختمان‌های هوشمند، جداسازی مسیرهای اضطراری از مسیرهای عادی، نوع کابل و متعلقات آن را از ابتدا تعیین می‌کند.

تحلیلی برای جامعه برق و الکترونیک

تصویر پنج سال اخیر، تصویری از «بلوغ» است: مواد عایقی با کارایی بالاتر، کلاس‌بندی شفافِ ضدحریق، هوشمندسازی نگهداشت، و تعهد جدی‌تر به چرخه‌ی مواد. اگر شما طراح، ناظر یا خریدار هستید، معنای عملی این روندها روشن است. در پروژه‌های ساختمانی، تعیینِ کلاس CPR و ترجیحِ LSZH در فضاهای بسته، هم ریسک انسانی و هم ریسک دارایی را کم می‌کند. در صنعت، اگر حرکتِ مداوم دارید، به کابل‌های افشانِ رده‌ی حرکت و مدیریت کابل استاندارد توجه کنید. اگر شبکه‌ی زیرزمینی یا دیتاسنتر می‌سازید، پایش برخطِ دما و تخلیه‌ی جزئی را در مرحله‌ی طراحی پیش‌بینی کنید تا هزینه‌ی چرخه‌ی عمر را کاهش دهید. و اگر پروژه‌ی بزرگ دارید، برنامه‌ی بازیافت کابل‌های پایان‌عمر را از همان ابتدا در قرارداد بگنجانید تا هم مزیت ESG و هم بازگشت اقتصادی داشته باشید.

دیدگاه‌ها
نام
ایمیل
نظر

محصولات زیتون

مقالات مرتبط