الكابلات الكهربائية وانواعها

الكابلات الكهربائية وانواعها

مقاسات الكابلات الكهربائية

الكابلات الكهربائية الارضية

انواع الاسلاك الكهربائية واستخداماتها

صناعة الكابلات الكهربائية 

كابلات كهرباء

طرق تمديد الكابلات الكهربائية

طرق توصيل الكابلات الكهربائية

رموز الكابلات الكهربائية

الكابلات المعدنية 

• تنتقل المعلومات عبر الأسلاك المعدنية باستخدام التيار الكهربائي الذي يتسبب مروره في سلك إحداث مجال كهرومغناطيسي حول السلك. و بالمقابل أي موصل أو سلك سيتأثر سلبا بأي مجال كهرومغناطيسي مجاور. هذا التأثير السلبي قد يكون أحد شكلين إما بالتسبب بتعطيل التجهيزات المجاورة بسبب الطاقة التي يتم بثها عبر المجال الكهرومغناطيسي أو بالتأثير علي طبيعة المعلومات المنقولة بسبب الضوضاء التي يسببها هذا المجال. 

• و لحل هذه المشكلة في الاتصالات و نقل الإشارة تم ابتكار تصميمات خاصة بالكوابل تخفف من تأثر الكابل بالمجال الكهرومغناطيسي. هناك  ثلاثة من تقنيات التصميم الرئيسية هي التدريع Shielded ، والمحورية Coaxial، و الأزواج الملتفة Twisted. 

 نستطيع تصنيف النوعيات التالية من الكوابل المعدنية :

الكابل  الفردي المفتوح Open Wire Single Wire

• و هي كوابل الهواتف الأولي التي استخدمت في التل جرام و تتكون من سلكين نحاسيين متوازيين تماما و تتأثر بشكل كبير بالمجالات المغناطيسية المجاورة و خاصة الكهرباء و لمعالجة هذه المشكلة تم عمل نقاط تبديل يتم عكس الأسلاك مع بعضها بواقع 4 مرات كل كيلومتر و هذه الأسلاك لا تزال مستخدمة في بعض المناطق النائية. 

كابل الأزواج الملتفة الغير مدرع Unshielded Twisted Pair (UTP) Cable 

• جودة الأسلاك تتباين من أسلاك نقل الهاتف إلي أسلاك الشبكات ذات السرعة العالية. 

• لكابل UTP  أربعة أزواج من الأسلاك الملتفة مغلفة بغلاف بلاستيكي. و كل زوج ملتف بعدد معين في كل إنش بهدف تقليل تأثير التشويش سواء من الأزواج المجاورة أو أي مجال أخر و من الملاحظ انه كلما زاد عدد الالتفافات للسلك كلما كانت جودة السلك أعلي و بنفس الوقت ازدادت التكلفة بسبب زيادة طول السلك. 

كابل الأزواج الملتفة المدرع  Shielded Twisted Pair (STP) Cable 

• كابل UTP رخيص السعر و لكنه حساس للتشويش الناتج عن المجالات الكهرومغناطيسية لذلك عند تركيبه يجب الابتعاد عن مولدات الكهرباء و الترنسات المحولة .

 في حال كان لا بد من التركيب في مجال ملئ بالتشويش فلا بد من استخدام كابل مدرع STP  مع العلم أن الكوابل المدرعة تساعد أيضا في زيادة المسافة القصوى للنقل. 

يأتي الكابل المدرع في احد الأشكال التالية: 

• كل زوج بشكل منفصل مدرع بطبقة رقيقة من المعدن أو القصدير. 

• كل الأزواج مغلفة بطبقة رقيقة من المعدن أو القصدير. 

• كل زوج بشكل منفصل مدرع بطبقة رقيقة من المعدن أو القصدير إضافة إلي أن كل الأزواج مغلفة بطبقة رقيقة من المعدن أو القصدير. 

الكابل المحوري 

• في الكابل المحوري هناك سلك من النحاس في منتصف الكابل مغلف بطبقة بلاستيكية  يعلوها شبكة مدرعة معدنية تساعد في عزل كل التشويشات الخارجية من الوصول للمحور. 

• من مميزات السلك انه يستطيع نقل الإشارة لمسافات كبيرة إضافة  لمقاومته الشديدة للتشويشات و لكنه يعتبر صعب التركيب. 

• هناك أنواع مستخدمة في شبكات الكمبيوتر و هما 10Base2 Thin net و 10Base5 Thick net  النوع الأول يمتد حتى 185 م بينما الثاني يصل حتى 500 م .

• توجد أنواع أخري مستخدمة في تلفزيون الكابل و في استقبال الستلايت. 

كابلات الألياف الضوئية 

• الألياف الضوئية هي  عبارة عن أسلاك من الزجاج النقي وهي رقيقة - بمثل رقة شعر الإنسان - تحمل المعلومات الرقمية عبر مسافات طويلة.  كابل الألياف الضوئية عبارة عن كابل زجاجي محوري محاط بعدة طبقات من المواد العازلة. وترسل الضوء بمعني أنها لا تستخدم الإشارات الالكترونية أي أنها لا تتأثر بالتشويش الكهرومغناطيسي. مما يجعلها الحل الأمثل في المناطق التي تحتوي كم تشويش عالي. (إبراهيم سلطان، 2000، ص:190)

من مميزات النقل عبر كابلات الألياف الضوئية القدرة علي النقل لمسافات أعلي بكثير من الكابلات المعدنية. كما تستطيع النقل بسرعة أعلي و تستطيع نقل حزمة معلومات أكبر مما يعطيها الأفضلية في نقل المعلومات رغم أن تكلفتها أعلي من الكابلات المعدنية.

بإلقاء نظرة فاحصة عن قرب لأحد الألياف الضوئية سنرى أنها تتكون من الأجزاء التالية:

• القلب أو اللب (Core): وهو مركز النسيج (fiber) وينتقل الضوء عبره.

• الغلاف (Cladding): وهو المادة الخارجية للنسيج والتي تحيط بالقلب ومهمتها أن تعكس الضوء الخارج من القلب وتعيده إليه.

• غطاء الحماية (Buffer Coating): وهو عبارة عن غطاء من البلاستيك, ومهمته حماية النسيج الضوئي من الضرر والرطوبة ويعلوه مجموعة من خيوط لدائن زجاجية خاصة تساعد علي تقوية السلك وحمايته من الكسر  مئات الآلاف من هذه الألياف الضوئية ترتب في حزم على شكل كابلات ضوئية. وهذه الحِزَم تحمى بواسطة الغلاف الخارجي للكابل وتسمى الغلاف Jacket   مصنوعة من مادة PVC.

تنقسم الألياف الضوئية إلى نوعين أساسيين :

• الألياف ذات النمط المفرد (Single-Mode Fiber). وتكون ذات قلب صغير يصل قطره إلى 9 ميكرون, وينقل إشارات الليزر تحت الحمراء ذات الطول الموجي يتراوح مابين 1300 إلى 1550 نانوميتر.

• الألياف متعددة النمط (Multi-Mode Fiber).وهذه يكون القلب فيها ذا قطر أكبر يصل إلى 62.5 ميكرون, وتقوم بحمل ونقل الإشارات تحت الحمراء التي يتراوح قطرها مابين 850 إلى 1300 نانوميتر والصادرة من الصمامات الالكترونية الباعثة للضوء (Light Emitting Diodes LED).

• طريقة نقل الإشارة تتم ببساطة علي شكل ضوء يمر داخل المحور الزجاجي و ينعكس داخل جدرانه التي تعمل كمرآة عاكسة حتى تصل إلي طرف الاستقبال. و حيث أن سرعة الضوء عالية فالنقل يتم بسعة عالية. 

• بالطبع تتأثر الإشارة المنقولة بجودة الليف الزجاجي و مدي شفافيته.